謝放，張亞軍，常黎明，劉帥，陳晨

(蘭州交通大學(xué)化學(xué)與生物工程學(xué)院，甘肅 蘭州 730070)

甘肅省寬葉羌活品質(zhì)對(duì)比及其與土壤因子的相關(guān)性

謝放*，張亞軍，常黎明，劉帥，陳晨

(蘭州交通大學(xué)化學(xué)與生物工程學(xué)院，甘肅 蘭州 730070)

為了評(píng)價(jià)甘肅省栽培羌活主產(chǎn)區(qū)藥材品質(zhì)的優(yōu)劣及土壤因子對(duì)羌活藥材品質(zhì)的影響情況,對(duì)甘肅寬葉羌活主產(chǎn)區(qū)的栽培寬葉羌活及土壤進(jìn)行調(diào)查采樣，采挖兩年生寬葉羌活鮮樣，測(cè)定其羌活醇、異歐前胡素含量。同時(shí)采集土壤樣品，分析測(cè)定土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、有效磷、速效鉀的含量，測(cè)定了土壤容重、pH、土壤中粘粒、粉粒、砂粒的比重。通過Pearson相關(guān)、冗余分析(RDA)方法分析化學(xué)成分與土壤因子間的相關(guān)性。結(jié)果表明，各產(chǎn)區(qū)寬葉羌活中羌活醇與異歐前胡素總含量均達(dá)到《中華人民共和國藥典》要求；不同產(chǎn)地寬葉羌活中羌活醇和異歐前胡素含量相差較大，藥材品質(zhì)呈現(xiàn)區(qū)域性，武都地區(qū)、康樂縣和卓尼縣樣品中羌活醇和異歐前胡素總量較高。羌活醇與有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷呈顯著正相關(guān)，與速效鉀呈顯著負(fù)相關(guān)；異歐前胡素與容重、有效磷呈極顯著正相關(guān)，與全氮、有機(jī)質(zhì)呈顯著正相關(guān)，與速效鉀呈顯著負(fù)相關(guān)。因此，土壤容重、全氮、有機(jī)質(zhì)、有效磷、速效鉀是影響羌活化學(xué)成分積累的主要因素，土壤容重大有利于化學(xué)成分的積累。在一定范圍內(nèi)，全氮、有機(jī)質(zhì)含量越高，越能促進(jìn)化學(xué)成分積累，同時(shí)還需合理控制速效鉀的含量。研究結(jié)果可對(duì)甘肅省栽培羌活的推廣及種植提供借鑒。

寬葉羌活；羌活醇；異歐前胡素；土壤因子；冗余分析；相關(guān)分析

羌活藥材來源于傘形科(Umbelliferae)植物羌活(Notopterygiumincisum)或?qū)捜~羌活(Notopterygiumforbesii)的干燥根莖和根[1]，其基源植物主要分布在我國青藏高原東緣的川西北、青海、甘肅、藏東等高海拔山地[2-4]。近年來，隨著羌活需求量的逐年增加，野生羌活資源面臨枯竭，人工栽培代替野生藥材已成發(fā)展趨勢(shì)。諸多學(xué)者對(duì)此開展了研究[5-9]。但是，目前栽培羌活仍無法完全替代野生羌活，主要原因是栽培羌活藥效成分低于野生羌活，因此，中藥材有效成分的形成與哪些因素相關(guān)？如何在栽培中提高中藥材有效成分含量？這些問題對(duì)于栽培羌活品質(zhì)提升至關(guān)重要。近年來，越來越多的學(xué)者認(rèn)識(shí)到，土壤因素在中藥材有效成分形成和積累過程中具有重要作用。

