不同微量元素在鱼腥草植株不同器官中的分布特征

秦樊鑫，杨昱

（贵州师范大学山地环境重点实验室，贵州贵阳550001）

不同微量元素在鱼腥草植株不同器官中的分布特征

秦樊鑫，杨昱

（贵州师范大学山地环境重点实验室，贵州贵阳550001）

采用原子吸收分光光度计对不同采样点内鱼腥草各器官中5种微量元素的含量进行了测定，并对鱼腥草不同器官的富集系数、转移系数、各地区鱼腥草内不同微量元素的相关性进行分析。结果表明：各器官内，Mg含量均是最高，Cu含量均为最低，各元素在同一器官内含量的大小排序为：Ca>Mg>Fe>Zn>Cu。鱼腥草各器官中，各元素的富集系数均小于1。不同地区的鱼腥草，Mg、Ca在不同器官内的转移系数均大于1，Fe、Zn、Cu的转运系数均小于等于1。对同一种元素在不同地区间的相关性进行分析可知：Fe、Zn、Cu：不同地区均在1%的水平存在着极显著的相关性；Mg、Ca：少数地区在5%水平存在着显著的相关性，其他地区间相关性不明显。

鱼腥草；微量元素；富集系数；转运系数；相关性

鱼腥草（Houttuynia cordata Thunb），又名折耳根，猪鼻孔等，为三白草科植物蕺菜属[1]，主要分布在我国陕西、甘肃及长江流域以南各地。大量的研究表明：鱼腥草及其制品具有清热解毒、利尿通淋、消肿化脓之功效[2-5]，常用于治疗肺脓疡、痰热咳嗽、由外风热引起的咽喉疼痛等。多年来，鱼腥草的研究多侧重于食品保健，对于其成分特别是无机成分的研究还很少。本文以贵阳市不同地区的鱼腥草为研究对象，对鱼腥草不同器官中Mg、Ca、Fe、Zn、Cu 5种微量元素进行了测定，并对各器官的富集能力、转运能力及相关性进行了研究，为鱼腥草的食用及药用提供了科学依据。

1 实验部分

1.1 仪器及试剂

1.1.1 仪器

原子吸收分光光度计AA800：美国Perkin Elmer；原子荧光光谱仪AF-640：北京瑞利；电子天平AL-204：梅特勒；电热板：天津泰斯特；烘箱：天津泰斯特。

1.1.2 试剂

标准工作溶液由国家标准物质研究中心购置的各种1 000 mg/L的标准储备液稀释而成；高氯酸，硝酸，氢氟酸均为优级纯，水为超纯水；玻璃仪器均经过10%HNO3浸泡过夜，用超纯水清洗。

1.2 样品采集

1.2.1 植物样品的采集

样品采自于贵阳市JY、BY、NM、HX、WD地区，每区采集3份，每份采集3个以上单株。将采摘回来的鱼腥草用清水洗净，分成叶、茎、根3个部分，用滤纸将水吸干，置于40℃的烘箱内烘干。

1.2.2 土壤样品的采集

采集鱼腥草的同时，对应点采集土样。每个采样点取地面向下5 cm～20 cm深处纵剖面，土壤样品置于通风阴凉处使其自然风干，捣碎后过100目筛。

1.3 样品的消解

称取植物样品0.5 g左右于锥形瓶内、土壤样品0.2 g左右于聚四氟乙烯罐内，植物用HNO3-HClO4消解，土壤样品用HF-HNO3-HClO4来消解，直至样品消解完全，冷却，定容于50 mL容量瓶内，上机测量。

2 结果与分析

2.1 鱼腥草各器官、土壤中Mg、Ca、Fe、Zn、Cu的含量鱼腥草各器官、土壤中Mg、Ca、Fe、Zn、Cu的含量

结果见表1。

表1 鱼腥草器官及其生长土壤内各元素的含量Table 1The contains of each element in different organs ofHouttuynia cordata Thunb and soil mg/kg

