2.2黄芪产地土壤无机元素含量
由图2可知,分析提取3个主成分.其中,主成分1的方差贡献率为59.7%,主要由元素镍、锌、铜、铁、砸组成;主成分2的方差贡献率为14.6%,主要由钙组成;主成分3的方差贡献率为9.0%,主要由有效钾组成.由表5可知,元素锌、锰、钙、砸、磷在3个黄芪主产地之间有显著差异.主要表现为山西产地土壤中锌、砸、有效磷元素显著高于甘肃和内蒙古两产地.甘肃与山西、内蒙古黄芪产地中土壤无机元素差异较大,且主要表现为钙的差异.山西与内蒙古两地土壤微量元素具有相似性.
2.3黄芪产地气候因子的主成分分析
由图3可知,提取2个主成分,成分1的方差贡献率为59.2%,主要由年极端最高温、年相对气温、7月最高温、7月均温和年降水量组成;成分2的方差贡献率为37.1%,主要由年极端最低温、1月最低温、年日照时数和1月均温组成.可见,各地相差较大的气候因子主要有年极端最高温、7月最高温、7月均温和年降水量.
2.4黄芪化学成分含量与土壤元素的相关性
由表6可知,黄芪甲苷含量与土壤中无机元素铜、锌、铁、砸、钠、镍、有效磷含量呈显著正相关;毛蕊异黄酮苷含量与钙呈显著负相关;毛蕊异黄酮含量与钙呈显著正相关;山奈酚含量与钙呈显著负相关;芒柄花素与钙呈显著正相关,与镁呈显著负相关;芒柄花苷含量与钙呈显著负相关,与镁呈显著正相关;槲皮素含量与钙、锰呈显著负相关;黄芪多糖含量与钙呈显著负相关.可见,土壤无机元素钙对黄芪药材中化学成分含量的影响最大,其次是镁、有效磷、锌、砸、镍、铜、钠.
2.5黄芪化学成分含量与气候因子的'相关性
由表7可知,毛蕊异黄酮苷含量与7月均温、年曰照时数、7月最高温、年极端最高温呈显著正相关,与年均相对湿度呈显著负相关;毛蕊异黄酮含量与年曰照时数、7月均温呈显著负相关,与年均相对湿度呈显著正相关;山奈酚含量与年日照时数、7月均温呈显著正相关,与年均相对湿度呈显著负相关;芒柄花素含量与年日照时数、7月均温呈显著负相关,与年均相对湿度呈显著正相关;芒柄花苷含量与年均相对湿度呈显著负相关,与7月均温和年日照时数呈显著正相关;槲皮素含量与年日照时数、7月均温、7月最高气温和年极端最高温呈显著正相关,与年均相对湿度呈显著负相关;黄芪多糖含量与年均相对湿度呈显著负相关.可见,年均相对湿度、年曰照时数和7月均温对黄芪中化学成分的积累影响最大.
3讨论
山西产地黄芪甲苷、毛蕊异黄酮苷、芒柄花苷、山奈酣和黄芪多糖的含量高于内蒙古和甘肃两地,说明山西产地黄芪质量最好,这与传统认为山西为黄芪的道地产区一致.黄芪甲苷含量与元素铜、锌、铁、砸、钠、镍和有效磷呈显著正相关,山西产地黄芪土壤中元素铜、锌、铁、砸、钠、镍和有效磷高于内蒙古和甘肃两地.内蒙古产区黄芪与山西产地黄芪质量相近.
药材品质是内因(基因型、生理生化过程)和外因(生态环境、农艺措施)综合作用的结果,是药用植物在一定生态条件和栽培技术下的综合表现㈣.药用植物的分布取决于地域的经纬度、地形、地貌,在一定的经纬度、地形、地貌条件下所具有的光照、温度、水分等自然因子会对药用植物的生长产生重要的作用M.地理因子通过外因影响着药材品质.故黄芪药材道地性的形成是产地经纬度、地形、地貌等地理因子和该地理因子条件下所具有的光照、温度、水分等自然因子综合作用的结果.
本研究采用化学成分分析和生态因子研究相结合的方法,探索了3个黄芪主产地12批黄芪药材中8种活性成分对10种气候因子和15种土壤无机元素的响应,明确了对黄芪化学成分积累影响较大的气候因子及土壤无机元素.在气候因子中,年均相对湿度、年曰照时数和7月均温对黄芪中有效成分的积累影响最大.黄芪药材中化学成分的含量与年均相对湿度主要呈负相关,与7月均温、年极端最高温和7月最高温主要呈正相关.这与索凤梅等M有关黄芪主要分布在我国北部相对干旱的地区的研究结论一致.在今后的栽培生产和黄芪GAP基地选址中应充分考虑这些气候因子.在土壤无机元素中,钙对黄芪药材中化学成分含量的影响最大,毛蕊异黄酮苷、山柰酣、芒柄花苷、槲皮素和黄芪多糖含量主要为负影响,表明随着土壤钙的增加,黄芪中毛蕊异黄酮苷、山柰酣、芒柄花苷、槲皮素和黄芪多糖的合成量有减少趋势.但是这种影响并不是绝对的,因为钙含量并不是单一变量,其他土壤无机元素和生态因子都在自然条件下有一定的不确定性,而且土壤中钙也只是在一定范围内.因此,土壤中无机元素钙的含量显著影响黄芪中化学成分的含量,从而影响药材品质;而无机元素锰、镁、铁、钠亦可通过影响黄芪化学成分的合成量而影响其品质.在生产实践中,可通过在一定范围内调控这些无机元素以增加黄芪化学成分的积累,从而提高黄芪药材的质量.