Исследование взаимосвязи между химическими формами неорганических элементов почвы и основными эффективными компонентами Дяньчжун Лу
Paris polyphylla var. yunnanensis - многолетнее травянистое лекарственное растение семейства лилейных. В основном используется в качестве лекарственного средства с сухими корнями и стеблями, имеет холодный и горький вкус. Он обладает такими свойствами, как очищение от жара и детоксикация, охлаждение печени и успокоение нервов, противоопухолевое и противовоспалительное действие. В последние годы, в связи с бурным развитием фармацевтической промышленности, рыночный спрос на Dianzhong grandiflorus удвоился. Однако лекарственные части Dianzhong grandiflorus растут медленно и имеют низкий уровень воспроизводства, что приводит к истощению ресурсов дикорастущего Dianzhong grandiflorus. Поэтому необходимо развивать культурные растения, чтобы решить проблему недостаточного предложения дикорастущих ресурсов.
Элементные формы делятся на физические и химические, причем под химическими формами понимаются молекулярные или ионные формы, в которых элементы реально существуют в окружающей среде, что тесно связано с их обогащением, подвижностью и биодоступностью. В основном они включают водорастворимые состояния, обменные состояния (слабокислотные экстрагированные состояния), железо-марганцевые окисленные состояния (восстановительные экстрагированные состояния), органические состояния (окисляемые экстрагированные состояния), остаточные состояния и т.д. В настоящее время исследования элементов почвы в основном сосредоточены на изучении их общего содержания. Хотя общее содержание элементов может в определенной степени отражать общее содержание элементов в почве, оно не может интуитивно отражать истинное содержание элементов, которые могут быть поглощены и использованы растениями. Поэтому анализ содержания различных форм элементов в почве будет иметь более полное значение для понимания распределения элементов в определенном регионе. Кроме того, многие ученые исследовали формы и содержание различных элементов тяжелых металлов в ризосфере почвы китайской травяной медицины, но мало анализировали другие неорганические формы элементов. Среди них Шен изучил законы поглощения и миграции неорганических элементов в Даньшень и обнаружил, что содержание неорганических элементов в Даньшень сильно зависит от распределения ризосферных форм элементов, в основном от взаимодействия обменных, остаточных, органических элементов и содержания марганца с железом в ризосферной почве. Это служит хорошей демонстрацией и справочным материалом для исследований качества, ризосферной почвы и миграции форм элементов в постройках Дяньчжун.
В данном исследовании использовался метод последовательной экстракции BCR для извлечения химических форм каждого элемента, а для определения содержания использовалась масс-спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой (ICP-MS). Были изучены распределение и содержание 16 неорганических элементов в ризосферной почве дикорастущего и культивируемого Дяньчжун Лу, а также проведен корреляционный анализ с эффективными компонентами, чтобы предоставить рекомендации для рационального удобрения и стандартизированной посадки Дяньчжун Лу.

