镉低积累药用植物盆栽及大田筛选试验
〔摘要〕目的比较不同植物对重金属镉积累能力差异，筛选出镉低积累药用植物种类。方法以夏枯草、益母草、薄荷为供试材料，通过盆栽和大田试验，采用原子吸收光谱法测定植物中镉的含量。结果三种植物积累镉的能力存在差异，益母草>薄荷>夏枯草。益母草在镉污染土壤中其地上部分镉含量随土壤镉浓度增高而增高，而生长不受影响，属于抗性植物。
在镉胁迫下，薄荷、夏枯草生长受到抑制，植物中镉含量较低，且随土壤镉浓度增加植物中镉含量变化较小，属于镉低积累植物。结论益母草为镉高积累植物，且生长不受影响，可以作为富集植物治理镉污染；薄荷中镉主要积累在地下部分，而其以地上部分入药，夏枯草为镉低积累植物，两者均为可在镉污染地区种植的药用植物。
在镉胁迫下，薄荷、夏枯草生长受到抑制，植物中镉含量较低，且随土壤镉浓度增加植物中镉含量变化较小，属于镉低积累植物。结论益母草为镉高积累植物，且生长不受影响，可以作为富集植物治理镉污染；薄荷中镉主要积累在地下部分，而其以地上部分入药，夏枯草为镉低积累植物，两者均为可在镉污染地区种植的药用植物。
湖南省湘江中下游是重要的有色金属矿山区。沿江的衡阳市、湘潭市、株洲市、长沙市是我省的重要工业城市，随着工业化和城市化进程的加快，含有重金属元素的废水、废渣通过灌溉农田等途径，使重金属积累于土壤中，造成了湘江流域农田的重金属污染。水稻是重金属镉的高富集型植物，大米含镉严重超标，对人们的身体健康造成潜在的严重影响[1-4]。镉会在人体的肝与肾部位分布[5-6]，进入人体
目前，重金属累积机制的研究对象多为超富集植物和模式生物，低吸收植物也集中在蔬菜、水稻等经济作物。多项研究表明，不同植物间以及同一植物不同品种对重金属的积累存在差异，并成功筛选出低积累品种[10-13]。目前对药用植物重金属低吸收种类研究较少，本文通过盆栽实验筛选出适合在镉污染地区推广种植的药用植物，现报道如下。
1材料与方法
1.1盆栽实验
1.1.1实验植物
依据长株潭的气候和土壤条件，选取宜大面积种植的唇形科植物夏枯草、益母草、薄荷三种药用植物作为盆栽实验植物。
1.1.2土壤基质处理
土壤采自长沙市望城区，去除土壤表层腐殖质、树叶和石头等杂质，测定土壤理化性质：土壤颗粒组成、密度、总孔隙度、自然含水量、pH值、镉含量。将供试土壤均匀摊开，风干24h备用。供试试剂为CdCl2·2.5H2O。配制重金属镉（Cd）不同梯度浓度的复合污染供试土壤样品及对照，先配制成1000mLCdCl2水溶液，再称取1kg的土壤与1000mL镉溶液一起搅拌，搅拌均匀后风干24h，再与53kg土壤拌匀。
盆栽试验分5组，设4个处理组，一个对照组，每个处理3次重复，共45盆。容器采用直径25cm、高35cm塑料盆。每个塑料盆装入6kg处理土壤，并栽入6~8株同一种植物幼苗。见表1。
1.1.3幼苗移栽及样品采集
将选好的种子用温水浸泡4h，取出放在盛有洁净粗砂的盘子中，温度在25℃，湿度75％的正常情况下催芽，待长出1～2片幼叶时进行移栽；移栽后浇定根水，以后每天定时观察，根据需要及时给各盆浇蒸馏水。待成熟后采收全株、洗净后50℃下烘干，打粉，过40目筛，放于塑料封口袋中备用。
1.2大田试验
实验地点为株洲市南阳桥村、湘潭市响水村、湘潭市金桥村的已知中度以上污染程度农田，并测定其pH值及重金属镉含量，每个实验点分别种植以上三种植物，设三次重复。田间管理及采收、加工方法同盆栽实验。
1.3仪器与试剂
TAS-990，AFG型原子吸收分光光度计（北京普析通用仪器有限公司）；镉空心阴极灯（北京曙光明电子光源仪器有限公司）；FA2004型电子分析天平（上海恒平科学仪器有限公司）；超纯水机（美国Pine-Tree系统）。硝酸、高氯酸、硝酸镁、磷酸铵、盐酸均为优级纯。
1.4重金属含量测定
1.4.1测定条件波长228.8nm，光谱带宽：0.4nm，负高压：304.50V，灯电流：2mA背景校正为氘灯。燃气流量：1000mL/min,燃烧高度：5mm，燃烧位置：1mm。
1.4.2标准曲线的制作
分别精密量取镉标准储备液适量，用2％硝酸溶液稀释制成1mL分别含镉0、1、5、10、15、20ng的溶液。标准曲线方程：
Y=0.0052X+0.0001，r=0.9999
1.4.3样品消解
称取样品0.3g，加硝酸-高氯酸（4∶1）溶液5～10mL，混匀，密封，浸泡过夜。置电热板上加热消解，转入25mL量瓶中，加入基体改进剂（硝酸镁-磷酸铵溶液）2.5mL，用2％硝酸溶液洗涤容器，洗液合并于量瓶中，并稀释至刻度，摇匀，即得。同法同时制备试剂空白溶液。
