环境因子对党参有效成分含量的影响

doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2025.04.005

摘要/Abstract

摘要：

为明确影响党参（Codonopsis pilosula）有效成分含量的关键因子，该研究探究不同产区的气象、土壤等32种环境因子的作用，为党参规范化种植的产地环境选择提供科学依据。该研究通过收集党参主产区（重庆、内蒙古、甘肃、山西）共27个采样点的栽培党参及其根区土壤样本，测定不同产地土壤理化指标和党参中党参炔苷、多糖的含量，分析各环境因子与党参有效成分含量的相关性。结果表明：党参有效成分含量具有区域性差异；赤峰市阿鲁科尔沁旗的党参中多糖质量分数最高，为386 mg·g^-1；重庆市巫溪县的样品中党参炔苷质量分数最高，为2.128 mg·g^-1。月气温极值对党参有效成分含量产地差异的方差贡献最高，其次为土壤酶活力及有机质因子，土壤养分的方差贡献最低。不同环境因子对党参多糖和党参炔苷积累影响各异。党参多糖主要受土壤有机质、10月降水量及碱性磷酸酶活力影响，而党参炔苷主要受土壤速效氮、土壤酸性磷酸酶活力及5月、7—8月最低气温和土壤pH影响。综上，月气温极值主导党参有效成分含量变化，另外，还需关注降水量、土壤养分及磷酸酶活力的影响。

关键词: 党参, 有效成分, 环境因子, 随机森林模型, 相关性分析

Abstract:

To clarify the key factors affecting the content of active ingredients in Codonopsis pilosula， and to provide scientific basis for the selection of producing areas’ environmental factors for standardized cultivation， the effects of 32 environmental factors such as meteorology and soil conditions in different producing areas were explored. In this study， samples of cultivated C. pilosula and its root zone soil were collected from a total of 27 sampling sites in the main producing areas（Chongqing， Inner Mongolia， Gansu， and Shanxi）. The soil physicochemical indicators from different producing areas and the contents of lobetyolin and polysaccharides in C. pilosula weremeasured， and the correlations between various environmental factors and the active ingredients in C. pilosula were analyzed. The results indicated that there were regional differences in the content of active ingredients in C. pilosula. The highest polysaccharide content was 386 mg·g^-1 in samples collected from Ar Horqin Banner in Chifeng city. The highest lobetyolin content was 2.128 mg·g^-1 in samples collected from Wuxi in Chongqing city. Among the factors contributing to the variance in the content of active ingredients in C. pilosula from different producing areas， monthly extreme temperature had the highest contribution， followed by soil enzyme activity and organic matter factors， with soil nutrients contributing the least. The effects of different environmental factors on accumulation of polysaccharides and lobetyolin in C. pilosula varied in different producing areas. Polysaccharides contents in C. pilosula were mainly influenced by soil organic matter， precipitation in October， and soil alkaline phosphatase activity， while lobetyolin was primarily affected by soil available nitrogen， soil acid phosphatase activity， the minimum temperature in May and July-August， and soil pH. In summary， monthly extreme temperature was the main factor driving the variation in content of active ingredients in C. pilosula， and attention should be paid to the impacts of precipitation， soil nutrients， and phosphatase activity.

Key words: Codonopsis pilosula, active ingredients, environmental factors, random forest model, correlation analysis

中图分类号:

