土壤肥力与甘草有效成分含量之间的相关性研究(附件)
摘 要本文研究了不同产地（宁夏、甘肃、内蒙、新疆等地区）甘草有效成分含量与土壤肥力之间的相关性。利用超高效液相（UHPLC）色谱法，测定了不同产地同一年限甘草样品中主要有效成分甘草苷与甘草酸含量；测定了不同产地同一年限甘草样品对应土壤样品时使用凯氏定氮法测全氮；硫酸-高氯酸消煮法测定全磷； 氢氧化钠熔融-火焰光度计法测定全钾；氢氧化钠-钾钠离子测定法测定速效钾；重铬酸钾容量法测定有机质；电导法测定含盐量；电位测定法测定pH值。不同地点同一年限的甘草植株甘草苷与甘草酸的含量差异较明显。同一产区2年生、3年生、4年生的甘草样品甘草酸含量依次有增加的趋势。其中2年生的甘草植株苷含量基本在0.5%的范围内，甘草酸在1.5%上下波动；新疆、甘肃、宁夏3年生甘草样品甘草苷含量均较低，远远低于《药典》规定的0.5%的标准；4年生甘草样品甘草苷含量差异较大，甘草酸含量几乎没有差异。本文对不同区域甘草生长的土壤养分含量及对应甘草药材中主要有效成分含量的研究,并对之进行相关性比较分析,为甘草不同产地药材的质量评价及栽培过程中科学施肥提供依据。目录
1 立题依据与研究背景 1
1.1 土壤肥力与中药材质量的关系 1
1.1.1 土壤质地 1
1.1.2 土壤肥力 2
1.1.3 土壤无机元素 2
1.1.4 土壤酸碱性 3
1.1.5 土壤中重金属及农药残留 3
1.2 甘草有效成分积累的影响因素 3
2 研究内容 6
2.1 实验目的 6
2.2 实验内容 6
2.2.1 实验材料的收集与处理 6
2.2.2甘草酸与甘草苷的测定 6
2.2.3 土壤肥力测定 6
2.3 技术路线 6
2.4试验仪器与试剂 6
2.4.1测定有效成分含量用的药品试剂及仪器 6
2.5实验方法 7
2.5.1实验材料的收集与处理 7
2.5.2 甘草酸与甘草苷的测定 8
2.5.3 土壤肥力的测定 9
3 结果与分析 13
3.1甘草有效成分含量的变化 13
3.
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
路线 6
2.4试验仪器与试剂 6
2.4.1测定有效成分含量用的药品试剂及仪器 6
2.5实验方法 7
2.5.1实验材料的收集与处理 7
2.5.2 甘草酸与甘草苷的测定 8
2.5.3 土壤肥力的测定 9
3 结果与分析 13
3.1甘草有效成分含量的变化 13
3.1.1不同地区2年生甘草有效成分含量的变化 13
3.1.2不同地区3年生甘草有效成分含量的变化 13
3.1.3不同地区4年生甘草有效成分含量的变化 14
3.2土壤肥力状况 14
3.3 土壤肥力与甘草有效成分含量之间的相关性 14
4结论与讨论 16
4.1 影响甘草有效成分含量高低的因素有很多，土壤肥力只是其中之一 16
4.2 不同的地区土壤养分状况差异很大，对植株生长的影响也比较复杂 16
4.3 栽培甘草有效成分含量大多达不到《药典》标准 16
参考文献 17
致 谢 19
1 立题依据与研究背景
中药甘草为豆科甘草属多年生草本植物，中国药典一部 2010年版收载为甘草 Glycyrrhiza uralensis Fisch．、胀果甘草 G．inflata Bat．或光果甘草 G．glabra L．的根及根茎[1]，其中甘草为主流品[2]。主要分布在半干旱、干旱地区[3]。甘草在中国的自然分布区域主要为北纬35°－48°、东经75°－126°的狭长地域，贯穿了13个省市自治区[4]。甘草作为一种补益中草药，药用部位主要为根，其有“清热解毒、祛痰止咳、缓急止痛、调和诸药”之功效[5]。古有“十方九草”一说，因此甘草也被尊称为“国老”，现代药理学研究[6]表明,甘草具有多种活性功能，如保肝、抗菌、抗炎、抗病毒、抗疟、抗癌、镇咳、抗氧化、免疫调解、降糖和抗血小板凝集等。目前，对于甘草药材的化学成分，质量控制，含量测定和药理作用的研究内容较多，但对其品质的主要影响因素，积累有效成分的研究较少，对甘草药材中有效成分含量与土壤肥力的相关性研究更少。
