不同甘薯品種對(duì)土壤重金屬鎘轉(zhuǎn)移富集規(guī)律研究

摘 要：為探索甘薯對(duì)土壤重金屬鎘（Cd）含量的富集遷移特性，以廣87、金山57、蘇薯16、普薯32、福薯18等5個(gè)甘薯品種為供試材料，采用小區(qū)試驗(yàn)，研究5個(gè)甘薯品種在鎘含量不同的土壤環(huán)境下種植后對(duì)Cd的轉(zhuǎn)移富集規(guī)律。結(jié)果表明：收獲甘薯各器官鎘含量隨著試驗(yàn)田鎘含量的增加而增加，在鎘含量最高的試驗(yàn)田中，甘薯的根、莖、葉、薯皮和薯肉中鎘含量分別為0.3080、0.1825、0.0195、0.0829和0.0527 mg·kg-1，所有甘薯品種薯肉鎘含量均符合我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB 2762-2017《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中污染物限量》）規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)（<0.1 mg·kg-1）。不同甘薯品種各器官鮮樣鎘富集系數(shù)差異較大，其鎘富集系數(shù)平均值根最大（0.913 mg·kg-1），其次為莖（0.413 mg·kg-1）、薯皮（0.311 mg·kg-1）、葉（0.234 mg·kg-1）、薯肉

（0.178 mg·kg-1），其中廣87各器官除葉以外對(duì)鎘的富集系數(shù)較其他品種高，蘇薯16各器官對(duì)鎘的富集系數(shù)最低。甘薯各品種不同器官鎘富集系數(shù)表現(xiàn)為根>莖>薯皮>葉>薯肉。

關(guān)鍵詞：甘薯;土壤;鎘;轉(zhuǎn)移富集規(guī)律

中圖分類(lèi)號(hào)：S531 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：0253-2301（2020）07-0020-05

DOI： 10.13651/j.cnki.fjnykj.2020.07.004

Study on the Transfer and Enrichment Regulation of Different Varieties ofSweet Potato to the Heavy Metal Cadmium in Soil

WEN Guo-can

（Fuzhou Agricultural Science Research Institute， Fuzhou， Fujian 350018， China）

Abstract： In this study， in order to explore the accumulation and migration characteristics of sweet potatoto the heavy metal cadmium（Cd）in soil. Using the plot experiment with the five varieties of? sweet potato （Guang 87，Jinshan 57，Sushu 16 ，Pushu 32，F(xiàn)ushu 18 ）as the test crops，in order? to study the transfer and enrichment regulation of five varieties of sweet potato under the soil enviroments with different Cd content. The results showed that the cadmium content in the organs of harvested sweet potato increased with the increase of cadmium content in the test field， and in the test field with the highest cadmium content， the cadmium content in the root， stem， leaf， skin and flesh of sweet potato was 0.3080， 0.1825， 0.0195， 0.0829 and 0.0527 mg·kg-1， respectively. The cadmium content in the flesh of all varieties of sweet potato met the standard stipulated in the national standard ″ National Food Safety Standard-limit of Pollutants in Food″ （<0.1 mg·kg-1）. The enrichment coefficient of cadmium in the fresh organs of different sweet potato varieties was significantly different， and the average enrichment coefficient of cadmium was the highest in the roots （0.913 mg·kg-1）， followed by the stems （0.413 mg·kg-1）， potato skins （0.311 mg·kg-1）， leaves （0.234 mg·kg-1）， and potato flesh （0.178 mg·kg-1）. Among them， the enrichment coefficient of cadmium in all organs except leaves of Guang 87 was higher than that of other varieties， while the enrichment coefficient of cadmium in the organs of Sushu 16 was the lowest. The enrichment coefficient of cadmium in different organs of all varieties of sweet potato showed in the order of root>stem>potato skin>leaf>potato flesh.

