郭林秀，談獻(xiàn)和，張 瑜

白花蛇舌草(Hedyotis diffusa Willd.)為茜草科一年生草本植物［1］，全草入藥，具有清熱解毒、利濕、抗癌之功效，傳統(tǒng)應(yīng)用中白花蛇舌草主要用于治療肺熱喘咳、咽喉腫痛、腸癰、癰腫瘡瘍、毒蛇咬傷、熱淋澀痛、水腫、痢疾、濕熱黃疸等癥［2］，收錄于《中國藥典》附錄中?，F(xiàn)代臨床白花蛇舌草主要應(yīng)用于治療胃癌、食道癌、宮頸癌等多種癌癥，是目前全草類藥材中用量最大的品種之一。通過前期研究發(fā)現(xiàn)白花蛇舌草連續(xù)種植2年后，單季產(chǎn)量為第一年的80%左右，連續(xù)種植4年后，產(chǎn)量為第一年的30%左右［3］，表現(xiàn)出較嚴(yán)重的連作障礙，限制了該藥材的發(fā)展應(yīng)用。

特定中藥材對土壤中礦質(zhì)營養(yǎng)元素可能進(jìn)行的規(guī)律性吸收，會引起土壤中某些元素的虧缺或富集，結(jié)果表現(xiàn)為土壤養(yǎng)分失調(diào)，影響下茬作物的生長和發(fā)育［4］。因此有必要研究栽培白花蛇舌草后土壤中營養(yǎng)元素的變化，為探求其連作障礙發(fā)生原因提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 材料

1.1.1 供試土樣

供試土樣來自宜興市太華鎮(zhèn)茂花村農(nóng)田。選取一塊去年種植過白花蛇舌草農(nóng)田和臨近的2塊未種植過白花蛇舌草的農(nóng)田，正常翻耕，在種植過的農(nóng)田和一塊未種植過的農(nóng)田條播下種，為二茬樣田和一茬樣田，另一塊未種植過的農(nóng)田正常翻耕，不播種，作為未種植樣田。

在白花蛇舌草生長期分別在生茬、一茬和二茬農(nóng)田按照五點(diǎn)法選擇取樣點(diǎn)，除去表層土，取樣深度為10 cm。揉碎混勻，去除石子、動植物殘體等，風(fēng)干，四分法分出約1 kg土樣，進(jìn)一步磨碎混勻過100目篩，供土壤無機(jī)元素含量分析。

1.1.2 試劑和儀器

重蒸水，硝酸，高氯酸，氫氟酸，GBW(E)080185鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液，GBW(E)08179鋁標(biāo)準(zhǔn)溶液，GBW(E)08132鎂標(biāo)準(zhǔn)溶液，含鋅、鈷、鎳、鐵、錳、鍶的混標(biāo)，含鉛、砷、銅、鎘的混標(biāo)，汞標(biāo)準(zhǔn)溶液，萬分之一電子天平，ECH－Ⅱ微機(jī)控溫加熱板，ULTIMA2電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

稱取0.2 g土樣，放置于聚四氟乙烯消解管中，用2 mL重蒸水濕潤樣品，分別加入3 mL硝酸和2 mL高氯酸，與樣品充分混勻，置ECH－Ⅱ微機(jī)控溫加熱板上，115℃保持5 min，冷卻5 min后加入2 mL氫氟酸，180℃消解3 h。消解完成后，稍稍放涼，取下消解管，加入1.5 mL高氯酸，設(shè)定溫度為140℃趕酸至溶液體積小于1 mL(約20 min)。用1%硝酸溶液定容至50 mL，過濾。使用ULTIMA2電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀測定Al、As、Cd、Co、Cu、Fe、Hg、Mg、Mn、Na、Ni、Pb、Sr、Zn 等元素的含量［5］。

2 結(jié)果與分析

根據(jù)是否為中華人民共和國土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)所限定含量［6］，將土壤元素含量測定結(jié)果分為兩部分進(jìn)行分析。

第一部分為未被國家標(biāo)準(zhǔn)限定的元素，包括Al、Fe、Mg、Mn、Sr、Co、Na，測定結(jié)果見表 1 和圖 1。

表1 種植白花蛇舌草后土壤元素的含量變化(1)(mg·kg－1)

