枇杷對土壤重金屬鎘、砷吸收累積及控制研究初報

周永信 和利釗 黃成濤 曹斐姝 廖長君 黃錦孫 董小龍

摘 要 為探究枇杷對土壤鎘和砷吸收積累情況以及葉面阻控劑對枇杷各器官鎘、砷分配的影響，在果園中開展了中試研究。結果表明，枇杷葉片對鎘吸收轉運速率較高，新葉、成熟葉、老葉中鎘含量無顯著差異;對砷的轉運速率較低，老葉中砷含量分別是新葉和成熟葉的4.86倍和4.32倍。隨著樹齡增大，枇杷莖中鎘和砷含量逐漸遞增。經葉面阻控劑處理后枇杷果實中砷含量較對照降低了11.8%，表明葉面阻控劑能夠抑制枇杷植株中的砷向果實轉運。

關鍵詞 枇杷;鎘;砷;修復

中圖分類號：S667.3 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2019.18.102

枇杷作為南方的特產水果，在云南省蒙自市種植面積達4 133.33 hm2，年產值高達1.07億元[1-2]。隨著枇杷種植面積不斷擴大，其在增加農民收入的同時，也帶動了相關產業發展，已成為支持部分地區農村發展的重要產業[3]。

云南省素有“有色金屬王國”之稱，鋅、錫、銅、鉛、銀等礦藏豐富[4]。近年來，不合理的礦產資源開發以及含重金屬農業投入品的常年投入造成土壤重金屬不斷累積，嚴重威脅枇杷種植區的土壤環境質量以及枇杷的產量和品質[5-8]。目前，關于水果重金屬污染的研究相對較少，主要集中在火龍果、葡萄等[9-11]，對于枇杷重金屬吸收運轉規律未見報道。本研究通過調查枇杷莖、葉中鎘和砷的吸收積累情況以及葉面阻控劑噴施對枇杷各器官中鎘、砷分配的影響，為西南地區枇杷高品質發展提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗點位于西南地區某枇杷果園，土壤基本理化性質見表1。供試枇杷品種為大五星，供試葉面阻控劑為一種新型環保葉面硅肥，購自佛山市鐵人環保科技有限公司。

1.2 試驗設計

1.2.1 調查采樣

對枇杷果園內不同樹齡的枇杷果樹莖、葉分別進行取樣調查，其中枇杷葉按新葉、成熟葉、老葉進行分層取樣，分別檢測其鎘、砷含量。

1.2.2 葉面阻控試驗

選取同一地塊5年樹齡長勢相對一致的枇杷果樹，進行葉面阻控劑噴施試驗。試驗共設置2個處理：對照處理CK、噴施葉面阻控劑處理ZK。于枇杷花后開始掛小果時進行第一次葉面阻控劑噴施處理，噴施時注意葉片正反兩面均需噴灑均勻，噴至葉尖滴水，并于15天后進行第二次葉面阻控劑噴施處理，葉面阻控劑噴施同時空白對照噴施等量清水。每處理重復3次，共計6個小區，每小區60 m2。待枇杷果實成熟時分別采集枇杷莖、葉、果實樣品，分別對其鎘、砷含量進行檢測分析。

1.3 數據分析

數據統計分析運用Excel 2010和SPSS 18.0軟件。用SPSS程序進行方差分析，多重比較運用LSD法，用平均值比較中單因素方差分析進行分析，處理間小寫字母不同表示差異顯著（P<5%），小寫字母相同表示差異不顯著（P>5%）。

2 結果與分析

2.1 不同類型葉片重金屬含量差異

不同類型枇杷葉片中鎘、砷含量如圖1所示。由圖1可知，枇杷新葉、成熟葉、老葉中鎘含量分別為0.78 mg·kg-1、0.93 mg·kg-1、0.94 mg·kg-1，新葉中鎘含量較成熟葉、老葉稍低，但三者間鎘含量無顯著差異，枇杷葉片對于鎘的吸收轉運速率較高。枇杷新葉、成熟葉、老葉中砷含量分別為0.015 mg·kg-1、0.017 mg·kg-1、0.073 mg·kg-1，新葉與成熟葉對砷的吸收積累情況無顯著差異，但老葉砷含量較新葉和成熟葉分別增長了3.86倍、3.32倍，差異顯著，表明枇杷葉片對砷的吸收積累是一個較為長期緩慢的過程。

