于 倩，張得芳 *，吉德娟，樊光輝，王占林

(1.青海大學 農(nóng)林科學院，青海 西寧 810016；2.青海大學，青海省高原林木遺傳育種重點實驗室，青海 西寧 810016)

寧夏枸杞(Lyciumbarbarum)，茄科枸杞屬灌木，分枝細密，根系發(fā)達，有抗旱、抗風沙、耐鹽堿的特性，常生于土層深厚的溝岸、山坡、田梗和宅旁，是水土保持和綠化造林的優(yōu)良選擇[1]，在阻風固沙、改善荒漠環(huán)境等方面有重要的生態(tài)價值。枸杞果實為漿果，紅色或在栽培類型中也有橙色，果皮肉質(zhì)，多汁液，形狀及大小由于經(jīng)長期人工培育或植株年齡、生境的不同而多變。枸杞果實又名枸杞子[2]，是中國特有的藥食同源類中藥材[3]，早在《神農(nóng)本草經(jīng)》、《本草綱目》[4]、《中國藥典》、《藥性本草》等[5]古籍中已有記載，有抗菌、降血糖血脂[6]、保護視力[7]、保護神經(jīng)、提高記憶力等功能。枸杞中的多糖類物質(zhì)被證實是抗衰老、提高免疫力的有效成分，具有抗氧化、消除自由基等多種藥理作用[8]。此外，枸杞果實中還含有黃酮、甜菜堿、維生素、多種微量元素等對人體有益成分。

有機農(nóng)業(yè)生產(chǎn)作為可持續(xù)發(fā)展的農(nóng)業(yè)模式之一，具有無污染、豐富土壤微生物、利于土壤動物微生物生長繁殖[9]等優(yōu)良特點，為植物生長創(chuàng)造良好的土壤環(huán)境進而維持生態(tài)穩(wěn)定。有機枸杞，即在枸杞生產(chǎn)中遵照有機農(nóng)業(yè)標準，不采用基因工程獲得的生物及其產(chǎn)品，不使用任何化學合成的農(nóng)藥、化肥、生長調(diào)節(jié)劑等，使用一系列可持續(xù)發(fā)展的農(nóng)業(yè)技術(shù)手段進行栽培生產(chǎn)的枸杞。有機枸杞的開發(fā)推廣，不僅有利于提高資源利用率，實現(xiàn)資源的可持續(xù)發(fā)展[10]，還能夠減少化肥等大量使用，從而達到保護生態(tài)環(huán)境的目的。青海省大力發(fā)展推進有機枸杞產(chǎn)業(yè)，也有助于“生態(tài)立省”戰(zhàn)略的貫徹落實[11]。

本文以青海省柴達木地區(qū)39個樣地有機栽培的枸杞果實為研究對象，對其鉀、鈣、鈉、鎂、鐵、錳、鋅、銅、鉻、鉛、鎘、汞、砷等13種金屬元素進行含量的測定分析，并結(jié)合資料，研究分析各成分含量的特征，以及有機栽培和普通栽培在枸杞果實元素含量方面的不同表現(xiàn)，為青海高原枸杞的開發(fā)利用和有機枸杞的推廣提供一定的理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料

以采自青海省柴達木地區(qū)39處樣地的有機栽培的枸杞果實為實驗材料。

1.2 方法

采用不同方法對各元素進行檢測，結(jié)果見表1。

表1 各元素檢測方法Table.1 Detection methods of various elements

2 結(jié)果與分析

2.1 常量元素含量特征分析

測定青海省柴達木地區(qū)39處有機枸杞果實的常量元素(K、Na、Ca、Mg)的含量，結(jié)果及分析如圖1、表2所示。

圖1 常量元素含量分布Figure.1 The distribution of the content of major elements

表2 常量元素含量分析Table.2 Analysis of the content of major elements

有機枸杞中，測得的常量元素中含量由高到低排列順序為K>Na>Mg>Ca；不同元素的極差較大，Ca為10.32倍，K為2.58倍，Na和Mg分別為2.10倍和2.12倍，相差不大；常量元素含量的變異系數(shù)由高到低順序為Ca>Mg>K>Na，即Na的變異系數(shù)最低，數(shù)據(jù)較為集中，Ca的離散程度較大，數(shù)值不穩(wěn)定。

2.2 微量元素含量特征分析

各樣地枸杞的常量元素含量分布(圖2)及分析(表3)如下。

圖2 微量元素含量分布Figure.2 Trace element content distribution

表3 微量元素含量分析Table.3 Trace element content analysis

由表2可知，有機枸杞的微量元素含量的均值由高到低依次為Fe>Zn>Cu>Mn；Zn含量的極值相差較大，極差為5.82倍，其次為Fe 2.28倍，Mn為1.89倍，Cu為1.57倍，差異較?。粡淖儺愊禂?shù)來看，由大到小依次為Fe>Zn>Mn>Cu，F(xiàn)e最大，數(shù)據(jù)分散，Cu的變異系數(shù)最低，樣本數(shù)據(jù)與平均值的偏離程度最低，數(shù)據(jù)較為穩(wěn)定。

