吉林延邊鋅元素地球化學特征及其對蘋果梨品質的影響

楊瑩瑩+王冬艷

摘要：以吉林延邊蘋果梨主產區為研究區，在系統野外調查的基礎上，采用單因子指數法評價土壤中Zn污染狀況，采用相關分析方法研究Zn元素的轉化吸收特征及其對蘋果梨品質的影響，結果表明，延邊蘋果梨園的表層土壤Zn元素含量缺乏，不存在Zn污染；有效態Zn含量充足，土壤肥力等級為豐富；果實中Zn含量小于果品重金屬Zn限量標準，不存在果實Zn含量超標現象；Zn元素有效系數、累積系數均很低，為微弱轉化和極微弱吸收；有效Zn含量與有機質、水解氮含量呈極顯著或顯著正相關；果實中Zn含量與土壤pH值呈極顯著負相關，與其他土壤理化性質不存在顯著相關關系；果實中Zn含量與蘋果梨總酸含量呈顯著正相關。

關鍵詞：吉林延邊；鋅元素；地球化學特征；蘋果梨；品質；超標；污染

中圖分類號： S154.4文獻標志碼： A文章編號：1002-1302（2016）06-0503-03

收稿日期：2015-08-15

基金項目：中國地質調查局項目（編號：022310200049）；吉林省自然科學基金（編號：201115042）。

作者簡介：楊瑩瑩（1991—），女，遼寧錦州人，碩士研究生，主要從事土地資源調查與評價研究。E-mail：18744016572@163.com。

通信作者：王冬艷，教授，博士生導師，主要從事土地資源調查與評價研究。E-mail：wang-dy@jlu.edu.cn。鋅（Zn）是重金屬元素，又是植物和人體所必需的微量營養元素，其地位和作用相對復雜，備受國內外專家學者的重視[1-4]。Zn元素對果樹生長起著十分重要的作用，缺Zn會抑制果樹根、莖、葉的生長發育[5-6]；增加Zn含量會提高果樹的坐果率、增大單果質量、改善果實品質[7]，但是，Zn含量過量又會產生毒害作用。目前，對Zn元素研究，或是基于其重金屬元素身份多與Cr、Ni、As、Cd等一起被研究[8-9]，或是基于其營養元素身份多與Cu、Fe、B、Mo等一起被研究[10-11]，鮮有對Zn元素既評價其污染風險又研究其營養特征的。本研究在系統野外調查的基礎上，對吉林延邊蘋果梨園進行土壤Zn污染評價，并研究Zn元素轉化吸收特征及其對蘋果梨品質的影響，以期為蘋果梨的種植規劃提供依據。

1材料與方法

1.1樣品采集地土層概況

樣品采集地為吉林延邊蘋果梨主產區，其出露地層主要為第四系全新統地層、第三系琿春組地層、上第三系上新統地層、下第三系漸新-古新統琿春組地層、白堊系下統龍井組地層，土壤母質主要為酸性巖、基性巖、中性巖、砂巖、黃土狀沉積物、沖積物等。

1.2樣品采集

在研究區內，穿過主要地質單元、土壤類型，間距500 m，呈“S”形布設水平剖面，在剖面上根據實際土壤類型等因素的變化布置采樣點。（1）表層土壤樣品采集。按樹冠東、南、西、北4個方向采集土樣，采樣深度為40 cm；采樣前，將表層未分解的有機物、雜草清除，樣點土壤組成混合樣品，四分法留1 kg左右作為待測土樣。50 m范圍內設10個采樣點，共布設采樣點116個。（2）剖面土壤樣品采集。在研究區范圍內，選擇有代表性的采樣點布設剖面12個；采樣時，先刮去地表植物凋落物，用取土鉆分層取樣，注意防止不同層間樣品的污染；土壤分層清楚時，分層分段采集土樣，最小樣長為 30 cm，土壤分層不清楚時，取樣采用“段取”方法，即在取樣層內，自上而下距30 cm進行采集。根據實際土層的厚度，取土深度60～110 cm不等，分3層，每個樣品取土量為2 kg左右。（3）蘋果梨樣品采集。蘋果梨樣點布設與土壤樣品對應，樣品編號與對應的土壤編號相同，同一果園同一品種果樹選5～10株為代表株；每株選取大、中、小和向陽、背陰的果實共15～30個，樣品總質量不少于5 kg。