研究發(fā)現(xiàn)，土壤物理組成及理化性質(zhì)能夠影響藥材品質(zhì)[10]，古一帆[11]研究表明華細(xì)辛(Asarumsieboldii)中甲基丁香油酚含量與土壤中粉粒比例、堿解氮和速效鉀含量相關(guān)，欖香脂素含量與土壤中粉粒比例、堿解氮和有機(jī)質(zhì)含量相關(guān)，黃璋醚含量與土壤中粉粒比例、速效鉀和有機(jī)質(zhì)含量相關(guān)。顧志榮[12]對(duì)當(dāng)歸(Angelicasinensis)的研究得到了相似的結(jié)論。因此，系統(tǒng)研究土壤因子與中藥材有效成分的關(guān)系，對(duì)于揭示有效成分積累的機(jī)理，并應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐，提高中藥材質(zhì)量意義重大。目前，關(guān)于羌活有效成分與土壤特性關(guān)系的系統(tǒng)研究較為缺乏。

甘肅的隴南、甘南及定西渭源是羌活藥材的傳統(tǒng)道地產(chǎn)區(qū)，長(zhǎng)期的無序采挖，使得該地區(qū)的野生羌活資源儲(chǔ)量急劇下降[13]。近年來，以上地區(qū)均已實(shí)現(xiàn)寬葉羌活的人工栽培，栽培面積逐年擴(kuò)大，是我國栽培羌活藥材供應(yīng)的主要產(chǎn)區(qū)之一。同其他產(chǎn)區(qū)一樣，該地區(qū)栽培羌活存在品質(zhì)不一、有效成分含量低的問題。因此，本研究擬通過對(duì)以上地區(qū)栽培羌活進(jìn)行調(diào)查采樣，通過分析栽培羌活中羌活醇、異歐前胡素含量與土壤因子的關(guān)系，明確羌活醇、異歐前胡素含量與土壤因子相關(guān)性，為羌活的品質(zhì)提升及中藥材規(guī)范化生產(chǎn)(GAP) 提供重要的理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1樣地概況

研究樣地分別位于甘肅省定西市渭源縣、甘南州臨潭縣和卓尼縣、隴南市武都區(qū)、臨夏州康樂縣(表1)。境內(nèi)大部分區(qū)域氣候?qū)俑吆絽^(qū)，寒冷、四季不分明，具有冬長(zhǎng)夏短、春季回暖慢、秋季降溫快、冬干秋濕的高原氣候特色。中藥材是該地區(qū)主要經(jīng)濟(jì)作物。該地區(qū)也是甘肅乃至我國較早實(shí)現(xiàn)羌活人工栽培的地區(qū)，羌活種植面積大，已達(dá)667 hm2以上。

1.2調(diào)查采樣

于2015年10月下旬(采挖期)在同一樣點(diǎn)選取3塊樣地(3個(gè)重復(fù))，每個(gè)樣地采用五點(diǎn)取樣法選擇生長(zhǎng)良好、無病蟲害的兩年生栽培羌活對(duì)稱取樣，并采集其根際土壤，采集后將樣品置于無菌容器中密封保存低溫運(yùn)輸回實(shí)驗(yàn)室供理化性質(zhì)測(cè)定。

表1 采樣地點(diǎn)及地理位置 Table 1 Sampling locations and geographical location

1.3樣品預(yù)處理

用流水沖洗根系殘?jiān)?，除去表面水分，放入鼓風(fēng)干燥箱中60 ℃烘干待測(cè)。土壤樣品風(fēng)干后過1～2 mm篩，待測(cè)土壤理化性質(zhì)[14]。

1.4羌活中羌活醇、異歐前胡素含量測(cè)定

羌活醇、異歐前胡素含量按照《中華人民共和國藥典》(2015年版)高效液相色譜法測(cè)定[15]。

1.5土壤理化性質(zhì)測(cè)定

測(cè)定預(yù)處理后的土壤樣品的理化性質(zhì)，包括有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、有效磷、速效鉀、pH、容重、粘粒、粉粒、砂粒。

有機(jī)質(zhì)采用重鉻酸鉀硫酸外加熱法；全氮采用半微量凱氏定氮法；全磷采用鉬銻抗比色法；有效磷采用碳酸氫鈉浸提法；速效鉀采用四苯硼鈉比濁法[16]；pH用PHS-3C型pH測(cè)定計(jì)(上海)測(cè)定； 容重采用環(huán)刀法[14]采樣，根據(jù)含水量進(jìn)行計(jì)算；粘粒、粉粒、砂粒采用馬爾文2000型激光粒度儀(蘇州)測(cè)定土壤粒度，然后根據(jù)國標(biāo)(GBSBYT1995)計(jì)算粘粒、粉粒、砂粒的比例[14]。

