甘肅民樂當歸栽培品質與土壤相關性分析

李曉芳，張 博，王曉霞，王昭國，方劍儒

（張掖市質量檢驗檢測研究院/張掖市食品藥品檢驗檢測中心，張掖 734000）

1 引言

中藥材當歸為傘形科植物當歸的干燥根。當歸是低溫長日照作物，宜高寒涼爽氣候，在海拔1 500-3 000m左右均可栽培。其根可入藥，是最常用的中藥之一。具有補血活血，調經止痛，潤燥滑腸、抗癌、抗老防老、免疫等功效。

相關研究表明，土壤化學特性是影響中藥材品質的最重要因素，且土壤中重金屬元素的含量對藥材中重金屬元素的含量有著直接的影響[1]。甘肅民樂地處河西走廊中段，海拔高，溫度低，土地廣闊且有機黑土肥沃。獨有的地理優勢孕育了種植中藥材的天然環境。近年來，該縣大力發展中藥材種植業，栽培了包括當歸在內的20多種中藥材，種植規模穩定在30萬畝以上。本文綜合分析了民樂縣影響當歸中藥材品質的主要土壤化學因素及其相關性，揭示了當地人工種植當歸的質量與土壤因子的內在規律，進而提出了保障當地當歸中藥材品質的建議，對當歸的人工栽培具有十分重要的意義。

2 樣品與方法

2.1 樣品來源

2018年10月，于民樂縣域內中藥材種植基地采集當歸樣品28批，同時采集對應根基（耕作層約10-30cm處）土壤樣品28份，每份重約1kg，供測試用。

2.2 實驗內容及分析方法

當歸藥材質量分析內容主要包括：參照《中國藥典》2015年版[2]當歸測定項下的方法，采用醇溶性浸出物測定法（熱浸法，以70%乙醇作溶劑）測定浸出物，采用揮發油測定法（乙法）測定揮發油，采用高效液相色譜法測定阿魏酸的含量，采用原子吸收分光光度法測定藥材重金屬鉛、鎘、銅。此外，采用原子熒光分光光度法測定藥材重金屬砷、汞[3-4]。

土壤因子分析方法主要參考《土壤農業化學分析方法》[5]，實驗內容包括采用電位法測定土壤pH，采用灼燒法測定土壤有機質含量，采用浸提-質量法測定土壤可溶鹽總量，采用開氏消煮法（H2SO4-K2SO4-CuSO4-硒粉作為消煮劑）測定土壤全氮含量[5-6]，采用鉬銻抗比色法測定土壤全磷含量，采用燒灼-鉬銻抗比色法測定有機磷含量，采用四苯硼鈉比濁法測定土壤速效鉀含量[7]。此外，土壤重金屬鉛、鎘、銅采用原子吸收分光光度法測定[8]，砷、汞采用原子熒光光度法測定[8]。

3 結果與分析

3.1 當歸質量結果分析

當歸藥材質量分析結果見表1。

由表1數據可知，28批當歸藥材的浸出物含量為48.3%-65.2%，揮發油含量為 1.69%-1.80%，阿魏酸含量為 0.051%-0.097%。根據《中國藥典》2015年版[2]的規定：當歸浸出物不得少于45.0%；含揮發油不得少于0.4 %（ml/g）；含阿魏酸不得少于0.050%?？梢?，28批當歸樣品的浸出物、揮發油、阿魏酸含量均高于藥典標準規定。

表1 當歸質量分析結果

28批當歸藥材重金屬鉛含量為0.386-1.488mg/kg， 鎘含量為0.004-0.035mg/kg，砷含量為0.389 0- 0.586 3mg/kg，汞含量為0.004 8-0.021 6mg/kg，銅含量為12.41-17.75mg/kg。參照《藥用植物及制劑進出口綠色行業標準》[9]及《中國藥典》2015年版[2]的重金屬限度規定：鉛≤5.0mg/kg，鎘≤0.3mg/kg，砷≤2.0mg/kg，汞≤0.2mg/kg，銅≤20.0mg/kg，重金屬總量≤20.0mg/kg?？梢姡?8批當歸樣品重金屬鉛、鎘、砷、汞、銅的含量均在規定限度以內。

