Studie über die Korrelation zwischen den chemischen Formen der anorganischen Elemente im Boden und den wichtigsten wirksamen Bestandteilen von Dianzhong Lou
Paris polyphylla var. yunnanensis ist eine mehrjährige krautige Heilpflanze aus der Familie der Liliengewächse. Sie wird hauptsächlich als Medizin mit trockenen Wurzeln und Stängeln verwendet und hat einen kalten und bitteren Geschmack. Sie wirkt hitzelösend und entgiftend, kühlt die Leber und beruhigt die Nerven, wirkt tumorhemmend und entzündungshemmend. In den letzten Jahren hat sich die Marktnachfrage nach Dianzhong grandiflorus aufgrund der rasanten Entwicklung der Pharmaindustrie verdoppelt. Die medizinischen Teile von Dianzhong grandiflorus wachsen jedoch nur langsam und haben eine niedrige Reproduktionsrate, was zur Erschöpfung der wilden Dianzhong grandiflorus-Ressourcen führt. Daher ist es dringend erforderlich, Kulturpflanzen zu entwickeln, um das Problem der unzureichenden Versorgung mit wilden Ressourcen zu lösen.
Die Elementformen werden in physikalische und chemische Formen unterteilt, wobei sich die chemischen Formen auf die molekularen oder ionischen Formen beziehen, in denen die Elemente tatsächlich in der Umwelt vorkommen und die eng mit ihrer Anreicherung, Mobilität und Bioverfügbarkeit zusammenhängen. Dazu gehören vor allem wasserlösliche Zustände, austauschbare Zustände (schwach saure extrahierte Zustände), oxidierte Zustände von Eisen und Mangan (reduzierbare extrahierte Zustände), organische Zustände (oxidierbare extrahierte Zustände), Restzustände usw. Gegenwärtig konzentriert sich die Forschung zu den Bodenelementen hauptsächlich auf die Erforschung ihres Gesamtelementgehalts. Obwohl der Gesamtelementgehalt den Gesamtgehalt an Bodenelementen bis zu einem gewissen Grad widerspiegeln kann, kann er nicht intuitiv den wahren Gehalt an Elementen wiedergeben, die von Pflanzen aufgenommen und verwertet werden können. Daher hat die Analyse des Gehalts verschiedener Elementformen im Boden eine umfassendere Bedeutung für das Verständnis der Verteilung von Elementen in einer bestimmten Region. Darüber hinaus haben zahlreiche Wissenschaftler die Formen und Gehalte verschiedener Schwermetalle in der Rhizosphäre der chinesischen Kräutermedizin untersucht, aber es gibt nur wenige Analysen anderer anorganischer Elementformen. Shen untersuchte die Absorptions- und Migrationsgesetze anorganischer Elemente in Danshen und stellte fest, dass der Gehalt an anorganischen Elementen in Danshen in hohem Maße von der Verteilung der rhizosphärischen Elementformen beeinflusst wird, vor allem durch die Wechselwirkung von austauschbaren, restlichen, organischen und Eisen-Mangan-Oxidationsstufen im rhizosphärischen Boden. Dies ist eine gute Demonstration und Referenz für die Erforschung der Qualität, des Rhizosphärenbodens und der Migration der Elementformen von Dianzhong-Gebäuden.
In dieser Studie wurde die sequentielle BCR-Extraktionsmethode verwendet, um die chemischen Formen der einzelnen Elemente zu extrahieren, und die induktiv gekoppelte Plasma-Massenspektrometrie (ICP-MS) wurde zur Bestimmung des Gehalts verwendet. Die Verteilung und der Gehalt von 16 anorganischen Elementen in der Rhizosphäre des Bodens von wilden und kultivierten Dianzhong Lou wurden untersucht und eine Korrelationsanalyse mit wirksamen Komponenten durchgeführt, um Anhaltspunkte für eine rationelle Düngung und standardisierte Bepflanzung von Dianzhong Lou zu liefern.