2.3 重金屬元素含量特征分析

根據(jù)檢測結(jié)果(表4)可知，有機栽培模式下的枸杞果實中重金屬元素含量極低，Cd、Hg、As含量的部分檢測結(jié)果低于可測得最低值，總體含量由高到低依次為Cr>Pb>As>Cd>Hg；Cd的變異系數(shù)為4.04，數(shù)據(jù)離散程度大，Pb為0.27最低，表明其數(shù)據(jù)穩(wěn)定性較高，Cr為0.53，Hg為0.97，As為2.01，即變異系數(shù)由高到低的排列順序為Cd>As>Hg>Cr>Pb。

表4 重金屬元素含量分析

3 討論與結(jié)論

3.1 討論

在植物生長過程中，各類元素都起到了不同的作用。鉀是“肥料三要素”，在植物中幾乎都以離子狀態(tài)存在，能夠促進糖類、蛋白質(zhì)合成、運輸，參與控制細胞吸水、氣孔運動等，是構(gòu)成細胞滲透勢的重要成分；鎂是葉綠素組成成分是光合、呼吸等作用過程中多種酶的激活劑；鈣主要與形成細胞壁、有絲分裂、形成愈傷組織等有關(guān)，對植物解毒、抗病也有一定作用；植物中鐵以二價形式存在于許多與葉綠素合成等功能相關(guān)的酶中，也在生物固氮過程中發(fā)揮作用；錳是維持葉綠體結(jié)構(gòu)正常的必須成分，參與光合作用[12]；鋅是許多酶的活化劑，參與吲哚乙酸的合成，對植物生長有重要作用，適量增加植物中鋅的含量可提高產(chǎn)量[13]。

本文對青海省柴達木地區(qū)39處有機枸杞果實中鉀、鈣、鈉、鎂、鐵、錳、鋅、銅、鉻、鉛、鎘、汞、砷等13種金屬元素進行測定分析，其中，果實中鉀、鈉、鎂、鈣的含量較為豐富，其中鉀含量最高，且遠遠高于鈉元素含量，是典型的高鉀低鈉植物[14]；重金屬元素含量均低于枸杞標準GB/T18672-2002中的規(guī)定，符合安全標準，對人體、環(huán)境不會造成毒害；除重金屬元素外，Ca元素含量的變異系數(shù)最大，差異最大，Cu元素含量的變異系數(shù)最小，穩(wěn)定性最高。與青海省各地常規(guī)栽培模式下枸杞果實各元素含量的數(shù)據(jù)[15-18]相比，含量由高到低排列順序變化不大；鉀、錳、銅元素含量相近；鈣、鋅的含量略低，差值在10-20mg/kg；鐵元素含量與之相差較大，差值約為100mg/kg；鈉、鎂元素則遠遠高于常規(guī)枸杞的含量。鉛、砷、鎘、汞等重金屬元素通過各種抑制、毒害作用，對植物生長造成很大影響[19]，還對人體危害極大[20]，中毒事件時有發(fā)生[21]，人們對食品中重金屬元素含量的把控也越來越嚴格，本研究測定的枸杞樣品中重金屬元素含量極低，鎘、汞、砷的含量測定結(jié)果中有多數(shù)出現(xiàn)低于儀器檢測范圍忽略不計的情況，遠低于常規(guī)栽培模式下枸杞果實中的元素含量，且均未超出標準范圍[22-23]。

我國有機農(nóng)業(yè)的發(fā)展從1995年有機產(chǎn)品開發(fā)認證工作開始已有20余年[24]，現(xiàn)已有大豆、芝麻、小麥、核桃、等百余種有機植物、食物[25]得到認證并推廣種植，其高效益的特性，使有機農(nóng)業(yè)擁有更廣泛的市場前景[26]。有機枸杞因在生產(chǎn)過程中不適用化學農(nóng)藥、肥料等，農(nóng)殘檢測符合各項檢測，使其能夠更好地將國內(nèi)產(chǎn)品向外推廣，也在促進經(jīng)濟發(fā)展的同時，有利于改良土壤環(huán)境，起到保護、改善人居環(huán)境的作用。柴達木地區(qū)的有機枸杞種植技術(shù)及產(chǎn)業(yè)，也將依托于地區(qū)特有的種質(zhì)優(yōu)勢、環(huán)境優(yōu)勢、制度優(yōu)勢等向更加專業(yè)化、高產(chǎn)化、特色化的方向發(fā)展[27]。

3.2 結(jié)論

對青海省柴達木地區(qū)39個樣地有機栽培的枸杞果實進行部分常見金屬元素的含量測定分析，得出青海省柴達木地區(qū)39處有機枸杞果實中元素的平均含量由高到低依次為K>Na>Mg>Ca>Fe>Zn>Cu>Mn>Cr>Pb>As>Cd>Hg，鉀含量遠遠高于鈉元素含量，是典型的高鉀低鈉植物；重金屬元素含量符合安全標準；除重金屬元素外，Ca含量的變異系數(shù)最大，Cu含量變異系數(shù)最小，穩(wěn)定性最高。