劉晗　何騰兵　黨華美

摘要：為實現(xiàn)優(yōu)質獼猴桃生產(chǎn)提供基礎資料和科學依據(jù)，本文對貴州省典型獼猴桃種植基地的“土壤-莖-葉-果”作為系統(tǒng)的重金屬含量進行分析測定，采用地積累指數(shù)法和植物重金屬富集系數(shù)法，探討獼猴桃植株及果實對重金屬的富集能力。結果表明：貴州修文獼猴桃種植基地土壤重金屬環(huán)境質量基本安全；獼猴桃不同部位對重金屬的富集能力具有明顯差異，重金屬富集系數(shù)大小依次為葉>莖>果；獼猴桃果的重金屬含量均低于國家標準限定值。

關鍵詞：土壤；獼猴桃；重金屬；富集

中圖分類號：X53

文獻標識碼：A

文章編號：1008-0457（2017）02-0053-04國際DOI編碼：10.15958/j.cnki.sdnyswxb.2017.02.011

Abstract：In this paper， the heavy metals content in the system of soil- stem-leaves- fruit were determined in typical kiwi fruit planting base in Guizhou， which will provide the basic data and scientific basis for achieving high- quality production of kiwi fruit The accumulation ability of heavy metals of kiwi plants and the fruits were studied through the accumulation index method and plant heavy metal enrichment coefficient method The result showed that the content of soil heavy metal is under safety value in the kiwi fruit planting baseThe accumulation ability of heavy metals in different position of kiwi is greatly distinct and the rank of heavy metal accumulation coefficient is leaf > stem > fruit All of the content of heavy metal in different position of kiwi are lower than the allowable value of national standard

Key words：soil；kiwi； heavy metal； accumulation

獼猴桃營養(yǎng)豐富，具有保健、美容、抗癌等功效，其維生素C含量極高，有“水果之王”的美譽。獼猴桃適應性強，栽培種植容易，成本低，效益高，可作為發(fā)展山區(qū)經(jīng)濟的水果之一，貴州修文縣都是典型的獼猴桃種植基地。

目前針對獼猴桃種植的研究有很多，但在獼猴桃果園的土壤-植物系統(tǒng)重金屬方面的研究涉及較少。如別智鑫等[1]、黃春輝等[2]研究表明土壤養(yǎng)分與葉片養(yǎng)分之間存在協(xié)同與拮抗作用，增加土壤有機質含量可以提高土壤中各有效養(yǎng)分的含量，從而有利于提升果實的品質。張承等[3]對貴州省修文縣獼猴桃果園土壤養(yǎng)分分析的研究，并指出依據(jù)養(yǎng)分平衡原理施肥是果園管理的重要任務之一；吳迪等[4]通過對貴州省水城縣主要獼猴桃栽種鄉(xiāng)鎮(zhèn)獼猴桃果園土壤酸堿度和養(yǎng)分的調查和分析；黃偉等[5]對貴州省主要的紅陽獼猴桃產(chǎn)區(qū)果園的養(yǎng)分狀況進行了測定分析；張翼飛等[6]對陜西省周至縣獼猴桃生產(chǎn)基地土壤中砷、鉛、汞、鎘和銅的累積狀況進行了研究，表明土壤重金屬積累不明顯，均沒有超過土壤環(huán)境質量標準；針對獼猴桃果實的研究表明部分秦美獼猴桃Zn超標較為嚴重[7]，但尚未有針對土壤-獼猴桃系統(tǒng)重金屬的研究。而土壤-植物系統(tǒng)中重金屬的富集與遷移，不僅影響土壤環(huán)境的質量狀況，更是關系到食物鏈中重金屬的數(shù)量，一直是土壤環(huán)境科學研究的熱點問題[8]。王瑩等[9]調查分析了上虞廢棄鉛鋅尾礦周邊的農(nóng)田土壤及植物中重金屬含量狀況，結果表明，土壤已經(jīng)受到污染，樣品植物體內重金屬分布均為地下部大于地上部，農(nóng)田作物可食部位砷和鉛均有不同程度的超標現(xiàn)象。因此，筆者著重對貴州獼猴桃基地的“土壤-莖-葉-果”中重金屬富集特性分析，以期為基地獼猴桃的安全生產(chǎn)提供基礎資料和科學依據(jù)。