1.3樣品測試

土壤樣品Zn全量采用X-熒光光譜儀測定；有效態Zn含量按照標準LY/T 1261—1999《森林土壤有效鋅的測定》，采用全譜直讀等離子發射光譜儀測定；果實中Zn含量依據標準DD 2005-03《生態地球化學評價樣品分析技術要求（試行）》，采用X-熒光光譜儀測定。選取39件蘋果梨樣品測試蘋果梨品質，指標有總酸含量、總糖含量、可溶性固形物含量、維生素C含量、含水量、硬度共6項，總酸含量、總糖含量、可溶性固形物含量、含水量、硬度測試分別參照標準GB/T 12456—2008《食品中總酸的測定》、GB/T 5009.8—2003《食品中蔗糖的測定》、GB/T 12295—1990《水果、蔬菜制品可溶性固形物含量的測定》、GB/T 10650—1989《鮮梨》、GB/T 8858—1988《水果、蔬菜產品中干物質和水分含量測定方法》執行，維生素C含量采用液相色譜法測定。Zn含量測定由國土資源部長春礦產資源監督檢測中心完成，蘋果梨品質指標測定由國家農業深加工產品質量監督檢驗中心完成，測試數據均服從正態分布，所以統計時采用算數平均值。

1.4統計與評價

1.4.1土壤重金屬污染評價土壤重金屬污染評價常采用單因子指數法[12]，該方法運算簡單，適合區域內單一污染物的評價。計算公式為：

Pi= Ci/Si

。

式中：Pi為土壤中污染物i的污染指數；Ci為土壤中污染物i的實測值；Si為土壤中污染物i的評價標準值，由于研究區土壤pH值主要分布在5.5～6.5之間，則研究區Zn元素土壤環境質量標準值為200 mg/kg。Pi≤1，未污染；13重度污染。

1.4.2Zn元素轉化吸收特征Zn元素轉化、吸收特征分別用有效系數（Fi）、累積系數（Ai）來度量，有效系數為表層土壤中Zn有效態含量與全量的比值，累積系數為果實Zn含量與全量的比值[13-14]。

2結果與分析

2.1表層土壤Zn元素含量特征與污染評價

2.1.1表層土壤Zn元素全量特征由表1可見，吉林延邊蘋果梨園表層土壤的Zn全量均值為63.22 mg/kg，低于吉林省土壤背景值74.39 mg/kg和全國土壤元素背景值 74.20 mg/kg；Zn全量變異系數為0.33，屬于中等分異型，空間差異較小。

2.1.2表層土壤Zn元素有效態含量特征土壤元素以有效態形式被植物吸收利用，所以選取有效態Zn含量反映土壤的供Zn水平[15]。由表1可見，土壤表層有效態Zn含量均值為 2.32 mg/kg，根據《1 ∶ 25萬多目標區域地球化學調查規范》推薦的土壤肥力分級標準，研究區有效態Zn含量在2.0～4.0 mg/kg 之間，肥力等級為豐富；變異系數為0.39，屬于中等分異型，空間差異較小，但與Zn全量相比，空間差異較為明顯，這表明有效Zn含量并不只受或不受Zn全量的影響[16-17]。

2.1.3表層土壤Zn元素污染評價結果表明，研究區污染指數Pi分布在0.13～0.56之間，小于1，所以不存在土壤Zn污染，土壤狀況良好。

2.2剖面土壤Zn元素含量特征

土壤元素在成土過程中會因自身化學性質差異發生分異，在土壤剖面上呈現出不同規律，而土壤發育階段、成土環境條件的不同，也會造成元素地球化學特征的改變[18]。環境富集系數為表層土壤元素含量的實測值與深層土壤元素含量實測值之比，是衡量剖面元素地球化學特征的重要指標[19]。由表2可見，隨剖面深度增加，剖面5 的Zn元素含量呈先增加后減少的趨勢，剖面8、剖面9的Zn元素含量呈減少趨勢，剖面11的Zn元素含量呈先減少后增加趨勢，其他8個剖面的Zn元素含量均呈增加趨勢；從環境富集系數看，12個剖面整體處于自然和弱貧化狀態，剖面5、剖面8的環境富集系數相對最大，為1.09，處于自然狀態，剖面10的環境富集系數相對最小，為0.46，處于顯著貧化狀態。這表明隨著種植業的發展，植物吸收利用了大量的Zn元素，但人類對土壤Zn元素的補充還不夠。