Die Form von Elementen ist einer der wichtigsten Inhalte ökologischer geochemischer Untersuchungen und Bewertungen und bildet eine wichtige Grundlage für die Untersuchung der zyklischen Gesetze der Migration und Umwandlung von Elementen. Die Forschung hat gezeigt, dass wasserlösliche und austauschbare Zustände eine hohe Bioverfügbarkeit haben und in Umweltsystemen leicht migriert und umgewandelt werden, um von Pflanzen aufgenommen und genutzt zu werden. Aus den Ergebnissen dieser Studie geht hervor, dass der Gehalt des Elements K im wasserlöslichen Zustand relativ hoch ist. Als einer der wichtigsten Nährstoffe für Pflanzen kann es die Photosynthese in Dianzhong fördern, den osmotischen Druck in den Zellen der Pflanzen regulieren und ihre Anpassungsfähigkeit an ungünstige Umweltbedingungen verbessern. Im Vergleich zum wilden Dianzhong Lou ist der K-Gehalt in den Anbauprodukten deutlich höher, was auf eine bessere Bodenfruchtbarkeit in den Anbauparzellen hinweist, was möglicherweise eng mit der künstlichen Düngung des Dianzhong Lou-Anbaus zusammenhängt. Der Gehalt an einem anderen wichtigen Nährstoff, nämlich P, ist im austauschbaren und wasserlöslichen Zustand gering, während er im organischen und im Restzustand hoch ist. Bei der künstlichen Behandlung der Anbauflächen kann Phosphordünger in geeigneter Weise zur Verbesserung der Bodenfruchtbarkeit eingesetzt werden. Düngungsmaßnahmen sollten auch ergriffen werden, um einige Elemente auszugleichen, die zwar eine wichtige Rolle spielen, deren Gehalt jedoch gering oder nicht nachweisbar ist. Das Element Mo wurde im Austauschzustand nicht nachgewiesen, hat aber eine positive Wirkung auf die Photosynthese, die Pflanzenhöhe sowie den Wurzel- und Stängelertrag der Dianzhong Lou-Pflanzen. Der Oxidationszustand von Eisen-Mangan ist Teil der Bildung von Knöllchen zwischen Elementen und hydratisiertem Fe2O3 und Mn2O3, und seine Stabilität ist gering. Studien haben gezeigt, dass diese Form des Schwermetalls leicht durch Reduktionsreaktionen freigesetzt wird und eine potenzielle Gefahr für die Umwelt darstellt. Organische Zustände haben starke chemische Bindungen und können sich nur unter starken Oxidationsbedingungen zersetzen, wodurch sie relativ stabil sind. In diesen beiden chemischen Formen ist der Gehalt an Elementen wie Ca, Mg, Al, Fe relativ hoch, was darauf hindeutet, dass sie nicht an die oben genannten Ionengruppen gebunden sind oder ihre Komplexe instabil sind, und das Element Na wurde nicht nachgewiesen, was darauf hindeutet, dass Na+ im freien Zustand während des Extraktionsprozesses im Austauschzustand extrahiert wurde. Der Restzustand ist eine Form, in der ein Element in einem Mineralgitter eingekapselt ist, das sehr stabil ist und nicht leicht freigesetzt oder von Pflanzen verwertet werden kann. Es handelt sich um eine inerte Form. In dieser Studie liegen die meisten Elemente in Form von Rückständen vor, was indirekt den geringen Gehalt an Elementen widerspiegelt, die tatsächlich verwertet werden können. Der Reichtum an verschiedenen chemischen Formen von Elementen variiert von Ort zu Ort, und auch der Gehalt an ein und demselben Element ist uneinheitlich, wobei einige sogar erhebliche Unterschiede aufweisen. Dies hängt mit Faktoren wie der geografischen Umgebung, den landwirtschaftlichen Produktionsmethoden, dem Anbau und dem späteren Düngemanagement des Herkunftsortes zusammen. Die Untersuchung der chemischen Formen verschiedener Elemente in der Rhizosphäre von wilden und kultivierten Dianzhonglou-Pflanzen spiegelt intuitiv den tatsächlichen Gehalt an Bodenelementen wider.