1材料與方法

11研究區(qū)概況

修文縣位于貴州中部，是貴陽市所轄縣，地處北緯26°45′～27°12′，東經(jīng)106°21′～106°52′政區(qū)面積10757km2，海拔最高點1610m，最低海拔666m，平均海拔為1277m，地勢中東部較高，西北部較低。東面與烏當區(qū)接壤，南面與白云區(qū)毗鄰、以貓?zhí)优c清鎮(zhèn)市為界，西面與黔西、金沙兩縣隔六廣河相望，北面與息烽縣交界，縣城駐地龍場鎮(zhèn)；森林覆蓋率445%。氣候屬亞熱帶溫和濕潤氣候，年平均氣溫126℃，年平均降水量12352mm，年平均日照13249h，無霜期266d。該縣巖溶地貌發(fā)育，其中黃壤面積最大。

以獼猴桃為主的精品水果種植面積達28萬多畝，其中獼猴桃達15萬畝，掛果5萬畝，修文縣從1998、1999年開始大面積推廣獼猴桃種植，“修文獼猴桃”于2014年12月31日被國家質檢總局發(fā)布認定為國家地理標志保護產(chǎn)品。修文獼猴桃的主栽品種為“貴長”，系貴州果科所從貴州野生獼猴桃中精選培育，經(jīng)修文多年栽培進一步優(yōu)選。該品種呈長圓柱形，果皮金黃，硬毛。屬“美味”獼猴桃類型，單果重70～100g，果肉翠綠色，清香爽口，極受消費者歡迎。修文獼猴桃已成為當?shù)氐霓r(nóng)業(yè)主要支柱產(chǎn)品之一。

12樣品采集與制備

修文基地：修文龍場鎮(zhèn)馬關村、修文龍場鎮(zhèn)放馬坪村、修文縣谷堡鄉(xiāng)紅星村、修文縣谷堡鄉(xiāng)平灘村、修文縣谷堡鄉(xiāng)某有機獼猴桃種植基地。采集土壤均為黃壤，共26個土壤樣品，14個獼猴桃莖、葉的樣品，11個果樣，其中11套土壤、莖、葉、果樣。在典型代表性獼猴桃種植基地及大面積種植區(qū)，按對角線間隔選取樣，采樣用竹削刀取0～40cm土壤，充分混合后用四分法取舍，保留1kg土壤裝入布袋中，標記并帶回實驗室。將取回土壤攤放在潔凈牛皮紙上風干，剔除石塊殘根等雜物，用木棍碾壓，采用四分法取土后過1mm尼龍篩；進一步用瓷缽研細，過025mm尼龍篩，供分析測試。其中為防止采樣人為因素影響，樣品混合、裝袋、粉碎、研磨等處理過程應避免金屬用具，使用木頭、塑料、搪瓷等用具。

在典型代表性基地果園中，按對角線間隔選取樣樹，坡地上則隔行采樣，一組樣在 15～20 棵樹上取樣混合，每棵樹上按東南西北不同方向樹冠外中、上部取葉、莖、果。裝入布袋中，標記并帶回實驗室。用自來水洗 3～5 遍， 再用蒸餾水洗3 遍，洗凈、晾干后，莖、葉于105°C殺青30min，70°C烘干至恒重，研磨后過篩，備測；果樣將果皮、果肉分開，將果肉用食品加工機打成勻漿，存儲于塑料瓶中，于零下16°C至零下18°C冰箱保存?zhèn)錅y。