2.3果實Zn元素含量特征

由表1可見，果實中Zn含量均值為3.85 mg/kg，變異系數為0.28，屬于中等分異型，空間差異較小。Zn是重金屬元素，食品中含量過剩會損害人體健康，根據NY/T 423—2000《綠色食品鮮梨》果品中重金屬元素Zn的限量標準為 ≤5 mg/kg，而研究區蘋果梨樣品中Zn含量最大值為 3.99 mg/kg，因此，研究區蘋果梨果實中不存在Zn超標現象，可以安全食用。

2.4Zn元素轉化吸收特征及影響因素

2.4.1Zn元素轉化吸收特征結果表明，延邊蘋果梨園Zn元素有效系數Fi∈[0.01，0.05）的占73.27%，為微弱轉化；Fi∈[0.05，0.1）的占24.14%，為中等轉化；Fi∈[0.1，+∞）的占 2.59%，為強烈轉化。Zn元素的累積系數Ai全部小于10，為極微弱吸收。這表明土壤中Zn元素轉化率及植物對Zn的利用率均較低，為增加果實中Zn含量，可選取一定濃度的Zn肥進行葉面噴施，以滿足植物體對鋅的吸收利用。

2.4.2Zn元素轉化吸收的影響因素元素轉化吸收受多種因素影響，其中又以元素全量、土壤理化性質最為顯著[20-21]。由表3可見，土壤有效Zn含量與Zn全量相關性不顯著，與有效系數較低的結論一致；有機質含量、水解氮含量與有效鋅含量呈極顯著或顯著正相關，與周國華等研究結論[22-23]一致；pH值、陽離子交換量與土壤有效Zn含量不存在顯著相關關系，與唐麗靜等研究結論[24]一致；果實中Zn含量與Zn全量相關性不顯著，與累積系數較低的結論一致；果實中Zn含量與pH值呈極顯著負相關。

2.5蘋果梨品質指標含量特征及果實中Zn含量與蘋果梨品質相關性

2.5.1蘋果梨品質指標含量特征總酸含量隨果實Zn的含量增加呈增加趨勢，當果實中總酸含量超過一定濃度時，蘋果梨品質會降低。對果實中Zn含量（x）和總酸（y）含量進行回歸擬合，擬合結果為：y=0.065x3-0.685x2+2.377x-0.408，決定系數r2為0.225。依據NY/T 423—2000《綠色食品鮮梨》及蘋果梨自身品質特征，優質蘋果梨的總酸含量應小于3%，此時果實中Zn含量應小于5.78 mg/kg，而果實重金屬Zn的限量標準為≤5 mg/kg，因此生產出的優質蘋果梨果實中Zn含量也必須≤5 mg/kg。由表4可見，蘋果梨總酸含量在152%～3.52%，這說明部分樣點的蘋果梨達不到優質標準。

2.5.2果實中Zn含量與蘋果梨品質相關性果實中Zn含量與蘋果梨總糖含量、總酸含量、可溶性固形物含量、含水量、維生素含量、硬度的相關系數分別為-0.133、0.377、-0.268、0.079、-0.015、0.014，除與總酸含量呈顯著正相關，與果實其他品質指標不存在顯著相關關系，這與玄兆業研究結論[25]一致。

3結論

吉林延邊蘋果梨園表層土壤Zn元素含量均值為 63.22 mg/kg，低于吉林省和全國土壤背景值；表層土壤Zn污染指數分布在0.13～0.56之間，土壤不存在Zn污染；剖面Zn元素富集程度整體呈自然和弱貧化狀態，延邊蘋果梨園Zn元素含量缺乏，應進行適量補充；Zn元素有效態含量均值為2.32 mg/kg，根據土壤肥力分級標準，肥力等級為豐富；果實中Zn含量均小于果品中重金屬Zn限量標準，不存在果實Zn含量超標現象；延邊蘋果梨園Zn元素有效系數在0.01～0.05之間的占73.27%，整體為微弱轉化，Zn元素累積系數全部小于10，為極微弱吸收；有機質、水解氮含量與有效Zn含量呈極顯著或顯著正相關，pH值、陽離子交換量與有效鋅含量不存在顯著相關關系；果實中Zn含量與pH值呈極顯著負相關，與其他土壤理化性質不存在顯著相關關系；果實中Zn含量與總酸含量呈顯著正相關，與果實其他品質指標不存在顯著相關關系；參考果品評價標準，生產優質蘋果梨，其果實中Zn含量應≤5 mg/kg。

參考文獻：

[1]Mousavi S R. Zinc in crop production and interaction with phosphorus[J]. Australian Journal of Applied Sciences Research，2011，5 （9）：1503-1509.