1.6數(shù)據(jù)處理及分析

采用Excel 2013對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理與處理，采用SPSS 17.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，采用Duncan新復(fù)極差法進(jìn)行多重比較，Pearson相關(guān)進(jìn)行相關(guān)性分析，采用OrginPro 8.5.1作圖，Canoco進(jìn)行冗余分析。

2 結(jié)果與分析

2.1羌活醇和異歐前胡素含量

羌活醇和異歐前胡素是羌活藥材兩種主要的有效成分，羌活藥材中兩種組分的含量在很大程度上反映羌活藥材的品質(zhì)。

圖1、圖2分別表示不同樣地寬葉羌活中羌活醇和異歐前胡素的含量，所有寬葉羌活中兩種成分的總量均達(dá)到《中華人民共和國藥典》[15]的標(biāo)準(zhǔn)，并與地理位置相關(guān)，呈現(xiàn)一定的地域性。各樣點(diǎn)間羌活醇含量，碌壩、甘布塔差異不大，哈地窩村下山社和大地灘社、高莊、崗溝、中寨相近，與其他樣點(diǎn)均存在顯著差異，具體關(guān)系如下：枉子溝(H2)>陳塄坎(H9)>馬營(H7)>碌壩、甘布塔(H8、H10)>哈地窩村下山社、高莊、崗溝、中寨哈地窩村大地灘社(H1、H3、H4、H5、H6)；各樣點(diǎn)間異歐前胡素含量，高莊、中寨相近，崗溝、甘布塔相近，與其他樣點(diǎn)均存在顯著差異，具體關(guān)系如下：陳塄坎(H9)>馬營(H7)>枉子溝(H2)>高莊、碌壩(H3、H8)>崗溝、中寨、甘布塔(H4、H5、H10)>哈地窩村下山社(H1)>哈地窩村大地灘社(H6)。隴南(H7、H8、H9)、甘南高原(H2、H10)各樣點(diǎn)羌活醇、異歐前胡素總含量較高，兩地區(qū)栽培羌活的品質(zhì)較優(yōu)。

圖1 各樣品羌活醇含量Fig.1 Notopterol content of each sample

圖2 各樣品異歐前胡素含量Fig.2 Isoimperatorin content of each sample

圖中不同字母表示各樣品間差異顯著(P<0.05)，含有相同字母則表示差異不顯著(P>0.05)。In Figure different letters mean significant difference of various samples property (P<0.05), with the same letter indicates no significant difference (P>0.05).

2.2土壤酶活性及理化性質(zhì)

植物的生長(zhǎng)與土壤條件密切相關(guān)，土壤條件影響植物對(duì)礦質(zhì)元素、水分和空氣的利用，土壤的物理化學(xué)性質(zhì)及礦物質(zhì)元素的含量能夠?qū)χ参锏纳L(zhǎng)及有效成分的積累產(chǎn)生影響。本研究分析了各樣地土壤理化性質(zhì)(表2、表3)。

表2 各樣地土壤營養(yǎng)元素含量Table 2 Soil nutrient elements content of each sample

注：同列不同字母表示差異顯著(P<0.05)，含有相同字母則表示差異不顯著(P>0.05)。下同。

Note：Different letters in the same column mean significant difference (P<0.05), with the same letter indicates no significant difference (P>0.05). The same below.