由表1和圖1可以看出，隨著種植年限的增加，Na和Sr有較明顯的富集(分別較未種植土增加了93.20%、128.26% 和 19.20%、168、97%)，這可能是由于田間施肥的量超過了白花蛇舌草生長吸收的量;其余元素的含量無規(guī)率性的變化，表明白花蛇舌草對Al、Fe、Mg、Mn、Sr、Co、Na 元素?zé)o明顯偏好性吸收。

圖1 白花蛇舌草連作后土壤元素變化(1)

第二部分為國家標(biāo)準(zhǔn)限定元素，包括As、Pb、Cu、Zn、Cd、Ni、Hg。由于本研究所用農(nóng)田為一般農(nóng)田，在國家標(biāo)準(zhǔn)中屬于Ⅱ類土壤，故采用土壤環(huán)境質(zhì)量的二級標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)土樣pH值的測定結(jié)果(依次為 5.77、5.68、5.42)查閱具體標(biāo)準(zhǔn)。含量測定結(jié)果及其與國家標(biāo)準(zhǔn)的比較結(jié)果見表2和圖2。

表2 白花蛇舌草連作后土壤元素含量變化(2)(mg·kg－1)

圖2 白花蛇舌草連作后土壤元素變化(2)及其與國家標(biāo)準(zhǔn)的比較

由表2和圖2可以看出，隨著種植年限的增加，土壤中 As、Ni、Pb、Gu、Zn 元素的含量先降低再升高，Hg元素含量先升高再降低，Cd元素含量逐年下降，上升和下降的幅度都不大。

與國家標(biāo)準(zhǔn)相比較，As、Pb、Cu、Zn、Cd、Hg 元素的含量均符合國家標(biāo)準(zhǔn)，Ni元素含量超過國家標(biāo)準(zhǔn)。3份土樣中Ni元素的含量分別較國家標(biāo)準(zhǔn)高出 14.45%、8.30%和 10.00%。

3 討論

從檢測結(jié)果可以看到，栽培白花蛇舌草沒有引起土壤中元素的大量減少，由此分析認(rèn)為雖然白花蛇舌草在其生長過程中不斷從土壤吸收各種營養(yǎng)元素，但是因?yàn)槠渲仓昀w小，對元素吸收量有限，同時人們在種植過程中補(bǔ)施肥料，補(bǔ)充了減少的元素。隨著白花蛇舌草連作年限的增加，土壤中Na和Sr元素含量明顯增加，這可能與田間管理中增施的復(fù)合肥有關(guān)。

與國家標(biāo)準(zhǔn)比較結(jié)果可以看出，除了Ni元素，該實(shí)驗(yàn)基地土壤中的無機(jī)元素含量均符合國家標(biāo)準(zhǔn)的要求。采用適當(dāng)措施降低土壤中Ni元素含量后，該基地即可作為標(biāo)準(zhǔn)大田應(yīng)用于農(nóng)作物和中藥材的種植。

綜合以上分析，白花蛇舌草栽培后，正常田間管理即可補(bǔ)充土壤中因?yàn)榘谆ㄉ呱嗖萆L吸收而減少的營養(yǎng)元素，因此可以排除營養(yǎng)元素含量變化這一可能引起連作障礙的因素。

［1］ 國家藥典委員會.中國藥典(一部)［M］.北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2010:附錄 22.

［2］ 國家中醫(yī)藥管理局《中華本草》編委會.中華本草［M］.上海:上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1998:1530.

［3］ 張敏.白花蛇舌草連作障礙的環(huán)境因子和藥材品質(zhì)的相關(guān)性［D］.南京:南京中醫(yī)藥大學(xué)，2012:7－8.

［4］ 檀國印，楊志玲，袁志林，等.藥用植物連作障礙及其防治途徑研究進(jìn)展［J］.西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版，2012，40(4):197－204.

［5］ 楊作格.HotBlock消解ICP－MS和ICP－OES方法對土壤中50多種元素的測定［M］.安全與環(huán)境學(xué)報，2011，11(2):121－124.

［6］ 國家環(huán)境保護(hù)局.中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB15618－1995土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)［S］.