[2]Mantovi P，Bonazzi G，Maestri E，et al. Accumulation of copper and zinc from liquid manure in agricultural soils and crop plants[J]. Plant and Soil，2003，250（2）： 249-257.

[3]李娟，陳杰忠，黃永敬，等. Zn營養在果樹生理代謝中的作用研究進展[J]. 果樹學報，2011，28（4）：668-673.

[4]楊定清，李任霖，雷紹榮，等. 攀西地區主要蔬菜水果基地重金屬含量及安全性評價[M]. 成都：四川科學技術出版社，2009：15-23.

[5]付春霞. 鋅對蘋果葉片結構發育、光合及熒光特性的影響[D]. 泰安：山東農業大學，2014.

[6]Tavallali V，Rahemi M，Maftoun M，et al. Zinc influence and salt stress on photosynthesis，water relations，and carbonic anhydrase activity in pistachio[J]. Scientia Horticulturae，2009，123（2）： 272-279.

[7]賈永華，李曉龍，牛銳敏，等. 葉面噴鋅對蘋果葉片生長及產量品質的影響[J]. 江蘇農業科學，2014，42（12）：218-220.

[8]Huang S S，Liao Q L，Hua M，et al. Survey of heavy metal pollution and assessment of agricultural soil in Yangzhong district，Jiangsu Province，China[J]. Chemosphere，2007，67（11）： 2148-2155.

[9]李文博，王冬艷，趙一贏. 吉林省中部土壤重金屬元素環境風險評價[J]. 吉林農業大學學報，2015，37（3）：346-351.

[10]劉霞，劉樹慶，孫志梅，等. 板栗土壤中微量營養元素地球化學特征[J]. 水土保持學報，2009，23（5）：253-256，264.

[11]Tariq M，Mott C J B. Influence of applied calcium-boron ratio on the solubility of nutrient-elements in soil[J]. Journal of Agricultural and Biological Science，2006，1（3）：1-7.

[12]郭偉，孫文惠，趙仁鑫，等. 呼和浩特市不同功能區土壤重金屬污染特征及評價[J]. 環境科學，2013，34（4）：1561-1567.

[13]賀行良，劉昌嶺，任宏波，等. 青島嶗山茶園土壤微量元素有效量及其影響因素研究[J]. 土壤通報，2008，39（5）：1131-1134.

[14]楊小琳，王冬艷，姜琦剛，等. 吉林省黑土區土壤——作物系統Cd元素轉化積累研究[J]. 世界地質：英文版，2014，33（3）：687-694.

[15]王冬艷，李月芬，尚媛，等. 吉林延邊地區土壤鈣元素生態地球化學[J]. 吉林大學學報：地球科學版，2011，41（1）：215-221.

[16]施憲，王東艷，李月芬，等. 吉林西部土壤微量營養元素有效量及其影響因素[J]. 農業科學與技術：英文版，2010，11（5）：73-76.

[17]付強. 吉林黑土區鎘元素生態地球化學特征及其污染評價[D]. 長春：吉林大學，2014.

[18]劉爽. 吉林西部葵花種植區生態地球化學研究[D]. 長春：吉林大學，2008.

[19]廖啟林，金洋，吳新民，等. 南京地區土壤元素的人為活動環境富集系數研究[J]. 中國地質，2005，32（1）：141-147.

[20]廖琴，南忠仁，王勝利，等. 黑河流域中部土壤微量元素有效態含量的空間變異及豐缺評價[J]. 干旱區資源與環境，2012，26（2）：108-113.

[21]許黎. 浙江省北部地區農業土壤微量元素有效態及影響因素研究[D]. 北京：中國地質大學，2005.

[22]周國華，吳小勇，周建華. 浙北地區土壤元素有效量及其影響因素研究[J]. 第四紀研究，2005，25（3）：316-322.

[23]廖琴，南忠仁，王勝利，等. 干旱區綠洲農田土壤微量元素有效態含量空間分布特征[J]. 環境科學研究，2011，24（3）：273-280.

[24]唐麗靜，王冬艷，李月芬，等. 吉林中部黑土區土壤-作物系統營養元素地球化學特征[J]. 山東農業科學，2014，46（5）：72-76.

[25]玄兆業. 吉林延邊優質蘋果梨適生元素地球化學模型研究[D]. 長春：吉林大學，2008.

