不同小春作物重金屬含量與土壤質量的關系研究

張 成，李 浩，任樹友，王 科，李紀堂，唐 波

(成都市農業技術推廣總站，四川 成都 610041)

不同小春作物重金屬含量與土壤質量的關系研究

張 成，李 浩，任樹友，王 科，李紀堂，唐 波

(成都市農業技術推廣總站，四川 成都 610041)

通過對6種小春作物3年同田試驗結果分析，發現小麥籽粒與土壤中的砷、汞、鉛、鎘含量相關關系不顯著。油菜中汞含量與土壤中汞含量呈顯著性相關關系，油菜、土豆、蘿卜、萵筍和白菜中砷含量與土壤中砷含量呈極顯著性相關關系。

小春作物；土壤；重金屬；關系

近年來我國重金屬污染事件頻發，嚴重影響廣大群眾的身體健康，故土壤重金屬污染與防治成為人們關注的環境問題之一[1]。相關研究表明，土壤中的重金屬并不能被植物完全吸收，而是先通過一系列的反應轉化，變成可被植物吸收的有效態后，才能被植物吸收、累積、循環而進入人體[2,3]。植物對重金屬都有一定的吸收能力。由于植物生長特性的不同，不同的作物對土壤重金屬的吸收、富集具有一定的相關性[4]?，F根據“成都市本級第七批次科技項目(八大科技產業化工程重大項目成科計〔2013〕45號)”課題資料，對項目中小春作物種類重金屬含量與土壤質量的關系進行分析。

1 材料與方法

1.1 研究區域

成都市位于四川盆地西部，地勢東南低，西北高，平均海拔約500 m，屬亞熱帶季風氣候，年均氣溫16℃，年均降水量1000mm，多云霧，短日照。本試驗選擇成都市具有代表性的地勢平坦、灌排水方便、土壤肥力均勻的水稻土類沖積黃泥田土屬為試驗地點。每年試驗前對耕地進行了土壤主要重金屬全量的檢測，參照《土壤環境質量標準》(GB15618—1995)Ⅱ類土壤環境質量二級標準進行判別，土壤中重金屬本底狀況見表1。

1.2 試驗方案

在每個試驗點每季分別以6類作物為6個處理，每個處理3次重復，每個小區面積為20m2，各處理間采用隨機區組排列，各處理及重復間開溝隔離。各類作物的播種方式、播種(移栽)期、栽培密度、采收期、施肥量見表2。每類作物施用三元復混肥(15-15-15)50kg/667m2作底肥，播栽前一次性施用。在此基礎上，油菜底肥增施硼砂1kg/667m2，萵筍和白菜各追肥2次(移栽后7d、17d)，每次施用尿素5kg/667m2。供試肥料的重金屬含量均未超過GB/T23349-2009的限定值。其他田間管理措施與常規栽培管理相同，且各處理間保持一致。試驗作物種類品種見表2，作物產品重金屬限量指標見表3，復混肥重金屬含量見表4，肥料重金屬限量標準見表5。

表1 試驗點土壤主要重金屬全量

作物生育期內按照當地生產習慣進行管理并及時防治病蟲害。本試驗數據使用SPSS19.0數據統計軟件進行分析處理。

表2 各種作物栽培情況

表3 小春各作物產品重金屬限量指標

表4 復混肥重金屬含量

表5 肥料重金屬限量標準

1.3 檢測方法

采用雙道原子熒光光度計(AFS-230E型)測定作物產品樣品中砷、汞總量，耶拿火焰-石墨爐原子吸收光譜儀(Jena-ZEEnit700P型)測定作物產品樣品中鉛、鎘總量。

作物產品檢測參照食品檢測國家標準，砷的測定參照《食品安全國家標準 食品中總砷及無機砷的測定》(GB/T 5009.11-2003)；汞的測定參照《食品安全國家標準 食品中總汞及有機汞的測定》(GB/T 5009.17-2003)；鉛的測定參照《食品安全國家標準 食品中鉛的測定》(GB 5009.12—2010)；鎘的測定參照《食品安全國家標準 食品中鎘的測定》(GB/T 5009.15-2003)。

土壤砷、汞總量檢測參照國家標準 《土壤質量 總汞、總砷、總鉛的測定 原子熒光法 第1部分：土壤中總汞的測定》(GB/T 22105.1-2008)測定；土壤鉛、鎘總量檢測參照國家標準《土壤質量 鉛、鎘的測定石墨爐原子吸收分光光度法》(GB/T 17141-1997)測定。