作物不同部位對(duì)于重金屬的富集能力不同，林燕[9]對(duì)馬鈴薯不同部位對(duì)鎘的富集特性研究也發(fā)現(xiàn)馬鈴薯不同器官的鎘富集能力具有較大的差異，一般表現(xiàn)為薯皮、葉、莖等的富集能力更強(qiáng)。本研究結(jié)果（表3）表明，甘薯同一品種不同器官的鎘富集系數(shù)存在較大差異，各器官富集系數(shù)大小表現(xiàn)為根>莖>薯皮>葉>薯肉，其中普薯32薯皮富集系數(shù)略高于莖，福薯18薯皮低于葉，但總體上5個(gè)甘薯品種均表現(xiàn)為根、莖對(duì)鎘的富集作用大于薯肉。從表3可知，不同甘薯品種根、莖的富集系數(shù)均比薯肉高，如福薯18根的富集系數(shù)為0.582，而其薯肉的富集系數(shù)僅為0.027，根的富集系數(shù)比薯肉高21.56倍，說(shuō)明甘薯品種的非食用部分比食用部分具有更高的富集能力。

3 結(jié)論與討論

大氣、土壤和水體是重金屬鎘污染的環(huán)境要素，它是在三者中相互遷移，相互影響[10]。當(dāng)土壤中鎘濃度含量超出甘薯對(duì)重金屬鎘的耐受能力時(shí)，就會(huì)影響作物的生長(zhǎng)，鎘濃度相對(duì)較低時(shí)，作物的生長(zhǎng)過(guò)程不受影響，但會(huì)在作物體內(nèi)富集。大量長(zhǎng)期食用鎘含量超標(biāo)的農(nóng)產(chǎn)品極易超成人體慢性中毒，可見(jiàn)土壤鎘污染已成為嚴(yán)重威脅農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全和人類(lèi)健康的重要問(wèn)題[11]。

本研究結(jié)果表明，不同試驗(yàn)田土壤重金屬鎘的含量不同從而造成甘薯對(duì)鎘的吸收量不同，甘薯對(duì)鎘的吸收量隨著土壤鎘濃度的增加而增加，并且3個(gè)試驗(yàn)田甘薯各器官對(duì)土壤鎘的吸收表現(xiàn)出一定的差異，一般情況下甘薯對(duì)土壤重金屬鎘的富集主要分布在根部。不同甘薯品種對(duì)土壤鎘的富集存在著一定的差異，但品種間對(duì)土壤鎘的累積特征主要表現(xiàn)為根>莖>薯皮>葉>薯肉，各器官鮮樣鎘含量范圍為0.0030～0.0360 mg·kg-1，根鮮樣品鎘含量范圍為0.0210～0.0360 mg·kg-1，薯肉樣品鎘含量范圍為0.0030～0.0090 mg·kg-1，供試樣品薯肉鎘含量均低于（GB 2762-2017《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中污染物限量》）要求[8]。

從甘薯各器官富集鎘的能力情況分析，甘薯根對(duì)土壤鎘的富集能力比較強(qiáng)，富集系數(shù)都較高，而薯肉對(duì)鎘的富集系數(shù)相對(duì)較低，如福薯16根的富集系數(shù)為0.582，而其薯肉的富集系數(shù)僅為0.027，根的富集系數(shù)比薯肉高21.56倍，可見(jiàn)甘薯植株鎘的富集主要集中在根、莖等不可食用部位，而這些部位通常拋棄于田間或加工成飼料，容易造成鎘的二次污染。由于鎘在土壤-植物系統(tǒng)中的富集規(guī)律受土壤pH值、有機(jī)質(zhì)及土壤質(zhì)地等因素的影響，因此有必要進(jìn)一步研究土壤理化性質(zhì)對(duì)甘薯富集鎘的影響作用，進(jìn)一步研究出甘薯對(duì)土壤鎘的吸收累積規(guī)律，為合理利用鎘污染的土壤種植甘薯作物奠定基礎(chǔ)。

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（責(zé)任編輯：林玲娜）

收稿日期：2020-06-01

作者簡(jiǎn)介：溫國(guó)燦，男，1982年生，農(nóng)藝師，主要從事作物栽培及土壤肥料應(yīng)用研究。

基金項(xiàng)目：福州市科技計(jì)劃項(xiàng)目（2018-N-3）。