近年来我国中草药中重金属超标问题较为严重,其中重金属通过食物链在人体内累积会对人体健康构成威胁,因此中药国际贸易面临着严峻考验。板蓝根作为中药材的一种,第一具有地下部和地上部均可入药的特性;第二,本研究小组的前期研究结果显示板蓝根的地下部和地上部中砷分布的特性不同于普通植物(砷浓度:根系>地上部),即板蓝根中砷的分配为:地上部>根部。基于此,开展砷在板蓝根体内的含量状况及其在地上部和根中的分布研究对于调控砷在该草药中的累积与分配十分重要。本研究首先对河北省板蓝根主产区板蓝根的种植状况及其砷含量进行调查研究,分析了不同生态区砷在土壤-板蓝根体系中以及砷在板蓝根地上部和地下部的含量分布特征;其次采用营养液培养的方法,研究了不同磷水平对板蓝根吸收转运砷的影响效应。最后,采用土壤培养方法研究土壤中外源磷素或有机质的供应对砷在板蓝根地下部和地上部的累积与分配的调控机制。主要的研究结果如下:(1)河北板蓝根主产区土壤及板蓝根重金属含量状况调查及评价河北省板蓝根主产区为保定安国和张家口蔚县。安国板蓝根种植区土壤As,Cd,Hg,Pb和Cu平均含量为10.06,0.15,0.07,18.11,18.09 mg/kg,该产区相对应的板蓝根地下部平均含量为0.35,0.12,0.04,0.82,5.57 mg/kg,地上部的平均含量为0.32,0.16,0.04,1.42, 6.19 mg/kg;蔚县板蓝根种植区土壤As,Cd,Hg,Pb和Cu平均含量为12.82,0.12,0.10,14.43,14.62 mg/kg,该产区相对应的板蓝根地下部平均含量为0.34,0.05,0.02,0.71,1.28 mg/kg,地上部的平均含量为0.37,0.14,0.04,0.98,4.94 mg/kg.该两产区土壤中As,Cd,Hg,Pb和Cu重金属的平均含量均没有超过土壤环境背景值,板蓝根地下部和地上部的平均含量均没有超过我国《药用植物及制剂外经贸绿色行业标准》的范围。但这两个采样区板蓝根地下部和地上部的Hg和As的含量以及安国板蓝根地上部的Pb含量均超过美国食品药物管理局的标准。由于在河北板蓝根主产区自然状况下As在板蓝根地下部和地上部中的含量分布存在大致相等的特点且二者均可入药,因此下面的研究工作中主要针对As展开。(2)水培条件下外源磷对板蓝根吸收转运砷的影响研究无论是低磷胁迫还是正常供磷处理,板蓝根地下部和地上部的干重均遵循如下的趋势:随着砷处理浓度的增加呈现生物量先升高再降低的趋势,并且在高砷处理时差异达到显著水平。说明低浓度的砷对板蓝根的生长有一定的促进作用,当营养液中砷浓度增加到一定程度时就对其生长产生了抑制作用,但正常供磷对板蓝根地下部砷毒害也起到一定程度的缓解作用;板蓝根生长在含有不同砷浓度5,10,20μmol/L的营养液中,正常供磷显著降低了板蓝根地下部和地上部中砷含量。在低砷处理浓度下(5μmol/L),正常磷水平(400μmol/L)处理的板蓝根地下部和地上部砷含量降低幅度是最大的,其中地下部砷含量从14.12 mg/kg降到了1.44 mg/kg,达到了符合我国中草药绿色行业标准要求的范围;此外,板蓝根地下部和地上部中磷和砷含量之间相关性关系呈显著的负相关关系(P<0.01),并且增加培养液中P/As可以显著的提高板蓝根地下部和地上部中P/As,进而在一定程度上降低板蓝根中砷浓度。(3)土培条件下外源磷或有机质对板蓝根吸收转运砷的影响研究在砷含量较低的自然土中,土壤中添加不同用量的磷并没有明显影响板蓝根地下部中砷的累积,但是却显著降低了砷由板蓝根地下部向地上部的转运,并且当磷的施用量为200 mg P2O5/kg时,显著降低了砷在板蓝根地上部中的累积,为降低砷在该草药中累积的适宜用量;在砷含量较高的土壤中,土壤中添加不同用量的磷并没有明显影响板蓝根地上部中砷的浓度。100 mg P2O5/kg处理显著降低了砷在板蓝根地下部中的累积,但随着磷用量的增加反而增加了板蓝根地下部中砷的含量,因此,该用量为降低板蓝根砷累积量的适宜磷用量,并且不同磷素的用量对于砷由板蓝根地下部到地上部的转运没有明显影响。在砷含量较低的自然土中,添加10 g/kg的有机质显著降低了砷在板蓝根地下部和地上部中的累积,并且该草药对砷的吸收能力明显下降,但是对砷由板蓝根地下部到地上部的转运没有明显影响,是降低板蓝根地下部和地上部中砷累积量的适宜有机质用量;在含砷较高的土壤中,添加5 g/kg的有机质不仅降低了板蓝根地下部和地上部对砷的富集,而且显著降低了板蓝根对砷的吸收能力,提高了砷由板蓝根地下部向地上部的转运,但是随着有机质施用量增至10 g/kg,板蓝根地下部中砷的含量有所升高,并且其吸收砷的能力也有一定程度的增大,因此,在含砷较高的土壤中有机质的适宜用量为5 g/kg.