R282.6

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图/表 9

表1

党参样本信息

编号 Number	采样点 Sampling site	基源 Origin plant	经纬度 Latitude and longitude	海拔 Elevation/m	党参炔苷质量分数 Lobetyolin mass fraction/（mg·g^-1）	党参多糖质量分数 Codonopsis pilosula polysaccharide mass fraction/（mg·g^-1）
D1	重庆市巫溪县双阳乡双阳村	党参	31°28′28″N，109°49′34″E	1 650	2.147±0.064^b	128±35^ij
D2	重庆市奉节县太和乡石板村	党参	30°24′6″N，109°9′4″E	1 500	2.192±0.074^a	223±3^efgh
D3	重庆市巫山县红椿乡红椿村	党参	30°31′28″N，109°39′14″E	1 600	2.017±0.015^c	254±29^bcdef
D4	重庆市奉节县长安乡五坝村	党参	30°25′24″N，109°21′8″E	1 700	1.234±0.006^f	368±19^a
D5	重庆市巫山县红椿乡西槽村	党参	30°28′57″N，109°21′13″E	1 500	1.391±0.042^e	254±11^cdef
D6	赤峰市阿鲁科尔沁旗三山村	党参	43°55′24″N，120°3′47″E	452	0.396±0.010^v	389±54^a
D7	定西市陇西县福星镇	党参	35°7′59″N，104°37′14″E	2 160	0.586±0.003^s	228±28^efgh
D8	定西市渭源县庆坪镇	党参	35°17′54″N，104°9′52″E	2 407	0.763±0.011ⁿ	298±21^b
D9	定西市临洮县连儿湾乡	党参	35°24′26″N，104°8′18″E	2 469	0.972±0.023ⁱ	268±6^bcde
D10	定西市漳县四族镇	党参	34°42′7″N，104°24′39″E	2 181	0.923±0.008^k	277±19^bcd
D11	定西市漳县石川镇	党参	34°37′23″N，104°19′10″E	2 123	0.740±0.010^o	229±11^efgh
D12	定西市岷县蒲麻镇	党参	34°34′27″N，104°21′28″E	2 257	0.988±0.004^h	152±11ⁱ
D13	定西市岷县闾井镇	党参	34°22′17″N，104°31′21″E	2 480	1.028±0.015^g	212±36^fgh
D14	定西市岷县梅川镇	党参	34°32′24″N，104°9′31″E	2 659	0.900±0.010^l	227±1^efgh
D15	定西市岷县西江镇	党参	34°28′20″N，103°56′3″E	2 178	0.682±0.016^p	211±13^fgh
D16	甘南藏族自治州临潭县新城镇	党参	34°41′21″N，103°34′58″E	2 803	0.498±0.015^t	234±23^defgh
D17	甘南藏族自治州临潭县羊永镇	党参	34°39′35″N，103°29′24″E	2 669	0.428±0.009^u	209±12^gh
D18	甘南藏族自治州卓尼县木耳镇	党参	34°33′32″N，103°32′59″E	2 496	0.661±0.002^q	252±23^cdefg
D19	甘南藏族自治州卓尼县纳浪镇	党参	34°30′3″N，103°44′57″E	2 371	0.960±0.030ⁱ	285±10^bc
D20	定西市岷县西寨镇	党参	34°28′25″N，103°49′28″E	2 343	0.626±0.006^r	243±11^cdefgh
D21	定西市岷县麻子川镇	党参	34°16′57″N，104°6′29″E	2 475	1.477±0.043^d	207±52^h
D22	陇南市宕昌县庞家乡	党参	34°16′4″N，104°17′59″E	2 236	0.853±0.005^m	235±4^defgh
D23	晋城市陵川县平城镇和村村	党参	35°52′23″N，113°18′35″E	1 397	0.940±0.014^j	78±24^k
D24	晋城市陵川县平城镇和村村	党参	35°52′23″N，113°18′35″E	1 397	0.351±0.005^w	105±9^jk
D25	晋城市陵川县平城镇林峦岭村	党参	35°52′55″N，113°19′51″E	1 370	0.664±0.009^q	139±7^ij
D26	晋城市陵川县平城镇魏庄村	党参	35°52′39″N，113°20′15″E	1 360	0.641±0.014^r	76±8^k
D27	晋城市陵川县夺火乡	党参	35°36′32″N，113°18′15″E	1 344	0.513±0.028^t	73±23^k

表1

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图2

图3

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参考文献 36

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有效成分 Active ingredient	地理因子 Geographical factors	相关系数Correlation coefficient	P值 P value
党参多糖 Codonopsis pilosula polysaccharide	经度Longitude	-0.290	0.142
	纬度Latitude	-0.275	0.164
	海拔Elevation	0.242	0.221
党参炔苷 Lobetyolin	经度Longitude	0.046	0.821
	纬度Latitude	-0.714	0.000
	海拔Elevation	0.049	0.809