2.2 不同樹齡枇杷莖重金屬含量差異

圖2為不同樹齡枇杷果樹莖對鎘、砷的吸收積累情況。由圖可知，對于鎘，與3年樹齡枇杷相比，5年樹齡、6年樹齡、10年樹齡、12年樹齡、17年樹齡莖中鎘含量分別增長了17.6%、47.1%、61.8%、61.8%、91.2%，年平均增長率分別為8.8%、15.7%、8.8%、6.9%、6.5%。枇杷果樹莖中鎘含量隨樹齡逐年增長，6年樹齡前增長速率較快，6年樹齡后增長速率開始逐年降低，逐漸趨于平穩。對于砷，與3年齡枇杷相比，5年樹齡、6年樹齡、10年樹齡、12年樹齡、17年樹齡莖中砷含量分別增長了2.0%、20.4%、42.9%、85.7%、165.3%，年平均增長率分別為1.0%、6.8%、6.1%、9.5%、11.8%。枇杷果樹莖中砷含量隨樹齡逐年增長，5年樹齡前增長速率較慢，5年樹齡后增長速率開始逐漸提升。

2.3 不同處理枇杷各器官重金屬分配規律

表2為不同處理下枇杷各器官中重金屬含量。由表可知，鎘、砷在枇杷植株體內各器官分配規律為莖>葉>果實，且鎘在枇杷莖、葉、果實之間含量差異遠大于砷。對于鎘，噴施葉面阻控劑的處理ZK枇杷果實鎘含量略高于對照，莖中總量略低于對照處理，表明葉面阻控劑對于果實中鎘的積累無明顯抑制效果。對于砷，處理ZK枇杷莖和葉的砷含量較CK分別增長了4.0%、8.1%，果實砷含量較CK降低了11.8%，表明葉面阻控對枇杷果實砷的吸收運轉起到了一定的抑制效果。

3 結論與討論

枇杷葉片中鎘、砷含量隨葉片的生長逐漸積累。新葉、成熟葉、老葉中鎘含量無顯著差異，而老葉砷含量顯著高于新葉及成熟葉砷含量，表明枇杷對鎘的吸收轉運速度較快，對砷的吸收轉運速度較慢。與葉片規律一致，枇杷莖對鎘、砷的吸收積累隨樹齡的增長逐年遞增。6年樹齡前鎘含量增長速率較快，6年樹齡后增長速率開始逐年降低，逐漸趨于平穩;與鎘相反，枇杷樹齡越大，莖中砷的含量增長速率越快。作物吸收土壤中鎘、砷的影響因子包括土壤理化性質及作物基因型差異等[12]，枇杷對鎘、砷的吸收積累存在一定差異，其自身特性起到了決定性作用，此外，枇杷對于鎘和砷的吸收運轉機制也存在一定差異。

6年樹齡后，枇杷莖中鎘含量增長速率逐漸降低，而砷含量增長速率穩步提升，可能是土壤鎘、砷濃度相對穩定的條件下，枇杷對鎘、砷的吸收積累含量存在一定的閾值。前期枇杷對鎘的吸收積累速率較高，在枇杷植株生長達到一定程度之后，對鎘的吸收積累含量已接近閾值，因而吸收積累速率開始降低。而前期枇杷對砷的吸收積累速率較低，含量離閾值較遠，在植株地上部生長速度降低之后，植物體砷含量的增長速率變高。

硅肥是一種能促進作物生長，提高作物對干旱及重金屬抗逆性的有益物質，能使重金屬停留在作物根莖中[13-14]。噴施葉面阻控劑后，對枇杷果實砷的累積起到一定抑制效果，而對鎘無明顯效果。可能是由于噴施葉面阻控劑后，作物根系雖對鎘和砷的吸收速率有所降低，但枇杷對鎘的轉移速率遠高于砷，5年樹齡的枇杷植物體已經對鎘吸收積累到一定程度，而對砷的積累較少，莖和葉中的鎘部分向果實中轉移，而砷由于轉運速率較低，枇杷成熟時向果實轉移量較少，因此在5年樹齡上噴施葉面阻控劑，對鎘的阻控效果較低。因此，為保障修復后枇杷果實符合食品國家安全標準，應盡量提早防控，樹齡越小修復效果越佳。

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（責任編輯：趙中正）