如表2所列，研究所選樣點(diǎn)測(cè)定土壤指標(biāo)中，部分指標(biāo)變化有明顯的規(guī)律性，且呈現(xiàn)地域性，如H7、H8、H9、H10樣點(diǎn)均為有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、有效磷含量整體相對(duì)較高，而速效鉀含量整體相對(duì)較低，且除個(gè)別指標(biāo)(如H7、H8、H10全氮、有效磷含量差異不顯著)，大部分指標(biāo)含量均呈現(xiàn)顯著差異(P<0.05)。H1、H6樣點(diǎn)有機(jī)質(zhì)、全氮、有效磷含量整體較低，速效鉀含量整體較高，且除有機(jī)質(zhì)、有效磷外，各指標(biāo)含量差異均顯著(P<0.05)。H2、H3、H4、H5樣點(diǎn)速效鉀含量整體相對(duì)較高，有機(jī)質(zhì)含量處于中間水平，且均差異顯著(P<0.05)。對(duì)比各樣點(diǎn)羌活中羌活醇和異歐前胡素含量的變化規(guī)律與各樣點(diǎn)土壤的所測(cè)指標(biāo)含量的變化規(guī)律，發(fā)現(xiàn)羌活藥材品質(zhì)與土壤養(yǎng)分關(guān)系密切。此外，各樣點(diǎn)土壤pH未呈現(xiàn)地域性，均存在顯著差異(P<0.05)。

如表3所列，各樣點(diǎn)土壤容重和粒徑分布均呈現(xiàn)出一定的地域性，H7、H8、H9土壤容重、粘粒、粉粒比重整體較大，H10土壤容重、粘粒、粉粒比重均較小，H2、H3四種指標(biāo)在10個(gè)樣地中處于中間水平，H1、H4、H5、H6砂粒比重、容重差別不大，粘粒、粉粒比重存在顯著性差異(P<0.05)。

表3 各樣地土壤物理組成Table 3 Soil physical components of each sample

2.3寬葉羌活中羌活醇、異歐前胡素含量與土壤因子的關(guān)系

2.3.1羌活醇、異歐前胡素含量與土壤酶活性及質(zhì)地的關(guān)系 對(duì)不同產(chǎn)地栽培寬葉羌活中羌活醇、異歐前胡素含量與樣地土壤物理結(jié)構(gòu)進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果如表4所列，羌活中羌活醇、異歐前胡素含量與土壤物理結(jié)構(gòu)存在一定的相關(guān)性。在寬葉羌活中，容重與羌活醇含量呈正相關(guān)，且相關(guān)系數(shù)最大，其次為粉粒、砂粒；容重與異歐前胡素含量呈極顯著正相關(guān)(P<0.01)，其次為粉粒、砂粒。綜合比較幾種因子與羌活醇、異歐前胡素的關(guān)系，可知土壤容重對(duì)羌活醇、異歐前胡素積累的影響較大，其次為土壤物理組成。

表4 寬葉羌活中羌活醇、異歐前胡素含量與土壤物理組成的相關(guān)性分析Table 4 Correlation analysis between content of notopterol and isoimperatorin in N. forbesii and soil physical components

**P<0.01.

2.3.2羌活醇、異歐前胡素含量與土壤化學(xué)性質(zhì)的關(guān)系 如表5所列，在寬葉羌活中，羌活醇含量與有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷含量呈顯著正相關(guān)(P<0.05)，與速效鉀呈顯著負(fù)相關(guān)(P<0.05)；異歐前胡素含量與有效磷呈極顯著正相關(guān)(P<0.01)，與有機(jī)質(zhì)、全氮含量呈顯著正相關(guān)(P<0.05)，與速效鉀呈顯著負(fù)相關(guān)(P<0.05)，與pH呈現(xiàn)較好的負(fù)相關(guān)。綜合來看，全氮、有機(jī)質(zhì)、有效磷、速效鉀是影響羌活醇、異歐前胡素積累的主要因素。

表5 寬葉羌活中羌活醇、異歐前胡素含量與土壤化學(xué)性質(zhì)的相關(guān)性分析Table 5 Correlation analysis between content of Notopterol and Isoimperatorin in N. forbesii and soil chemical properties

*P<0.05, **P<0.01.