由表1可以得出：在叶内，Mg的含量在2645mg/kg～8 303 mg/kg，平均含量为：4 400 mg/kg，最大值与最小值间相差2倍；Ca含量在9 782 mg/kg～12 835 mg/kg，平均值为：11 760 mg/kg，最大值与最小值间大约相差0.3倍；Fe含量在409 mg/kg～717 mg/kg，平均含量为：602 mg/kg，最大值与最小值间大约相差0.8倍；Zn含量在30 mg/kg～35 mg/kg，平均含量为31 mg/kg，最大值与最小值间大约相差0.2倍；Cu含量在11 mg/kg～12 mg/kg，平均含量为11 mg/kg，最大值与最小值间大于相差0.1倍。在茎中，Mg的含量在2 416 mg/kg～6 065 mg/kg，平均含量为：3 663 mg/kg，最大值与最小值间相差1.5倍；Ca含量在7 939 mg/kg～10 297 mg/kg，平均值为：8 700 mg/kg，最大值与最小值间大约相差0.3倍；Fe含量在243 mg/kg～483 mg/kg，平均含量为：342 mg/kg，最大值与最小值间大约相差1.0倍；Zn含量在29 mg/kg～39 mg/kg，平均含量为32 mg/kg，最大值与最小值间大约相差0.3倍；Cu含量在13 mg/kg～18 mg/kg，平均含量为15 mg/kg，最大值与最小值间大于相差0.4倍。在根中，Mg的含量在2 291 mg/kg～4 117 mg/kg，平均含量为：3 005 mg/kg，最大值与最小值间相差0.8倍；Ca含量在4 270 mg/kg～7 678 mg/kg，平均值为：5 796 mg/kg，最大值与最小值间大约相差0.8倍；Fe含量在470 mg/kg～1 229 mg/kg，平均含量为：714 mg/kg，最大值与最小值间大约相差1.6倍；Zn含量在34 mg/kg～49 mg/kg，平均含量为39 mg/kg，最大值与最小值间大约相差0.4倍；Cu含量在16 mg/kg～19 mg/kg，平均含量为18 mg/kg，最大值与最小值间大于相差0.2倍。由此可以知道：在鱼腥草的各个器官内，Mg含量均是最高，Cu含量均为最低，不同元素含量的大小排序为：Ca>Mg>Fe>Zn>Cu。不同地区生长的鱼腥草，每个元素在不同器官内的含量均有一定的规律性。其中，Mg、Ca在各器官内含量的大小顺序为：叶>茎>根；Fe含量的大小顺序为：根>叶>茎；Zn、Cu含量的大小顺序为：根>茎>叶。各地区采集的鱼腥草，Mg、Fe在各器官内的含量均略有差距，其他元素在不同器官内的含量差别不大。

2.2 元素在鱼腥草不同器官内的吸收富集特征

鱼腥草不同器官内各元素的富集特征用吸收富集系数来表示，即鱼腥草不同器官内某一元素的含量与土壤中对应元素含量之比[6-7]。吸收富集系数可以用来表示植物-土壤体系中元素的迁移能力，也可以较清楚的比较植物各器官对不同元素的吸收积累能力[8-9]。本实验中鱼腥草不同器官对元素的吸收富集系数结果见表2。

表2 鱼腥草各元素的富集特征Table 2The enrichment characteristics of each element in Houttuynia cordata Thunb

由表2可知，不同地区采集的鱼腥草，各器官对各元素的富集系数均小于1。鱼腥草不同器官对不同元素的富集能力略有差距，Mg、Ca：各器官富集能力的强弱顺序为：叶>茎>根；Fe元素：根>叶>茎；Zn、Cu则与Mg、Ca刚好相反，各器官富集能力的强弱为：根>茎>叶，各地区采集的鱼腥草几乎均遵循这一规律。对于不同的元素，不同地区的鱼腥草的富集能力略有不同。对于Mg元素：WD鱼腥草的各器官的富集能力最强，BY鱼腥草的各器官的富集能力最弱；Ca元素：NM鱼腥草的各器官的富集能力最强，BY鱼腥草的各器官的富集能力最弱；Fe元素：各地区鱼腥草的各器官对Fe元素的富集能力相差不大；Zn元素：JY鱼腥草的各器官的富集能力最强，BY鱼腥草的各器官的富集能力最弱；Cu元素：JY鱼腥草的各器官的富集能力最强，BY鱼腥草的各器官的富集能力最弱。由此可知：JY种植的鱼腥草较易吸收土壤中的Zn、Cu，鱼腥草内Zn、Cu的含量可能较高；WD种植的鱼腥草较易吸收土壤中的Mg，鱼腥草内Mg的含量可能较高；NM种植的鱼腥草较易吸收土壤中的Ca，鱼腥草内Ca的含量可能较高；BY种植的鱼腥草，各元素的含量可能均不高。

2.3 鱼腥草不同器官内各元素的转移特征

鱼腥草不同器官内不同元素的转移特征用转移系数来表示，即植物地上各器官中金属元素含量与其根部同种金属元素含量的比值[10]。转移系数体现了植物从根部向地上部运输金属元素的能力，同一地区鱼腥草的不同器官内、不同地区鱼腥草的同一器官内，不同金属元素的转移系数也不同[11]。本实验中样品的富集系数结果见表3。

表3 鱼腥草不同器官内各元素的转移特征Table 3The transfer characteristics of each element in the different organs of Houttuynia cordata Thunb

对表3进行分析可知对于不同地区的鱼腥草，Mg、Ca在不同器官内的转移系数均大于1，Fe、Zn、Cu的转运系数均小于等于1，说明鱼腥草对Mg、Ca的运输能力较强，对Fe、Zn、Cu的运输能力较差，这一结果也与各元素在不同器官内的含量相符合。从各器官对元素的转运能力来看，不同的元素略有不同。Mg、Ca两元素，各器官的转运能力的强弱顺序为：叶>茎，说明植物对于Mg、Ca的吸收是从根-茎-叶逐渐增强的；Fe元素，各器官的转运能力的强弱顺序为：叶>茎，说明茎从根中吸收Fe的能力比叶从茎中吸收Fe的能力要弱；Zn、Cu两元素，各器官的转运能力的强弱顺序为：茎>叶，说明植物对于Zn、Cu的吸收从根-茎-叶逐渐减弱。