因此，对甘草生长土壤环境因子与其有效成分含量间的关系进行相关性研究，可揭示影响甘草有效成分的因素，为其合理应用提供依据，对确定甘草的适生区具有指导意义。
1.1 土壤肥力与中药材质量的关系
因地制宜是农业生产必须遵循的一个原则，很大程度上说明了土壤对于作物的重要性，中药材种植和农业生产相同，同样需要因地制宜，选择适合的土壤环境来种植中药材方可收获优质的中药材。有关报道指出当归道地性形成的主导因子是土壤环境因子[7]。其对药材的影响有很多方面，包括土壤肥力、质地、酸碱性等，各因素之间还存在着交互作用。
1.1.1 土壤质地
对土壤肥力有影响的关键因素其中一个是土壤质地，其决定着土壤的蓄水、保水和保温等性能，与栽培作物的质量息息相关。如药用植物黄芪是深根性多年生，在深厚的黄土层上栽培，不仅产量高，而且质量也好；适合泽泻和其他水生药材生长的土壤是粘质多湿润型；砂质土壤适合生长薄荷，其含量高的是挥发油[8]；砂质土壤中栽培金银花质量最佳[9]。谢宝东等[10]研究表明，土壤在一定程度上缺水有利于积累的物质是黄酮和内酯类，土壤水分过足不利于银杏叶内的黄酮和内酯含量的提高。
1.1.2 土壤肥力
作物产量的高低、品质的优劣与土壤的自身肥力密不可分，土壤肥力可细分为土壤中氮、磷、钾、钙等矿质元素含量及土壤有机质含量。土壤有机质指土壤中含碳的有机化合物，土壤有机质在土壤中经过一系列的转化后亦可分解出作物所需的矿质元素，为作物生长提供养分。
牛艳等[11]对不同产地枸杞β胡萝卜素含量与土壤肥力因子的相关性进行研究发现，土壤肥力过高虽然有利于提高枸杞产量，但对枸杞中的β胡萝卜素含量就具有一定的限制作用。伍庆等[12]对影响杜仲有效成分的主导土壤因子进行筛选，最终得出杜仲叶中绿原酸的含量主要的影响因子是土壤中的有机质，影响芦丁含量的主要因子是土壤中全磷有机质，槲皮素含量的主导因子主要是有机质、有效磷等，山萘酚的含量最大的影响因子是有机质。魏东华等[13]测定不同土壤营养条件下栽培黄芩中黄芩苷的含量后得出，不同氮、磷、钾配比对黄芩含量的影响较大。漆小雪等[14]分析测定青蒿素含量与土壤、植株养分含量的关系，发现青蒿素含量与土壤中钙的含量具有显著的正相关关系。由此可看出土壤中的养分因子对中药材有效成分含量有很大影响。
1.1.3 土壤无机元素
土壤中无机元素的作用重大，它对植物的根系营养及生理代谢活动有很大的影响，对促进植物的生长也有影响，是药材中药效成分的构成因子，对药材中有效成分的形成和积累有影响，最终决定药材的品质[15]。徐继振等[16]研究钼、锰、锌、硼对当归的影响发现，施加钼、锰、锌、硼对当归的增产有作用，其中钼的作用最大，施加钼和锰微肥明显发现当归中的挥发油、多糖及阿魏酸的含量提高，从而提高药材的质量。赵曼茜等[17]报道，黄芩对土壤中的P、Zn，Se元素具有一定的富集，而药材中黄芩苷的含量与P成显著的正相关，因此黄芩药材中黄芩苷含量间接与土壤中无机元素呈相关关系。金航等[18]分析探讨三七药材道地性与土壤微量元素的关系发现，
1 立题依据与研究背景 1
1.1 土壤肥力与中药材质量的关系 1
1.1.1 土壤质地 1
1.1.2 土壤肥力 2
1.1.3 土壤无机元素 2
1.1.4 土壤酸碱性 3
1.1.5 土壤中重金属及农药残留 3
1.2 甘草有效成分积累的影响因素 3
2 研究内容 6
2.1 实验目的 6
2.2 实验内容 6
2.2.1 实验材料的收集与处理 6
2.2.2甘草酸与甘草苷的测定 6
2.2.3 土壤肥力测定 6
2.3 技术路线 6
2.4试验仪器与试剂 6
2.4.1测定有效成分含量用的药品试剂及仪器 6
2.5实验方法 7
2.5.1实验材料的收集与处理 7
2.5.2 甘草酸与甘草苷的测定 8
2.5.3 土壤肥力的测定 9
3 结果与分析 13
3.1甘草有效成分含量的变化 13
3.