13分析方法

參照《土壤理化分析》、《土壤農(nóng)業(yè)化學分析方法》、食品安全國家標準（GB5009 -2014）等進行下列指標的測定。

重金屬Pb、Cr、Zn、Cu、Cd、Ni的測定：消解方法使用微波消解法，后用電感耦合等離子光譜儀（ICP-MS）測定含量；重金屬Hg、As的測定：消解方法使用王水水浴消解法[10]，用原子熒光光度計測定含量。

2結果與分析

21土壤pH及重金屬的含量

自然條件下，土壤的酸堿度與成土母質、氣候、人類活動等多種因子有關，但主要是受土壤鹽基狀況所支配，而土壤的鹽基狀況決定著淋溶過程和吸附過程的相對強度。吳新民[11]等進行影響土壤重金屬污染因子的灰色關聯(lián)度分析，結果表明土壤pH值是影響土壤重金屬含量的重要因素，因此本文針對土壤pH進行了分析。修文基地pH值分布情況如圖1，其范圍在421～785，均值為537，為酸性土壤，方差為0895，標準差094605。

22獼猴桃基地土壤重金屬元素的含量

獼猴桃基地土壤Cr、Ni、Cu、Zn、Cd、Pb、As和Hg平均含量（表1）分別在9923mg/kg、3719mg/kg、4529mg/kg 、7180mg/kg、016mg/kg、3441mg/kg、2409mg/kg、013mg/kg。根據(jù)地積累指數(shù)法[12]評價，基地土壤中基于國家土壤環(huán)境二級標準[13]：Cu、Pb、Hg元素均是0級處于清潔水平；其中有個別點的Cr、Zn、As、Ni元素處于1級，輕度污染水平，Cd有一個點是11319，處于2級偏中污染水平。依據(jù)貴州省土壤背景值，Cd的地積累指數(shù)均小于1。由于貴州土壤Cd的含量比較高，由此可以判斷造成土壤中Cd的含量偏高來源是土壤本身。

23獼猴桃不同部位重金屬的含量

從獼猴桃各部位重金屬含量統(tǒng)計表2可知，重金屬在獼猴桃不同部位的積累量不同。除Cu 、Cd 外，重金屬在葉的積累量均高于在莖的積累量；不同重金屬中，Zn 在三個部位的積累量最高，As 、Hg的積累量最低；不同部位中重金屬的積累量為葉中最高，果中最低。3個部位對重金屬的吸收量不同與植物外部形態(tài)及內部結構有關，其原因與植物對重金屬的累積量和重金屬在在土壤中的元素價態(tài)、物質結構、在環(huán)境中共存離子的濃度和溶解度等多因素有關[14]。

根據(jù)《國家農(nóng)業(yè)行業(yè)標準》 綠色食品獼猴桃（NY/T 425-2000）和綠色食品 溫帶水果（NY/T 844-2010）規(guī)定Pb、Cr、Cd、As、Hg的含量標準。修文基地的獼猴桃果樣中的重金屬含量均在國家農(nóng)業(yè)行業(yè)標準規(guī)定的含量范圍，其中極小值是未檢出。

24獼猴桃不同器官對重金屬富集情況

植物體內的重金屬含量及其對土壤重金屬的富集能力對植物的生產(chǎn)安全具有一定的影響。富集系數(shù)大小反映了植物對土壤中某一元素富集和吸收能力的強弱，富集系數(shù)=植物各器官重金屬元素濃度/土壤重金屬元素濃度[15]。

從圖2中可以看出，獼猴桃不同器官對重金屬富集能力不同，其中葉的富集能力要大于莖的富集；由于植物的莖本身是起到運輸?shù)淖饔茫灾亟饘僭谥参锴o中的富集不強。從重金屬富集系數(shù)

3結論與討論

檢測結果表明獼猴桃果實中重金屬Pb、Cr、Cd、As、Hg的含量均處在國家規(guī)定的含量限定范圍內；Cd在獼猴桃莖和葉中的富集系數(shù)均為最大，說明Cd容易在獼猴桃系統(tǒng)中積累，在以后的生產(chǎn)過程中要控制重金屬的外源性輸入，保障獼猴桃品質。

