譯/馬忠強(qiáng)

人參的穩(wěn)定同位素特征可以用來分析特定的人參栽培環(huán)境條件//這可以被用來作為有關(guān)人參質(zhì)量的證據(jù) // 人參的質(zhì)量受土壤的各種物理、化學(xué)和微生物性質(zhì)的影響。由于土壤肥力嚴(yán)重下降，不利于人參的連續(xù)種植。因此，土壤質(zhì)量的管理對(duì)于提高人參的質(zhì)量和產(chǎn)量至關(guān)重要。

中國、韓國、加拿大和美國生產(chǎn)了超過全球99%的人參，近些年由于土壤肥力持續(xù)下降，對(duì)人參的連續(xù)種植產(chǎn)生了嚴(yán)重影響。因此，有效的土壤質(zhì)量管理對(duì)于提高人參的質(zhì)量和產(chǎn)量至關(guān)重要。在韓國，由于缺乏用于此目的的新土地，人參的產(chǎn)量也正在不斷下降?，F(xiàn)有相關(guān)實(shí)驗(yàn)證明：人參的穩(wěn)定同位素特征可以用來分析特定的人參栽培環(huán)境條件。這可以被用來作為有關(guān)人參質(zhì)量的證據(jù)。

實(shí)驗(yàn)部分

背景

本實(shí)驗(yàn)以六年生人參（JAGYYANJUN品種）為材料，進(jìn)行苗木培育。兩個(gè)栽培地包括旱地傳統(tǒng)人參田和稻田轉(zhuǎn)化田，三種有機(jī)肥包括：牛糞、食物垃圾和稻草堆肥。

方法

將人參樣品經(jīng)45℃冷凍干燥三天后制備，用于IRMS分析。取5 mg人參粉用于C和N穩(wěn)定同位素組成，20μg用于S穩(wěn)定同位素組成分析。

用Sercon-GSL元素分析儀（圖1）與Sercon 20-20穩(wěn)定同位素比質(zhì)譜儀（圖2）聯(lián)機(jī)進(jìn)行了C、N穩(wěn)定同位素組成（δ13CVPDB和δ15NAr）的分析。采用Sercon帶預(yù)濃縮模塊的元素分析儀和Sercon20-22連續(xù)流穩(wěn)定同位素比質(zhì)譜儀對(duì)S穩(wěn)定同位素比值（δ34SVCT）分析。對(duì)美國USGS和IAEA國際標(biāo)準(zhǔn)以前校準(zhǔn)過的實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行重復(fù)分析，并與相類似的人參樣品組成進(jìn)行重復(fù)分析進(jìn)而做質(zhì)量控制。已知δ13CVPDB的分析精度為±0.1‰、δ15NAIR的分析精度為±0.1‰、δ34SVCDT的分析精度為±0.2‰。

圖1 Sercon -GSL元素分析儀

圖2 Sercon 20-20穩(wěn)定同位素比質(zhì)譜儀聯(lián)機(jī)

圖3 6歲人參根系中C & N穩(wěn)定同位素比值的可變性取決于栽培類型、土地和有機(jī)肥的類型

實(shí)驗(yàn)結(jié)果

研究發(fā)現(xiàn)，在傳統(tǒng)旱地中，施用有機(jī)肥的種類和數(shù)量對(duì)人參C、N和S的穩(wěn)定同位素比值有明顯影響，如施用稻草堆肥栽培的人參平均13C值高于對(duì)照（無施用量）。同時(shí)另一方面研究表明，用牛糞和餐廚垃圾處理的人參平均13C值低于對(duì)照。

人參中的15N同位素組成也與施用到栽培區(qū)的有機(jī)肥料的量相關(guān)。同樣，隨著堆肥量的增加，34S同位素值也增加。然而，對(duì)C、N和S穩(wěn)定同位素比值和施入水稻田的肥料類型/量并沒有出現(xiàn)同樣的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，而是隨著稻草堆肥量的增加，15N出現(xiàn)了相應(yīng)的減少。圖3是13C-15N的組合，對(duì)前面提到的關(guān)系進(jìn)行了揭示。

實(shí)驗(yàn)結(jié)論

利用13C穩(wěn)定同位素的變異性，可以解釋作物生長的條件和位置。使用N穩(wěn)定同位素組成可以區(qū)分農(nóng)業(yè)實(shí)踐（人參作物上使用的有機(jī)肥料的類型）。例如，已知肥料通過硝化/反硝化過程容易對(duì)N同位素的分餾造成影響。由于該區(qū)域受物理因素的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于生物因素，所以，S同位素的分餾更為明顯，S穩(wěn)定同位素比值有望用來驗(yàn)證人參作物的地理真實(shí)性。