楊瑩瑩 王冬艷

摘要：以吉林延邊蘋果梨主產區為研究區，在系統野外調查的基礎上，采用單因子指數法評價土壤中Zn污染狀況，采用相關分析方法研究Zn元素的轉化吸收特征及其對蘋果梨品質的影響，結果表明，延邊蘋果梨園的表層土壤Zn元素含量缺乏，不存在Zn污染；有效態Zn含量充足，土壤肥力等級為豐富；果實中Zn含量小于果品重金屬Zn限量標準，不存在果實Zn含量超標現象；Zn元素有效系數、累積系數均很低，為微弱轉化和極微弱吸收；有效Zn含量與有機質、水解氮含量呈極顯著或顯著正相關；果實中Zn含量與土壤pH值呈極顯著負相關，與其他土壤理化性質不存在顯著相關關系；果實中Zn含量與蘋果梨總酸含量呈顯著正相關。

關鍵詞：吉林延邊；鋅元素；地球化學特征；蘋果梨；品質；超標；污染

中圖分類號： S154.4文獻標志碼： A文章編號：1002-1302（2016）06-0503-03

收稿日期：2015-08-15

基金項目：中國地質調查局項目（編號：022310200049）；吉林省自然科學基金（編號：201115042）。

作者簡介：楊瑩瑩（1991—），女，遼寧錦州人，碩士研究生，主要從事土地資源調查與評價研究。E-mail：18744016572@163.com。

通信作者：王冬艷，教授，博士生導師，主要從事土地資源調查與評價研究。E-mail：wang-dy@jlu.edu.cn。鋅（Zn）是重金屬元素，又是植物和人體所必需的微量營養元素，其地位和作用相對復雜，備受國內外專家學者的重視[1-4]。Zn元素對果樹生長起著十分重要的作用，缺Zn會抑制果樹根、莖、葉的生長發育[5-6]；增加Zn含量會提高果樹的坐果率、增大單果質量、改善果實品質[7]，但是，Zn含量過量又會產生毒害作用。目前，對Zn元素研究，或是基于其重金屬元素身份多與Cr、Ni、As、Cd等一起被研究[8-9]，或是基于其營養元素身份多與Cu、Fe、B、Mo等一起被研究[10-11]，鮮有對Zn元素既評價其污染風險又研究其營養特征的。本研究在系統野外調查的基礎上，對吉林延邊蘋果梨園進行土壤Zn污染評價，并研究Zn元素轉化吸收特征及其對蘋果梨品質的影響，以期為蘋果梨的種植規劃提供依據。

1材料與方法

1.1樣品采集地土層概況

樣品采集地為吉林延邊蘋果梨主產區，其出露地層主要為第四系全新統地層、第三系琿春組地層、上第三系上新統地層、下第三系漸新-古新統琿春組地層、白堊系下統龍井組地層，土壤母質主要為酸性巖、基性巖、中性巖、砂巖、黃土狀沉積物、沖積物等。

1.2樣品采集

在研究區內，穿過主要地質單元、土壤類型，間距500 m，呈“S”形布設水平剖面，在剖面上根據實際土壤類型等因素的變化布置采樣點。（1）表層土壤樣品采集。按樹冠東、南、西、北4個方向采集土樣，采樣深度為40 cm；采樣前，將表層未分解的有機物、雜草清除，樣點土壤組成混合樣品，四分法留1 kg左右作為待測土樣。50 m范圍內設10個采樣點，共布設采樣點116個。（2）剖面土壤樣品采集。在研究區范圍內，選擇有代表性的采樣點布設剖面12個；采樣時，先刮去地表植物凋落物，用取土鉆分層取樣，注意防止不同層間樣品的污染；土壤分層清楚時，分層分段采集土樣，最小樣長為 30 cm，土壤分層不清楚時，取樣采用“段取”方法，即在取樣層內，自上而下距30 cm進行采集。根據實際土層的厚度，取土深度60～110 cm不等，分3層，每個樣品取土量為2 kg左右。（3）蘋果梨樣品采集。蘋果梨樣點布設與土壤樣品對應，樣品編號與對應的土壤編號相同，同一果園同一品種果樹選5～10株為代表株；每株選取大、中、小和向陽、背陰的果實共15～30個，樣品總質量不少于5 kg。