2.3.3不同產(chǎn)地寬葉羌活羌活醇、異歐前胡素含量與土壤因子的RDA雙向排序圖 如圖3所示，圖中藍(lán)色箭頭代表羌活醇、異歐前胡素，紅色箭頭代表土壤因子。以羌活醇為例，羌活醇與容重、砂粒的夾角分別為銳角和鈍角，其相應(yīng)的余弦值代表之間的相關(guān)性。羌活醇與容重呈現(xiàn)較好的正相關(guān)，與砂粒呈現(xiàn)較好的負(fù)相關(guān)。粉粒、有機(jī)質(zhì)、全磷、有效磷與羌活醇呈現(xiàn)較好的正相關(guān)，速效鉀與羌活醇呈現(xiàn)較好的負(fù)相關(guān)，與上述相關(guān)性分析結(jié)果有細(xì)微的差異，可能是由于不同分析方法所致，Canoco軟件先對(duì)模型進(jìn)行去趨勢(shì)對(duì)應(yīng)分析，選擇合適的分析模型，隨后進(jìn)行冗余分析排序，主要采用排列方法學(xué)的生態(tài)模型。異歐前胡素與容重、粉粒、有機(jī)質(zhì)、全氮、有效磷呈現(xiàn)了較好的正相關(guān)，與砂粒、速效鉀呈現(xiàn)較好的負(fù)相關(guān)，與上述相關(guān)性分析結(jié)果有細(xì)微差別。兩種分析方法中，雖然結(jié)果有差異，但是對(duì)羌活醇、異歐前胡素影響的主導(dǎo)因子均為全氮、有機(jī)質(zhì)、有效磷、速效鉀、土壤容重。

圖3 羌活醇、異歐前胡素含量與土壤因子的RAD雙向排序Fig.3 RDA two-way rank on content of Notopterol, Isoimperatorin and soil factor in N. forbesii Notopter: 羌活醇Notopterol; Isoimper: 異歐前胡素Isoimperatorin; OM: 有機(jī)質(zhì)Organic matter; TN: 全氮Total nitrogen; TP: 全磷Total phosphorus; AP: 有效磷Available phosphorus; AK: 速效鉀Available potassium; Cosmid: 粘粒; Silt: 粉粒; Grit: 砂粒; VW: 容重Volume weight.

3 討論

3.1土壤因子對(duì)中藥材有效成分的作用機(jī)理

本研究結(jié)果顯示，栽培羌活中羌活醇和異歐前胡素兩種活性成分含量與土壤速效鉀、有效磷的含量顯著相關(guān)。研究者在其他中藥材中也發(fā)現(xiàn)了相似的規(guī)律，如溫隨超[17]發(fā)現(xiàn)鉀素營養(yǎng)對(duì)當(dāng)歸中阿魏酸的含量有顯著的影響；劉偉[18]研究發(fā)現(xiàn)pH、速效磷、全鉀對(duì)金露梅(Potentillafruticosa)葉片中蘆丁、單寧、黃酮等有效成分有明顯的影響。通過這些研究都能看出土壤理化性質(zhì)對(duì)中藥材有效成分有強(qiáng)烈而明顯的影響。近些年有學(xué)者對(duì)其機(jī)理進(jìn)行研究，溫隨超[17]的研究認(rèn)為，土壤鉀素營養(yǎng)會(huì)影響當(dāng)歸 (Angelicasinensis) 咖啡酸-O-甲基轉(zhuǎn)移酶基因(COMT)、4-香豆酸輔酶 A 連接酶基因(4CL) 和阿魏酸-5-羥基化酶基因(F5H)等基因的表達(dá)，從而對(duì)當(dāng)歸中阿魏酸的含量產(chǎn)生影響。而在羌活中，尚缺乏關(guān)于機(jī)理的研究，本研究的發(fā)現(xiàn)將為進(jìn)一步機(jī)理的研究奠定一定的基礎(chǔ)。

