CN101965778B - 一种降低人参根中镉含量的方法 - Google Patents

Abstract

一种降低人参根中镉含量的方法，属于中药现代化领域。本发明解决了由于参地土壤镉含量高，导致人参质量下降和产量降低的问题。本发明的特征是：按重量百分比，取石灰1.0％～4.0％、碳酸钙0.5％～2.0％和过磷酸钙0.2％～0.5％，玉米秸杆切成1cm长段，粉碎后取余量。将石灰、碳酸钙和过磷酸钙与植物秸秆混合均匀，制成添加剂，整地时撒在土壤表面，用量为5.0～20.0kg·m^-2，施用后翻耕，使其与30cm深参床土壤混合均匀，然后栽参。本发明用于人参栽培中，可抑制镉向人参根的迁移，降低人参根中镉的含量，促进人参生长，提高人参质量和产量。

Description

一种降低人参根中镉含量的方法

技术领域：

本发明属于中药现代化领域，涉及一种降低人参根中镉含量的方法。

背景技术：

土壤镉污染不仅影响人参的正常生理代谢，更为严重的是将影响药材质量。目前，世界各国普遍对中药重金属含量超标反映强烈，有些国家已明令禁止某些原料药和中成药进口，许多国家已对草药进口建立了严格的重金属控制标准。例如，德国药品法规定，草药制成的成品药应与其它化学药物的安全标准相同；美国和加拿大将草药制剂列为健康食品范畴，规定镉≤0.006ppm，这其中包括人参及其制品。

据农业部环境监测部门调查，目前我国遭受污染的耕地面积占总面积的1/5，其中重金属污染面积约占总污染面积的80％以上，土壤与植物中有害重金属含量呈明显的正相关趋势，这与我们不重视环境保护有关。土壤重金属污染源主要包括：来自热电厂、冶金企业、石油开采和加工企业、建筑材料开采和生产企业造成的空气污染，由工业废弃物、农药和化肥造成的水体和土壤污染，以及其它废弃物(汽车尾气、污水污泥、生活垃圾)造成的污染。

检索表明，目前尚未发现有降低人参中镉含量的有效方法，本发明是将石灰、碳酸钙和过磷酸钙与植物秸秆混合，制成添加剂后施用，达到了减轻镉污染土壤对人参的毒害作用，降低了人参根中的镉含量。

发明内容：

本发明目的是提供一种降低人参根中镉含量的方法，用于解决由于参地土壤镉含量高，导致人参质量下降和产量降低的问题。

本发明的降低人参根中镉含量的方法，是将石灰(主要成分是氧化钙CaO)、碳酸钙(CaCO₃)、过磷酸钙〔Ca(H₂PO₄)₂〕与植物秸秆混合后，在整地时施入土壤而完成的。其特征是：按重量百分比，取石灰1.0％～4.0％、碳酸钙0.5％～2.0％和过磷酸钙0.2％～0.5％，植物秸杆切成1cm长段，粉碎后取余量。将石灰、碳酸钙和过磷酸钙与植物秸秆混合均匀，制成添加剂，整地时撒在土壤表面，用量为5.0～20.0kg·m^-2，施用后翻耕，使其与30cm深参床土壤混合均匀，然后栽参。

本发明中各组分的作用：

1、石灰、碳酸钙和过磷酸钙的作用。

土壤中镉存在的形态直接影响其活性的高低，施用石灰、碳酸钙和过磷酸钙以后，由于钙离子与镉产生拮抗作用，对土壤镉形态转化有明显的影响，可以促进土壤镉向迟效或无效态转化，降低镉的水溶性、扩散性和生物有效性；可以提高土壤交换性钙和人参中的钙含量，由于钙离子的解毒作用，从而减轻了镉的毒害；钙可以与镉竞争植物根系上的吸收位点，从而阻止镉的运输；由于提高了土壤的pH值，一方面可以增加土壤表面的可变电荷，进而增加对镉的吸附，生成碳酸镉沉淀，降低其活性，另一方面促使Cd²⁺水解为Cd(OH)²⁺，而Cd(OH)²⁺离子在土壤吸附位点上亲和力明显高于Cd²⁺。因此，施用石灰、碳酸钙和过磷酸钙，可以提高土壤对镉的吸附量并降低吸附态镉的解吸量。

此外，钙还是人参生长所必须的营养元素，对人参生长发育及新陈代谢有一定的促进作用；钙还具有调节土壤酸度、改善参床土壤物理性状和减轻人参病虫害的作用。

2、植物秸杆的作用。

植物秸杆可以增强土壤对重金属的吸附能力，降低植物对重金属的吸收与富集量。人参是多年生药用植物，播种或移栽后长期在同一地点生长，由于粉碎的植物秸杆有较强的吸附作用，与石灰、碳酸钙和过磷酸钙混合后，其缓释作用可以维持其长期有效性。此外，植物秸杆还是一种价格低廉、数量极其丰富、能直接利用的有机肥资源，它能够增加土壤有机质和养分含量，是一种很好的土壤改良剂和有机肥料。