1.3樣品測試

土壤樣品Zn全量采用X-熒光光譜儀測定；有效態Zn含量按照標準LY/T 1261—1999《森林土壤有效鋅的測定》，采用全譜直讀等離子發射光譜儀測定；果實中Zn含量依據標準DD 2005-03《生態地球化學評價樣品分析技術要求（試行）》，采用X-熒光光譜儀測定。選取39件蘋果梨樣品測試蘋果梨品質，指標有總酸含量、總糖含量、可溶性固形物含量、維生素C含量、含水量、硬度共6項，總酸含量、總糖含量、可溶性固形物含量、含水量、硬度測試分別參照標準GB/T 12456—2008《食品中總酸的測定》、GB/T 5009.8—2003《食品中蔗糖的測定》、GB/T 12295—1990《水果、蔬菜制品可溶性固形物含量的測定》、GB/T 10650—1989《鮮梨》、GB/T 8858—1988《水果、蔬菜產品中干物質和水分含量測定方法》執行，維生素C含量采用液相色譜法測定。Zn含量測定由國土資源部長春礦產資源監督檢測中心完成，蘋果梨品質指標測定由國家農業深加工產品質量監督檢驗中心完成，測試數據均服從正態分布，所以統計時采用算數平均值。

1.4統計與評價

1.4.1土壤重金屬污染評價土壤重金屬污染評價常采用單因子指數法[12]，該方法運算簡單，適合區域內單一污染物的評價。計算公式為：

Pi= Ci/Si

。

式中：Pi為土壤中污染物i的污染指數；Ci為土壤中污染物i的實測值；Si為土壤中污染物i的評價標準值，由于研究區土壤pH值主要分布在5.5～6.5之間，則研究區Zn元素土壤環境質量標準值為200 mg/kg。Pi≤1，未污染；13重度污染。

1.4.2Zn元素轉化吸收特征Zn元素轉化、吸收特征分別用有效系數（Fi）、累積系數（Ai）來度量，有效系數為表層土壤中Zn有效態含量與全量的比值，累積系數為果實Zn含量與全量的比值[13-14]。

2結果與分析

2.1表層土壤Zn元素含量特征與污染評價

2.1.1表層土壤Zn元素全量特征由表1可見，吉林延邊蘋果梨園表層土壤的Zn全量均值為63.22 mg/kg，低于吉林省土壤背景值74.39 mg/kg和全國土壤元素背景值 74.20 mg/kg；Zn全量變異系數為0.33，屬于中等分異型，空間差異較小。

2.1.2表層土壤Zn元素有效態含量特征土壤元素以有效態形式被植物吸收利用，所以選取有效態Zn含量反映土壤的供Zn水平[15]。由表1可見，土壤表層有效態Zn含量均值為 2.32 mg/kg，根據《1 ∶ 25萬多目標區域地球化學調查規范》推薦的土壤肥力分級標準，研究區有效態Zn含量在2.0～4.0 mg/kg 之間，肥力等級為豐富；變異系數為0.39，屬于中等分異型，空間差異較小，但與Zn全量相比，空間差異較為明顯，這表明有效Zn含量并不只受或不受Zn全量的影響[16-17]。

2.1.3表層土壤Zn元素污染評價結果表明，研究區污染指數Pi分布在0.13～0.56之間，小于1，所以不存在土壤Zn污染，土壤狀況良好。

2.2剖面土壤Zn元素含量特征

土壤元素在成土過程中會因自身化學性質差異發生分異，在土壤剖面上呈現出不同規律，而土壤發育階段、成土環境條件的不同，也會造成元素地球化學特征的改變[18]。環境富集系數為表層土壤元素含量的實測值與深層土壤元素含量實測值之比，是衡量剖面元素地球化學特征的重要指標[19]。由表2可見，隨剖面深度增加，剖面5 的Zn元素含量呈先增加后減少的趨勢，剖面8、剖面9的Zn元素含量呈減少趨勢，剖面11的Zn元素含量呈先減少后增加趨勢，其他8個剖面的Zn元素含量均呈增加趨勢；從環境富集系數看，12個剖面整體處于自然和弱貧化狀態，剖面5、剖面8的環境富集系數相對最大，為1.09，處于自然狀態，剖面10的環境富集系數相對最小，為0.46，處于顯著貧化狀態。這表明隨著種植業的發展，植物吸收利用了大量的Zn元素，但人類對土壤Zn元素的補充還不夠。