2 結果與分析

2.1 小麥與其土壤中重金屬的相關性檢驗

根據小麥試驗地土壤以及小麥中污染物的測定結果，對小麥籽粒質量與其土壤環境中重金屬含量現狀進行相關監測分析，其結果見表6。

表6 小麥籽粒(y)與土壤(x)中污染物含量回歸分析

由表6可見，小麥籽粒中重金屬砷、汞、鉛、鎘含量與相應土壤中的砷、汞、鉛、鎘含量成正相關關系。砷、汞、鉛、鎘含量與土壤中的砷、汞、鉛、鎘含量相關關系不顯著。

2.2 油菜與其土壤中重金屬的相關性檢驗

根據油菜試驗地土壤以及油菜籽中污染物的測定結果，對油菜籽粒質量與其土壤環境中重金屬含量現狀進行相關監測分析，其結果見表7。

由表7可見，油菜籽粒中重金屬砷、汞、鉛、鎘含量與相應土壤中的砷、汞、鉛、鎘含量成正相關關系。砷含量與土壤中砷含量呈極顯著性相關關系，汞含量與土壤中汞含量呈顯著性相關關系，鉛、鎘含量與土壤中的鉛、鎘含量相關關系不顯著。

表7 油菜籽粒(y)與土壤(x)中污染物含量回歸分析

2.3 土豆與其土壤中重金屬的相關性檢驗

根據土豆試驗地土壤以及土豆中污染物的測定結果，對土豆質量與其土壤環境中重金屬含量現狀進行相關監測分析，其結果見表8。

由表8可見，土豆中重金屬砷、汞、鉛、鎘含量與相應土壤中的砷、汞、鉛、鎘含量成正相關關系。砷含量與土壤中砷含量呈極顯著性相關關系，汞、鉛、鎘含量與土壤中的汞、鉛、鎘含量相關關系不顯著。

2.4 蘿卜與其土壤中重金屬的相關性檢驗

根據蘿卜試驗地土壤以及蘿卜中污染物的測定結果，對蘿卜質量與其土壤環境中重金屬含量現狀進行相關監測分析，其結果見表9。

由表9可見，蘿卜中重金屬砷、汞、鉛、鎘含量與相應土壤中的砷、汞、鉛、鎘含量成正相關關系。砷含量與土壤中砷含量呈極顯著性相關關系，汞、鉛、鎘含量與土壤中的汞、鉛、鎘含量相關關系不顯著。

表8 土豆(y)與土壤(x)中污染物含量回歸分析

表9 蘿卜(y)與土壤(x)中污染物含量回歸分析

2.5 萵筍與其土壤中重金屬的相關性檢驗

根據萵筍試驗地土壤以及萵筍中污染物的測定結果，對萵筍質量與其土壤環境中重金屬含量現狀進行相關監測分析，其結果見表10。

由表10可見，萵筍中重金屬砷、汞、鉛、鎘含量與相應土壤中的砷、汞、鉛、鎘含量成正相關關系。砷含量與土壤中砷含量呈極顯著性相關關系，汞、鉛、鎘含量與土壤中的汞、鉛、鎘含量相關關系不顯著。

2.6 白菜與其土壤中重金屬的相關性檢驗

根據白菜試驗地土壤以及白菜中污染物的測定結果，對白菜質量與其土壤環境中重金屬含量現狀進行相關監測分析，其結果見表11。

表10 萵筍(y)與土壤(x)中污染物含量回歸分析

表11 白菜(y)與土壤(x)中污染物含量回歸分析

由表11可見，白菜中重金屬砷、汞、鉛、鎘含量與相應土壤中的砷、汞、鉛、鎘含量成正相關關系。砷含量與土壤中砷含量呈極顯著性相關關系，汞、鉛、鎘含量與土壤中的汞、鉛、鎘含量相關關系不顯著。

3 結論

綜上所述，通過對6種小春作物3年同田試驗分析，發現小麥籽粒與土壤中的砷、汞、鉛、鎘含量相關關系不顯著。油菜中汞含量與土壤中汞含量呈顯著性相關關系，油菜、土豆、蘿卜、萵筍和白菜中砷含量與土壤中砷含量呈極顯著性相關關系。

[1]黃益宗, 郝曉偉, 雷鳴, 鐵柏清. 重金屬污染土壤修復技術及其修復實踐[J]. 農業環境科學學報, 2013, 32(3): 409-417.

[2] 趙魯，李旭軍，劉安輝，等. 大豆和小麥對土壤中鎘的吸收與富集研究[J]. 中國土壤與肥料，2013，( 1) :66-70.

[3] 高巍，耿月華，趙鵬，等. 不同小麥對重金屬鎘吸收及轉運的差異研究[J]. 天津農業科學，2014，20( 10) :55-59.

[4] 侯銳, 李昆,劉方炎. 土壤重金屬污染與植物吸收累積效應研究進展[J]. 云南地理環境研究, 2013, 25(5): 104-109, 111.

2017-03-1

成都市本級第七批次科技項目(八大科技產業化工程重大項目成科計〔2013〕45號)

張 成(1986-)，男，農業推廣碩士，農藝師，主要從事土壤及農產品檢測。Email: 510255604@qq.com。