3.2 土壤因子結果分析

土壤因子分析結果見表2。

由表2數據可知，民樂縣域內種植當歸的一般土壤條件為：土壤pH在7.4-7.8，可溶鹽總量在0.61-2.72g/kg，有機質含量在4.07%-7.07%，全氮含量在0.205%-0.306%，全磷含量在855.45-1445.54mg/kg， 有機磷含量在35.36-677.59mg/kg，速效鉀含量在53.81-184.39mg/kg。

28份土壤樣品的重金屬測定結果為：鉛含量在12.67-28.18mg/kg，鎘含量在0.179-0.471mg/kg， 砷含量在1.8 7 0 5-5.5 0 8 9 m g/k g，汞含量在0.053 9-0.114 3mg/kg，銅含量在122.8-171.6mg/kg。《土壤環境質量 農用地土壤污染風險管控標準（試行）》中規定農用地土壤重金屬污染風險篩選值[10]：鉛170mg/kg，鎘0.6mg/kg，砷25mg/kg，汞3.4mg/kg，銅100mg/kg?？梢姡?8份當歸根基土壤樣品中重金屬鉛、鎘、砷、汞的含量均低于農用地土壤污染風險篩選值，但土壤樣品的銅含量均高于其篩選值。

表2 土壤因子分析結果

表3 當歸浸出物、揮發油、阿魏酸含量與土壤因子間的相關系數

基于農用地土壤污染風險管控標準中管制值項目[10]不包括銅，并結合28批當歸藥材重金屬的測定結果綜合分析，可認為土壤受重金屬污染的風險低，一般情況下可以不對民樂縣域內當歸藥材的生長土壤進行重金屬監測。

3.3 相關性分析

運用SPSS19.0軟件分別計算28批當歸的浸出物、揮發油、阿魏酸含量與各土壤因子的相關系數[11]，結果見表3。

由表3可知，浸出物與土壤pH值呈極顯著正相關，與有機質呈極顯著負相關；阿魏酸與土壤pH值呈極顯著正相關，與全磷呈顯著負相關。揮發油與測定的土壤因子之間無顯著相關性。

3.4 灰色關聯度分析

進行灰色關聯度分析[12，13]，結果見表4。

表4 當歸浸出物、揮發油、阿魏酸含量與土壤因子的灰色關聯度

由表4可知，從浸出物的角度考慮，7個土壤因子按關聯度大小排序為：r1＞r5＞r4＞r3＞r2＞r6＞r7，結果表明土壤pH是影響當歸浸出物的重要因子，其次是全磷、全氮和有機質；從揮發油的角度考慮，7個土壤因子按關聯度大小排序為：r1＞r4＞r5＞r3＞r2＞r6＞r7，結果表明土壤pH值也是影響當歸揮發油含量的重要因子，其次是全氮、全磷和有機質；從阿魏酸的角度考慮，7個土壤因子按關聯度大小排序為：r3＞r4＞r1＞r5＞r2＞r6＞r7，結果表明土壤有機質是影響當歸阿魏酸含量的重要因子，其次是全氮、土壤pH和全磷。

4 結果與討論

28批藥材的測定結果表明，民樂縣域內人工種植當歸藥材的質量普遍較好、重金屬污染風險低，符合國家藥典標準規定。土壤重金屬測定結果表明，民樂縣域內土壤重金屬對當歸生長和質量安全的污染風險低，但土壤樣品富集重金屬銅的含量高于農用地土壤污染風險篩選值。因此，為控制當歸藥材的重金屬污染風險，建議必要時對民樂縣當歸種植土壤進行重金屬銅含量的監測。

通過進行灰色關聯度分析和相關性分析，結果表明：土壤pH值、有機質、全磷和全氮是影響民樂縣域內人工種植當歸質量的重要因子。其中，土壤pH值是影響當歸浸出物和揮發油含量的關鍵因素，浸出物與土壤pH值呈極顯著正相關，與有機質呈極顯著負相關；土壤有機質是影響阿魏酸含量的關鍵因素，阿魏酸與土壤pH值呈極顯著正相關，與全磷呈顯著負相關。

因此，在民樂縣當歸種植過程中應注重土壤因子對藥材質量的影響，科學選地種植，適當施加氮肥、磷肥，并綜合考慮地理、氣候和環境等各因素的影響，保證當歸品質和產量的穩定、可靠。