3.2不同產(chǎn)地栽培羌活中羌活醇和異歐前胡素含量的關(guān)系

不同產(chǎn)地樣品中羌活醇和異歐前胡素的含量相差較大，與地理位置密切相關(guān)，呈現(xiàn)一定的區(qū)域性。本研究中康樂縣枉子溝村樣品較為特殊，枉子溝村在地理位置上與冶力關(guān)鎮(zhèn)和八角鄉(xiāng)距離較近，但兩種成分含量明顯高于以上兩地，分析其原因，可能是氣候因子和土壤因素綜合影響的結(jié)果，蔣舜媛等[19]、黃林芳等[20]、孫洪兵等[21]的研究表明，降水量、濕度、海拔和土壤物理性質(zhì)、肥力是影響羌活醇和異歐前胡素積累的重要因素，在本研究采樣過程中，發(fā)現(xiàn)枉子溝村位于大山深處，采樣地點(diǎn)氣候濕潤、土壤肥沃，有利于羌活醇和異歐前胡素的積累。

3.3羌活醇、異歐前胡素含量與土壤因子的關(guān)系

本研究中，寬葉羌活中羌活醇、異歐前胡素含量與土壤容重呈現(xiàn)較好的正相關(guān)，這與野生寬葉羌活分布區(qū)土壤容重較大相符；土壤物理性質(zhì)是影響羌活生長(zhǎng)和分布的主要因素之一，一般來講，粘土保肥保水能力強(qiáng)，但通透性差，不利于根莖類藥用植物的生長(zhǎng)，砂土通透性好，但保肥保水能力差。粉砂質(zhì)壤土通透性和保肥保水能力較優(yōu)，是根及根莖類藥材種植理想的選擇[22]。從野生羌活的分布來看，土壤以粉砂質(zhì)壤土為主，容重較大，粉粒占比較大，而本研究也得出，有效成分積累與粉粒呈正相關(guān)，粘粒、砂粒則為負(fù)相關(guān)。

兩種成分含量與全氮、有機(jī)質(zhì)、有效磷呈現(xiàn)良好的正相關(guān)，此結(jié)果與蔣舜媛等[19]對(duì)野生寬葉羌活適宜區(qū)土壤因子研究結(jié)果相似。土壤有機(jī)質(zhì)中含有植物生長(zhǎng)所需的幾乎所有營養(yǎng)元素，尤其是有機(jī)態(tài)磷，而磷又參與多種代謝過程，是核蛋白、磷脂、輔酶的主要成分，各種因子通過調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)，進(jìn)而影響有效成分的積累。全氮、有機(jī)質(zhì)在為植物生長(zhǎng)提供充足的營養(yǎng)元素的同時(shí)，對(duì)土壤的微環(huán)境影響不大，有利于羌活的生長(zhǎng)和次級(jí)代謝產(chǎn)物的積累。

土壤中的速效養(yǎng)分有利于羌活有效成分的積累，而本研究羌活醇、異歐前胡素與速效鉀含量呈現(xiàn)良好的負(fù)相關(guān)，可能是鉀肥施加過量或比例不適，這在何尤等[5]、田豐等[7]、方子森等[8]的研究中得以印證，鉀肥施肥過量及配比不適會(huì)降低羌活有效成分的積累。分析其原因，速效鉀是速效養(yǎng)分，植物可直接吸收，如速效養(yǎng)分過量，會(huì)對(duì)植物及土壤微環(huán)境產(chǎn)生影響，速效鉀過量會(huì)影響土壤滲透壓，影響植物對(duì)其他營養(yǎng)物質(zhì)的吸收，進(jìn)而影響羌活的生長(zhǎng)和次級(jí)代謝產(chǎn)物的積累。人工栽培過程中，一定要合理控制施肥量和配比。此外，結(jié)合不同樣地中羌活醇、異歐前胡素含量與速效鉀、硝態(tài)氮、有效磷含量的關(guān)系，進(jìn)行曲線擬合分析，推測(cè)出羌活適宜生長(zhǎng)的速效鉀含量范圍為220～280 mg/kg。