Die Korrelationsanalyse zeigt, dass die Qualität der Dianzhong Lou Heilpflanze eng mit den Bodenelementen in der Rhizosphäre zusammenhängt. Die Wirkung der Nährstoffe auf die Wirkstoffe ist nicht notwendigerweise positiv, so wie die Elemente P und K in wasserlöslicher, Eisen-Mangan-oxidierter und austauschbarer Form das gesunde Wachstum der Dianzhong Lou-Pflanzen fördern, aber auch die Akkumulation ihrer Wirkstoffe bis zu einem gewissen Grad hemmen. Ein und dasselbe Element in derselben chemischen Form kann nicht nur eine einzige Wirkung auf die Bildung von Wirkstoffen haben, so wie die organischen Elemente K und Se sowohl antagonistische als auch fördernde Wirkungen auf die Bildung von Wirkstoffen haben. Die Tendenz der Auswirkungen verschiedener Elemente in unterschiedlichen chemischen Formen auf die Wirkstoffe kann einheitlich sein. So wie Elemente wie Al, Ba, Fe, Se in verschiedenen chemischen Formen eine signifikante positive Korrelation mit den Saponinen in Paris polyphylla aufweisen, wobei Se einen besonders großen Beitrag leistet. Seine austauschbaren, wasserlöslichen und organischen Zustände haben alle eine große fördernde Wirkung auf die Saponine VI, VII und H. Inzwischen ist das Element Se auch ein essentieller Spurennährstoff für den menschlichen Körper, und in den letzten Jahren sind Se-reiche Produkte sehr gefragt. Daher kann die Anwendung eines geeigneten Se-Düngers während des künstlichen Anbaus des Dianzhong-Turms dessen medizinischen und wirtschaftlichen Wert steigern. Restelemente werden aufgrund ihrer inhärenten Eigenschaften nicht leicht von den Pflanzen aufgenommen und verwertet, und ihre Korrelation mit verschiedenen Wirkstoffen ist viel geringer als die anderer chemischer Formen von Elementen. Daher sollte bei der Untersuchung von Bodenelementen neben der Gesamtmenge der Elemente auch auf die Analyse der Elementformen geachtet werden, um die Wirksamkeit der Bodenelemente zu verstehen.

Der Rhizosphärenboden von Heilpflanzen ist ein direktes Medium für den Stoffaustausch zwischen den Pflanzen und der äußeren Umgebung und bildet die materielle Grundlage, die die Qualität und den Ertrag von Heilpflanzen beeinflusst. Die anorganischen Elemente im Rhizosphärenboden spielen eine wichtige Rolle bei der Auswahl, der standardisierten Anpflanzung, der Qualitätsbildung und der Bewertung geeigneter Anbauflächen für die traditionelle chinesische Medizin. Daher ist es besonders wichtig, den spezifischen Elementgehalt in verschiedenen chemischen Formen und die Beziehung zwischen den einzelnen Elementen und den wirksamen Bestandteilen der medizinischen Materialien zu untersuchen. Diese Studie untersuchte vorläufig die Beziehung zwischen spezifischen Elementen in der Rhizosphäre von Dianzhong grandiflorus und seinen Saponinen, um Anhaltspunkte für die Auswahl geeigneter Anbauflächen, die standardisierte Anpflanzung, die Qualitätsbildung und die Bewertung von Dianzhong grandiflorus zu liefern. Weitere Untersuchungen zur Migration und Transformation verschiedener anorganischer Elemente in der Rhizosphäre von Dianzhong Lou aus verschiedenen Herkunftsgebieten sind erforderlich.