2.3果實Zn元素含量特征

由表1可見，果實中Zn含量均值為3.85 mg/kg，變異系數為0.28，屬于中等分異型，空間差異較小。Zn是重金屬元素，食品中含量過剩會損害人體健康，根據NY/T 423—2000《綠色食品鮮梨》果品中重金屬元素Zn的限量標準為 ≤5 mg/kg，而研究區蘋果梨樣品中Zn含量最大值為 3.99 mg/kg，因此，研究區蘋果梨果實中不存在Zn超標現象，可以安全食用。

2.4Zn元素轉化吸收特征及影響因素

2.4.1Zn元素轉化吸收特征結果表明，延邊蘋果梨園Zn元素有效系數Fi∈[0.01，0.05）的占73.27%，為微弱轉化；Fi∈[0.05，0.1）的占24.14%，為中等轉化；Fi∈[0.1，+∞）的占 2.59%，為強烈轉化。Zn元素的累積系數Ai全部小于10，為極微弱吸收。這表明土壤中Zn元素轉化率及植物對Zn的利用率均較低，為增加果實中Zn含量，可選取一定濃度的Zn肥進行葉面噴施，以滿足植物體對鋅的吸收利用。

2.4.2Zn元素轉化吸收的影響因素元素轉化吸收受多種因素影響，其中又以元素全量、土壤理化性質最為顯著[20-21]。由表3可見，土壤有效Zn含量與Zn全量相關性不顯著，與有效系數較低的結論一致；有機質含量、水解氮含量與有效鋅含量呈極顯著或顯著正相關，與周國華等研究結論[22-23]一致；pH值、陽離子交換量與土壤有效Zn含量不存在顯著相關關系，與唐麗靜等研究結論[24]一致；果實中Zn含量與Zn全量相關性不顯著，與累積系數較低的結論一致；果實中Zn含量與pH值呈極顯著負相關。

2.5蘋果梨品質指標含量特征及果實中Zn含量與蘋果梨品質相關性

2.5.1蘋果梨品質指標含量特征總酸含量隨果實Zn的含量增加呈增加趨勢，當果實中總酸含量超過一定濃度時，蘋果梨品質會降低。對果實中Zn含量（x）和總酸（y）含量進行回歸擬合，擬合結果為：y=0.065x3-0.685x2+2.377x-0.408，決定系數r2為0.225。依據NY/T 423—2000《綠色食品鮮梨》及蘋果梨自身品質特征，優質蘋果梨的總酸含量應小于3%，此時果實中Zn含量應小于5.78 mg/kg，而果實重金屬Zn的限量標準為≤5 mg/kg，因此生產出的優質蘋果梨果實中Zn含量也必須≤5 mg/kg。由表4可見，蘋果梨總酸含量在152%～3.52%，這說明部分樣點的蘋果梨達不到優質標準。

2.5.2果實中Zn含量與蘋果梨品質相關性果實中Zn含量與蘋果梨總糖含量、總酸含量、可溶性固形物含量、含水量、維生素含量、硬度的相關系數分別為-0.133、0.377、-0.268、0.079、-0.015、0.014，除與總酸含量呈顯著正相關，與果實其他品質指標不存在顯著相關關系，這與玄兆業研究結論[25]一致。

3結論

吉林延邊蘋果梨園表層土壤Zn元素含量均值為 63.22 mg/kg，低于吉林省和全國土壤背景值；表層土壤Zn污染指數分布在0.13～0.56之間，土壤不存在Zn污染；剖面Zn元素富集程度整體呈自然和弱貧化狀態，延邊蘋果梨園Zn元素含量缺乏，應進行適量補充；Zn元素有效態含量均值為2.32 mg/kg，根據土壤肥力分級標準，肥力等級為豐富；果實中Zn含量均小于果品中重金屬Zn限量標準，不存在果實Zn含量超標現象；延邊蘋果梨園Zn元素有效系數在0.01～0.05之間的占73.27%，整體為微弱轉化，Zn元素累積系數全部小于10，為極微弱吸收；有機質、水解氮含量與有效Zn含量呈極顯著或顯著正相關，pH值、陽離子交換量與有效鋅含量不存在顯著相關關系；果實中Zn含量與pH值呈極顯著負相關，與其他土壤理化性質不存在顯著相關關系；果實中Zn含量與總酸含量呈顯著正相關，與果實其他品質指標不存在顯著相關關系；參考果品評價標準，生產優質蘋果梨，其果實中Zn含量應≤5 mg/kg。

參考文獻：

[1]Mousavi S R. Zinc in crop production and interaction with phosphorus[J]. Australian Journal of Applied Sciences Research，2011，5 （9）：1503-1509.