4 結(jié)論

綜上可得，甘肅省各主產(chǎn)區(qū)寬葉羌活中羌活醇與異歐前胡素含量較高，均達(dá)到《中華人民共和國藥典》標(biāo)準(zhǔn)。不同地區(qū)栽培羌活的品質(zhì)差異較大，武都、康樂、卓尼樣品中兩種成分含量較高，隴南地區(qū)、甘南高原是寬葉羌活推廣種植理想選址。羌活有效成分受土壤環(huán)境中多種理化因素的影響，特別是土壤容重、全氮、有機(jī)質(zhì)、有效磷、速效鉀等，調(diào)節(jié)土壤中全氮、有機(jī)質(zhì)、速效鉀、有效磷含量以及適當(dāng)改良土壤質(zhì)地，對(duì)提高羌活藥材品質(zhì)有重要意義。研究結(jié)果可為甘肅省寬葉羌活人工栽培的推廣區(qū)域及種植提供科學(xué)依據(jù)。

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RelationshipbetweenNotopterygiumforbesiiqualityandsoilfactorsinGansuProvince

XIE Fang*, ZHANG Ya-Jun, CHANG Li-Ming, LIU Shuai, CHEN Chen

ChemicalandBiologicalEngineeringInstituteofLanzhouJiaotongUniversity,Lanzhou730070,China

Notopterygium medicine is the dried rhizome and root of Notopterygium incisum orNotopterygiumforbesii, which are members of the Umbelliferae. The aim of this study was to evaluate the quality of cultivatedN.forbesiiin Gansu Province and its relationship with soil factors. Samples ofN.forbesiiwere collected from cultivation areas in Gansu Province biennially, and the fresh samples were analyzed to determine notopterol and isoimperatorin contents. Soil samples were also collected and the following 10 factors were analyzed: the contents of organic matter, total nitrogen, total phosphorus, available phosphorus, available potassium; volume weight; pH; the contents of cosmids, silt, and grit. The relationships between chemical compounds and ecological factors were analyzed by Pearson’s correlation analysis and redundancy analysis (RDA). The results showed that, in all samples, the contents of notopterol and isoimperatorin met the requirements of the Chinese Pharmacopoeia. The contents of notopterol and isoimperatorin inN.forbesiidiffered among different cultivation areas, andN.forbesiisamples showed certain regional characteristics. The highest total contents of notopterol and isoimperatorin were in samples from Wudu District, Kangle County, and Zhuoni County. Organic matter, total nitrogen and total phosphorus were significantly and positively correlated with notopterol, available potassium was significantly and negatively correlated with notopterol content. Volume density and vailable phosphorus were the most important soil factor and were extremely positively correlated with isoimperatorin content, total nitrogen and organic matter were positively correlated with isoimperatorin. Isoimperatorin content was significantly negatively correlated with available potassium. Therefore, the soil volume weight, total nitrogen, organic matter, available phosphorus and available potassium were identified as the main factors influencing the accumulation of chemical compounds inN.forbesii, and soil volume weight enhanced the accumulation of chemical composition. Wthin a certain range, the higher the soil organic matter and total nitrogen contents, the higher the notoptetol and isoimperatorin content inN.forbesii. The mount of available potassium in soil should be controlled to ensure high-qualityN.forbesii. These results can be used to promote the cultivation and quality ofN.forbesiiin Gansu Province.

Notopterygiumforbesii; Notopterol; Isoimperatorin; soil factor; redundancy analysis; correlation analysis

10.11686/cyxb2016444

http://cyxb.lzu.edu.cn

謝放, 張亞軍, 常黎明, 劉帥, 陳晨. 甘肅省寬葉羌活品質(zhì)對(duì)比及其與土壤因子的相關(guān)性. 草業(yè)學(xué)報(bào), 2017, 26(9): 75-82.

XIE Fang, ZHANG Ya-Jun, CHANG Li-Ming, LIU Shuai, CHEN Chen. Relationship betweenNotopterygiumforbesiiquality and soil factors in Gansu Province. Acta Prataculturae Sinica, 2017, 26(9): 75-82.

2016-11-29；改回日期：2017-01-10

甘肅省中藥材產(chǎn)業(yè)科技攻關(guān)“羌活人工繁殖技術(shù)研究與示范”項(xiàng)目(GYC11-04)資助。

謝放(1962-)，男，甘肅蘭州人，副教授。E-mail:xfrankf@163.com*通信作者Corresponding author.