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
路线 6
2.4试验仪器与试剂 6
2.4.1测定有效成分含量用的药品试剂及仪器 6
2.5实验方法 7
2.5.1实验材料的收集与处理 7
2.5.2 甘草酸与甘草苷的测定 8
2.5.3 土壤肥力的测定 9
3 结果与分析 13
3.1甘草有效成分含量的变化 13
3.1.1不同地区2年生甘草有效成分含量的变化 13
3.1.2不同地区3年生甘草有效成分含量的变化 13
3.1.3不同地区4年生甘草有效成分含量的变化 14
3.2土壤肥力状况 14
3.3 土壤肥力与甘草有效成分含量之间的相关性 14
4结论与讨论 16
4.1 影响甘草有效成分含量高低的因素有很多，土壤肥力只是其中之一 16
4.2 不同的地区土壤养分状况差异很大，对植株生长的影响也比较复杂 16
4.3 栽培甘草有效成分含量大多达不到《药典》标准 16
参考文献 17
致 谢 19
1 立题依据与研究背景
中药甘草为豆科甘草属多年生草本植物，中国药典一部 2010年版收载为甘草 Glycyrrhiza uralensis Fisch．、胀果甘草 G．inflata Bat．或光果甘草 G．glabra L．的根及根茎[1]，其中甘草为主流品[2]。主要分布在半干旱、干旱地区[3]。甘草在中国的自然分布区域主要为北纬35°－48°、东经75°－126°的狭长地域，贯穿了13个省市自治区[4]。甘草作为一种补益中草药，药用部位主要为根，其有“清热解毒、祛痰止咳、缓急止痛、调和诸药”之功效[5]。古有“十方九草”一说，因此甘草也被尊称为“国老”，现代药理学研究[6]表明,甘草具有多种活性功能，如保肝、抗菌、抗炎、抗病毒、抗疟、抗癌、镇咳、抗氧化、免疫调解、降糖和抗血小板凝集等。目前，对于甘草药材的化学成分，质量控制，含量测定和药理作用的研究内容较多，但对其品质的主要影响因素，积累有效成分的研究较少，对甘草药材中有效成分含量与土壤肥力的相关性研究更少。
因此，对甘草生长土壤环境因子与其有效成分含量间的关系进行相关性研究，可揭示影响甘草有效成分的因素，为其合理应用提供依据，对确定甘草的适生区具有指导意义。
1.1 土壤肥力与中药材质量的关系
因地制宜是农业生产必须遵循的一个原则，很大程度上说明了土壤对于作物的重要性，中药材种植和农业生产相同，同样需要因地制宜，选择适合的土壤环境来种植中药材方可收获优质的中药材。有关报道指出当归道地性形成的主导因子是土壤环境因子[7]。其对药材的影响有很多方面，包括土壤肥力、质地、酸碱性等，各因素之间还存在着交互作用。
1.1.1 土壤质地
对土壤肥力有影响的关键因素其中一个是土壤质地，其决定着土壤的蓄水、保水和保温等性能，与栽培作物的质量息息相关。如药用植物黄芪是深根性多年生，在深厚的黄土层上栽培，不仅产量高，而且质量也好；适合泽泻和其他水生药材生长的土壤是粘质多湿润型；砂质土壤适合生长薄荷，其含量高的是挥发油[8]；砂质土壤中栽培金银花质量最佳[9]。谢宝东等[10]研究表明，土壤在一定程度上缺水有利于积累的物质是黄酮和内酯类，土壤水分过足不利于银杏叶内的黄酮和内酯含量的提高。
1.1.2 土壤肥力
作物产量的高低、品质的优劣与土壤的自身肥力密不可分，土壤肥力可细分为土壤中氮、磷、钾、钙等矿质元素含量及土壤有机质含量。土壤有机质指土壤中含碳的有机化合物，土壤有机质在土壤中经过一系列的转化后亦可分解出作物所需的矿质元素，为作物生长提供养分。
牛艳等[11]对不同产地枸杞β胡萝卜素含量与土壤肥力因子的相关性进行研究发现，土壤肥力过高虽然有利于提高枸杞产量，但对枸杞中的β胡萝卜素含量就具有一定的限制作用。伍庆等[12]对影响杜仲有效成分的主导土壤因子进行筛选，最终得出杜仲叶中绿原酸的含量主要的影响因子是土壤中的有机质，影响芦丁含量的主要因子是土壤中全磷有机质，槲皮素含量的主导因子主要是有机质、有效磷等，山萘酚的含量最大的影响因子是有机质。魏东华等[13]测定不同土壤营养条件下栽培黄芩中黄芩苷的含量后得出，不同氮、磷、钾配比对黄芩含量的影响较大。漆小雪等[14]分析测定青蒿素含量与土壤、植株养分含量的关系，发现青蒿素含量与土壤中钙的含量具有显著的正相关关系。由此可看出土壤中的养分因子对中药材有效成分含量有很大影响。
1.1.3 土壤无机元素
土壤中无机元素的作用重大，它对植物的根系营养及生理代谢活动有很大的影响，对促进植物的生长也有影响，是药材中药效成分的构成因子，对药材中有效成分的形成和积累有影响，最终决定药材的品质[15]。徐继振等[16]研究钼、锰、锌、硼对当归的影响发现，施加钼、锰、锌、硼对当归的增产有作用，其中钼的作用最大，施加钼和锰微肥明显发现当归中的挥发油、多糖及阿魏酸的含量提高，从而提高药材的质量。赵曼茜等[17]报道，黄芩对土壤中的P、Zn，Se元素具有一定的富集，而药材中黄芩苷的含量与P成显著的正相关，因此黄芩药材中黄芩苷含量间接与土壤中无机元素呈相关关系。金航等[18]分析探讨三七药材道地性与土壤微量元素的关系发现，
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