[2]Mantovi P，Bonazzi G，Maestri E，et al. Accumulation of copper and zinc from liquid manure in agricultural soils and crop plants[J]. Plant and Soil，2003，250（2）： 249-257.

[3]李娟，陳杰忠，黃永敬，等. Zn營養在果樹生理代謝中的作用研究進展[J]. 果樹學報，2011，28（4）：668-673.

[4]楊定清，李任霖，雷紹榮，等. 攀西地區主要蔬菜水果基地重金屬含量及安全性評價[M]. 成都：四川科學技術出版社，2009：15-23.

[5]付春霞. 鋅對蘋果葉片結構發育、光合及熒光特性的影響[D]. 泰安：山東農業大學，2014.

[6]Tavallali V，Rahemi M，Maftoun M，et al. Zinc influence and salt stress on photosynthesis，water relations，and carbonic anhydrase activity in pistachio[J]. Scientia Horticulturae，2009，123（2）： 272-279.

[7]賈永華，李曉龍，牛銳敏，等. 葉面噴鋅對蘋果葉片生長及產量品質的影響[J]. 江蘇農業科學，2014，42（12）：218-220.

[8]Huang S S，Liao Q L，Hua M，et al. Survey of heavy metal pollution and assessment of agricultural soil in Yangzhong district，Jiangsu Province，China[J]. Chemosphere，2007，67（11）： 2148-2155.

[9]李文博，王冬艷，趙一贏. 吉林省中部土壤重金屬元素環境風險評價[J]. 吉林農業大學學報，2015，37（3）：346-351.

[10]劉霞，劉樹慶，孫志梅，等. 板栗土壤中微量營養元素地球化學特征[J]. 水土保持學報，2009，23（5）：253-256，264.

[11]Tariq M，Mott C J B. Influence of applied calcium-boron ratio on the solubility of nutrient-elements in soil[J]. Journal of Agricultural and Biological Science，2006，1（3）：1-7.

[12]郭偉，孫文惠，趙仁鑫，等. 呼和浩特市不同功能區土壤重金屬污染特征及評價[J]. 環境科學，2013，34（4）：1561-1567.

[13]賀行良，劉昌嶺，任宏波，等. 青島嶗山茶園土壤微量元素有效量及其影響因素研究[J]. 土壤通報，2008，39（5）：1131-1134.

[14]楊小琳，王冬艷，姜琦剛，等. 吉林省黑土區土壤——作物系統Cd元素轉化積累研究[J]. 世界地質：英文版，2014，33（3）：687-694.

[15]王冬艷，李月芬，尚媛，等. 吉林延邊地區土壤鈣元素生態地球化學[J]. 吉林大學學報：地球科學版，2011，41（1）：215-221.

[16]施憲，王東艷，李月芬，等. 吉林西部土壤微量營養元素有效量及其影響因素[J]. 農業科學與技術：英文版，2010，11（5）：73-76.

[17]付強. 吉林黑土區鎘元素生態地球化學特征及其污染評價[D]. 長春：吉林大學，2014.

[18]劉爽. 吉林西部葵花種植區生態地球化學研究[D]. 長春：吉林大學，2008.

[19]廖啟林，金洋，吳新民，等. 南京地區土壤元素的人為活動環境富集系數研究[J]. 中國地質，2005，32（1）：141-147.

[20]廖琴，南忠仁，王勝利，等. 黑河流域中部土壤微量元素有效態含量的空間變異及豐缺評價[J]. 干旱區資源與環境，2012，26（2）：108-113.

[21]許黎. 浙江省北部地區農業土壤微量元素有效態及影響因素研究[D]. 北京：中國地質大學，2005.

[22]周國華，吳小勇，周建華. 浙北地區土壤元素有效量及其影響因素研究[J]. 第四紀研究，2005，25（3）：316-322.

[23]廖琴，南忠仁，王勝利，等. 干旱區綠洲農田土壤微量元素有效態含量空間分布特征[J]. 環境科學研究，2011，24（3）：273-280.

[24]唐麗靜，王冬艷，李月芬，等. 吉林中部黑土區土壤-作物系統營養元素地球化學特征[J]. 山東農業科學，2014，46（5）：72-76.

[25]玄兆業. 吉林延邊優質蘋果梨適生元素地球化學模型研究[D]. 長春：吉林大學，2008.