獼猴桃不同器官對重金屬富集能力不同，其中葉的富集能力要大于莖的富集；由于獼猴桃的莖本身是起到運輸?shù)淖饔?，所以重金屬在獼猴桃莖中的富集系數(shù)總體小于葉，而重金屬在果中的富集系數(shù)最小。

不同重金屬在同一獼猴桃器官的富集系數(shù)不一樣，在獼猴桃莖中的富集表現(xiàn)是：Cd>Zn>Cu>Ni>Hg>Pb>Cr>As；在獼猴桃葉中為：Cd>Zn>Hg>Cu>Ni>Pb>Cr>As、Hg>Zn>Cd>Ni>Pb>Cu>As>Cr；在獼猴桃果中為：Zn=Cu>Cd>Hg>Ni>Pb>Cr>As、Hg>Cu>Zn>Cd=Ni>As>Cr>Pb。

參考文獻：

[1]別智鑫，賀立虎，趙俊霞，等幾種生產(chǎn)因素對秦美獼猴桃單果重及品質的影響[J]西北農(nóng)業(yè)學報， 2007（5）：199-202

[2]黃春輝，曲雪艷，劉科鵬，等‘金魁獼猴桃園土壤理化性狀、葉片營養(yǎng)與果實品質狀況分析[J]果樹學報， 2014，31（6）：1091-1099

[3]張承，周開拓，龍友華貴州省修文縣獼猴桃果園土壤養(yǎng)分分析[J] 湖北農(nóng)業(yè)科學， 2013，52（17）：4083-4089

[4]吳迪，彭熙，李安定，等水城縣主要獼猴桃果園土壤養(yǎng)分分析及酸堿度改良方法探討[J]貴州科學， 2014，32（4）：94-96

[5]黃偉，萬明長，喬榮，等貴州主要紅陽獼猴桃園土壤養(yǎng)分狀況分析[J]北方園藝， 2013，（4）：191-193

[6]張翼飛，王洋，任丹，等 無公害獼猴桃生產(chǎn)基地土壤中重金屬累積狀況研究[J] 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究， 2010， 28（3）：219-223

[7]趙金梅，段愛莉，高貴田，等 陜西省主產(chǎn)區(qū)主栽品種獼猴桃果實中Cu、Zn、Mn、Pb、Cd含量檢測[J]食品工業(yè)科技， 2012，33（21）：309-311，348

[8]顧繼光，林秋奇，胡韌，等土壤一植物系統(tǒng)中重金屬污染的治理途徑及其研究展望[J]土壤通報，2005， 36（1）：128-133

[9]王瑩，趙全利，胡瑩，等上虞某鉛鋅礦區(qū)周邊土壤植物重金屬含量及其污染評價[J]環(huán)境化學，2011（07）：1354-1360

[10]李仲根，馮新斌，閉向陽，等貴州省某土法煉鋅點土壤重金屬污染現(xiàn)狀[J] 生態(tài)學雜志， 2011（05）： 897-901

[11]吳新民，潘根興城市不同功能區(qū)土壤重金屬分布初探[J]土壤學報，2005，42（3）：513-517

[12]蔣委紅贛南臍橙園土壤重金屬形態(tài)分析與污染評價[D]贛州：贛南師范學院，2013

[13]中國環(huán)境監(jiān)測總站中國土壤元素背景值[M] 北京： 中國環(huán)境科學出版社， 1990

[14]陳龍升，謝志霞，劉小京，等旱鹽互作對冬小麥幼苗生長及其抗逆生理特性的影響[J].應用生態(tài)學報，2009，20（4）：811-816.

[15]唐麗清北京城區(qū)道路綠地不同綠化模式植物重金屬富集效能研究[D]北京：中國林業(yè)科學研究院，2014