本发明的试验效果：

试验在吉林农业大学抚松试验基地进行，人参品种为“大马牙”。

1、材料与方法

1)供试土壤

供试土壤为暗棕壤，土壤农化性状：有机质14.2g·kg^-1，全氮3.13g·kg^-1，全磷1.27g·kg^-1，全钾15.1g·kg^-1，碱解氮227.6mg·kg^-1，速效磷17.3mg·kg^-1，速效钾253.1mg·kg^-1，全量镉0.193mg·kg^-1，有效镉0.148mg·kg^-1，pH值6.17。

2)试验材料

本发明中使用的农作物秸秆为上一年收获的玉米秸秆，含有机碳452.1g·kg^-1，全N 4.83g·kg^-1，全P 6.47g·kg^-1，全K 4.38g·kg^-1，含水量10.1％。石灰、碳酸钙和过磷酸钙为市售产品。

3)试验处理及方法

试验处理：a.不施用添加剂(ck)；b.取石灰2.0％、碳酸钙1.0％和过磷酸钙0.3％，玉米秸杆切成1cm长段，粉碎后取余量，将石灰、碳酸钙和过磷酸钙与玉米秸杆混合均匀，制成添加剂，整地时撒在土壤表面，用量为10.0kg·m^-2，施用后翻耕，与30cm深参床土壤混合均匀，然后栽参。

测定方法：土壤全镉采用HCL-HNO₃-HF-HCLO₄消煮，植株镉、钙用HNO₃-HCLO₄-湿法消煮；土壤有效镉采用DTPA-CaCL₂-TEA提取，原子吸收分光光度法测定镉、钙含量。

小区面积10m²，随机排列。试验采用“二、三”栽培制，即用2年苗移栽3年，3次重复。试验地坡度10°，耕翻深度30cm，2006年10月12日移栽，斜栽式。单透光棚，参床宽110cm，高25cm。行距20cm，株距10cm，每行10株，每小区500株，2009年9月18日收获、测产。

2、试验结果

1)施入添加剂对土壤中残留镉和人参根中镉含量的影响

施入添加剂以后，土壤中残留态镉含量比对照增加了62.7％，人参根中镉含量下降了56.6％(表1)，说明施用添加剂能有效地抑制镉向人参体内迁移，降低人参根内镉的含量。施入添加剂以后，土壤pH值从6.17增加到6.86，有效态镉减少了48.0％，土壤中交换性钙含量较对照增加了45.7％(表2)。因此，施入添加剂能有效地抑制镉向人参根的迁移，减少人参根对镉的吸收，降低人参根中镉的含量。

表1施入添加剂对土壤中残留镉和人参根中镉含量的影响

^**P＜0.01

表2施入添加剂对土壤pH、有效态镉和交换性钙含量的影响

^**P＜0.01

2)施入添加剂对人参生长、质量和产量的影响

施入添加剂以后，人参株高较对照增加15.2％，叶长增加17.1％，叶宽增加13.2％，叶面积增加10.4％，分别达到显著或极显著标准(表3)；总皂苷含量增加10.8％，达到显著标准(表4)；人参产量增加14.0％，达到极显著标准(表5)。

表3施入添加剂对人参生长的影响

^*P＜0.05，^**P＜0.01

表4施入添加剂对人参总皂苷含量的影响

^*P＜0.05

表5施入添加剂对人参产量的影响

^**P＜0.01

3、结论

施入添加剂后，土壤中残留态镉含量较对照极显著参加，人参根中镉含量极显著下降，同时显著提高了土壤交换性钙的含量，说明施入添加剂能有效地抑制镉向人参根的迁移，减少人参对镉的吸收，降低人参中镉的残留量。施入添加剂对人参生长有明显的促进作用，总皂苷含量显著增加，人参产量极显著增加。

具体实施方式：按重量百分比，取石灰1.0％～4.0％、碳酸钙0.5％～2.0％和过磷酸钙0.2％～0.5％，植物秸杆切成1cm长段，粉碎后取余量。将石灰、碳酸钙和过磷酸钙与植物秸秆混合均匀，制成添加剂，整地时撒在土壤表面，用量为5.0～20.0kg·m^-2，施用后翻耕，使其与30cm深参床土壤混合均匀，然后栽参。

实施例：按重量百分比，取石灰2.0％、碳酸钙1.0％和过磷酸钙0.3％，玉米秸杆切成1cm长段，粉碎后取余量。将石灰、碳酸钙和过磷酸钙与玉米秸杆混合均匀，制成添加剂，整地时撒在土壤表面，用量为10.0kg·m^-2，施用后翻耕，与30cm深参床土壤混合均匀，然后栽参。

本发明不能代替其它田间管理措施，本发明在没有玉米秸杆的情况下可根据本地资源选用其它植物秸秆。

Claims (2)

1.种降低人参根中镉含量的方法，其特征是：按重量百分比，取石灰1.0％～4.0％、碳酸钙0.5％～2.0％和过磷酸钙0.2％～0.5％，余量为切成1cm后粉碎的植物秸秆；将石灰、碳酸钙和过磷酸钙与植物秸秆混合均匀，制成添加剂，整地时撒在土壤表面，用量为5.0～20.0kg·m^-2，施用后翻耕，使其与30cm深参床土壤混合均匀，然后栽参。

2.根据权利要求1所述的一种降低人参根中镉含量的方法，其特征在于：所述的植物秸秆是玉米、大豆、水稻或谷子秸秆。