Форма элементов - одно из важных содержаний эколого-геохимических исследований и оценок, а также важная основа для изучения циклических законов миграции и трансформации элементов. Исследования показали, что водорастворимые и обменные состояния обладают высокой биодоступностью и легко мигрируют и трансформируются в экологических системах для поглощения и утилизации растениями. Судя по результатам данного исследования, содержание элемента K в водорастворимом состоянии относительно высоко. Являясь одним из важных питательных веществ для растений, он может способствовать фотосинтезу в Дяньчжуне, регулировать осмотическое давление в клетках растений и повышать их адаптивность к неблагоприятным условиям окружающей среды. По сравнению с диким Дяньчжун Лу, содержание элемента К в культивируемых продуктах значительно выше, что свидетельствует о лучшем плодородии почвы на культивируемых участках, что может быть тесно связано с искусственным удобрением при выращивании Дяньчжун Лу. Однако другой важный питательный элемент P имеет низкое содержание в обменном и водорастворимом состоянии и высокое содержание в органическом и остаточном состоянии. С точки зрения искусственной обработки участков для повышения плодородия почвы можно использовать фосфорные удобрения. Также следует принимать меры по внесению удобрений для компенсации некоторых элементов, которые играют важную роль, но имеют низкое или необнаруженное содержание. Элемент Mo не был обнаружен в обменном состоянии, но он оказывает положительное стимулирующее влияние на фотосинтез, высоту растений, урожайность корней и стеблей растений Dianzhong Lou. Окислительное состояние железа-марганца является частью формирования узлов между элементами и гидратированными Fe2O3 и Mn2O3, и его стабильность плохая. Исследования показали, что эта форма тяжелого металла легко высвобождается в результате восстановительных реакций, представляя потенциальную угрозу для окружающей среды. Органические состояния имеют прочные химические связи и могут разлагаться только в условиях сильного окисления, что делает их относительно стабильными. В этих двух химических формах содержание таких элементов, как Ca, Mg, Al, Fe, относительно высоко, что указывает на то, что они не связаны с вышеупомянутыми ионными группами или их комплексы нестабильны, а элемент Na не обнаружен, что указывает на то, что Na+ в свободном состоянии был извлечен в процессе экстракции обменного состояния. Остаточное состояние - это форма, в которой элемент заключен в минеральную решетку, которая отличается высокой стабильностью и не может быть легко высвобождена или использована растениями. Это инертная форма. В данном исследовании большинство элементов существует в форме остатков, что косвенно отражает низкое содержание элементов, которые действительно могут быть использованы. Богатство различных химических форм элементов варьирует от места к месту, и содержание одного и того же элемента также непостоянно, а в некоторых случаях даже наблюдается значительная разница. Это связано с такими факторами, как географическая среда, методы сельскохозяйственного производства, выращивание и последующее внесение удобрений в месте происхождения. Исследование химических форм различных элементов в ризосфере почвы дикорастущих и культивируемых растений Дяньчжунлоу интуитивно отражает эффективное содержание почвенных элементов.

Корреляционный анализ показывает, что качество лекарственной травы Дяньчжун Лу тесно связано с элементами ризосферы почвы. Влияние питательных веществ на активные ингредиенты не обязательно положительное, как, например, элементы P и K в водорастворимом, окисленном железом марганцем и обменном состояниях, которые способствуют здоровому росту растений Dianzhong Lou и в то же время в определенной степени препятствуют накоплению их активных ингредиентов. Один и тот же элемент в одной и той же химической форме может оказывать не одно и то же влияние на образование активных веществ, так же как органические элементы K и Se оказывают как антагонистическое, так и стимулирующее влияние на образование активных веществ. Тенденция влияния различных элементов в разных химических формах на активные ингредиенты может быть последовательной. Так же, как такие элементы, как Al, Ba, Fe, Se в различных химических формах, показывают значительную положительную корреляцию с сапонинами в Paris polyphylla, причем Se вносит особенно значительный вклад. Его обменное, водорастворимое и органическое состояния оказывают большое стимулирующее воздействие на сапонины VI, VII и H. Между тем, элемент Se также является важным микроэлементом для человеческого организма, и в последние годы продукты, богатые Se, пользуются широким спросом. Поэтому внесение соответствующих Se-удобрений в процессе искусственного выращивания башни Дяньчжун может повысить ее лекарственную и экономическую ценность. Остаточные элементы, в силу присущих им характеристик, не так легко поглощаются и используются растениями, а их корреляция с различными активными ингредиентами гораздо ниже, чем у других химических форм элементов. Поэтому при проведении исследований почвенных элементов, наряду с изучением общего количества элементов, следует также уделять внимание анализу форм элементов, чтобы понять эффективность почвенных элементов.

Ризосферная почва лекарственных растений является непосредственной средой для материального обмена между растениями и внешней средой, а также материальной основой, влияющей на качество и урожайность лекарственных растений. Неорганические элементы в ризосферной почве играют важную роль в выборе, стандартизированной посадке, формировании качества и оценке подходящих участков для посадки растений традиционной китайской медицины. Поэтому особенно важно изучить содержание конкретных элементов в различных химических формах и взаимосвязь между каждым элементом и эффективными ингредиентами лекарственного сырья. В данном исследовании предварительно изучалась связь между специфическими элементами в ризосфере почвы Дяньчжуна большого и его сапонинами, чтобы обеспечить основу для выбора подходящих мест произрастания, стандартизированной посадки, формирования качества и оценки Дяньчжуна большого. Необходимы дальнейшие исследования миграции и трансформации различных неорганических элементов в ризосферной почве Dianzhong Lou различного происхождения.