2.4 相关性分析

2.4.1 不同地区间Mg的相关性

不同地区间土壤Mg的相关性结果见表4。

表4 不同地区间Mg的相关性Table 4The correlation of Mg in the soil among different areas

由表4可知：不同地区间的Mg元素存在着一定的相关性。其中，JY地区与NM地区在1%的水平上达极显著，相关系数为0.994；BY地区与JY、NM地区，HX地区与WD地区在5%的水平上显著，相关系数分别为：0.961、0.982和0.972；其他地区间的Mg元素相关性并不明显。

2.4.2 Ca在不同地区间的相关性

不同地区间土壤Ca的相关性结果见表5。

表5 不同地区间Ca的相关性Table 5The correlation of Ca in the soil among different areas

由表5可知：不同地区间的Ca元素存在着一定的相关性。其中，JY地区与BY、HX地区在5%的水平上达显著水平，相关系数分别为0.998和0.968；BY地区与NM地区在5%的水平上达显著水平，相关系数为0.982；HX地区和WD地区间的相关系数为：0.972，在5%水平上显著。

2.4.3 不同地区间Fe、Zn、Cu的相关性

不同地区间土壤Fe、Zn、Cu的相关性结果见表6～表8。

表6 不同地区间Fe的相关性Table 6The correlation of Fe in the soil among different areas

表7 不同地区间Zn的相关性Table 7The correlation of Zn in the soil among different areas

表8 不同地区间Cu的相关性Table 8The correlation of Cu in different areas

由表6～表8可知，Fe、Zn、Cu在不同地区的鱼腥草内均存在着一定的相关性。其中，各地区间的Fe、Cu两元素均在1%的水平上达到极显著水平，相关系数近于1，相关性明显。Zn元素：WD地区与JY、BY、HX地区在5%水平上达显著水平，相关系数分别为：0.985、0.973和0.978，其他各地区间均在1%的水平上达极显著水平，相关性明显。

3 结论

1）对鱼腥草不同器官内各元素的含量进行分析可知：在鱼腥草的各个器官内，Mg含量均是最高，Cu含量均为最低，各元素含量的大小顺序为：Ca>Mg>Fe> Zn>Cu。不同元素，其含量在鱼腥草的不同器官内均有一定的规律性。其中，Mg、Ca在各器官内含量的大小顺序为：叶>茎>根；Fe含量的大小顺序为：根>叶>茎；Zn、Cu含量的大小顺序为：根>茎>叶。各地区采集的鱼腥草，Mg、Fe在各器官内的含量均略有差距，其他元素在不同器官内的含量差别不大。

2）对不同地区采集的鱼腥草各器官内各元素的富集指数和转移指数进行研究，结果如下：鱼腥草各器官中，各元素的富集系数均小于1。不同器官对不同元素的富集能力略有不同，各器官对Mg、Ca的富集能力的强弱顺序为：叶>茎>根；Fe元素：根>叶>茎；Zn、Cu：根>茎>叶。不同地区的鱼腥草，Mg、Ca在不同器官内的转移系数均大于1，Fe、Zn、Cu的转运系数均小于等于1。

3）对于同一种元素，不同地区间采集的鱼腥草间存在着不同程度的相关性。Fe、Zn、Cu几乎均在1%的水平达极显著，相关性明显。对于Mg元素：JY地区与NM地区在1%的水平上达极显著，BY地区与JY、NM地区，HX地区与WD地区在5%的水平上相关性显著，其他地区间相关性不显著。Ca元素：JY地区与BY、HX地区、BY地区与NM地区、HX地区和WD地区间均在5%的水平上显著相关，其他地区间相关性不显著。

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Distribution Characteristics of Different Trace Elements in Different Organs of Houttuynia cordata Thunb

QIN Fan-xin，YANG Yu
（The Key Laboratory of Mountain Environment，Guizhou Normal University，Guiyang 550001，Guizhou，China）

Ten elements in different sampling point on soil and different organs of Houttuynia cordata Thunb were analyzed by AAS，as well enrichment coefficient，transfer coefficient and correlation in different organs of Houttuynia cordata Thunb.The study showed that：the content of Mg in different organs was highest，content of Cu was lowest，the content of different elements of the same organ in Houttuynia cordata Thunb was Ca>Mg> Fe>Zn>Cu.Enrichment coefficient of each element in different organs was lower than 1.Transfer coefficient of Mg，Ca in different organs of different areas is higher than 1，transfer coefficient of Fe，Zn，Cu was lower than 1.The same element in different areas was analyzed，we know Fe，Zn，Cu in Houttuynia cordata Thunb of different areas were significant positive correlation at the level of 1%.Mg，Ca in Houttuynia cordata Thunb of a few areas were positive correlation at the level of 5%，others areas were not have a positive correlation.

Houttuynia cordata Thunb；trace elements；enrichment factor；transfer coefficient；the correlation

2013-12-07

10.3969/j.issn.1005-6521.2015.02.003

贵州省科技厅农业攻关项目（黔科合NY[2010]3071号）

秦樊鑫（1978—），男（土教授，在读博士研究生，研究方向：环境污染与食品安全。