不同甘薯品種對土壤重金屬鎘轉移富集規律研究

摘 要：為探索甘薯對土壤重金屬鎘（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個甘薯品種為供試材料，采用小區試驗，研究5個甘薯品種在鎘含量不同的土壤環境下種植后對Cd的轉移富集規律。結果表明：收獲甘薯各器官鎘含量隨著試驗田鎘含量的增加而增加，在鎘含量最高的試驗田中，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國家標準（GB 2762-2017《食品安全國家標準 食品中污染物限量》）規定的標準（<0.1 mg·kg-1）。不同甘薯品種各器官鮮樣鎘富集系數差異較大，其鎘富集系數平均值根最大（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各器官除葉以外對鎘的富集系數較其他品種高，蘇薯16各器官對鎘的富集系數最低。甘薯各品種不同器官鎘富集系數表現為根>莖>薯皮>葉>薯肉。

關鍵詞：甘薯;土壤;鎘;轉移富集規律

中圖分類號：S531 文獻標志碼：A 文章編號：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，Fushu 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.

作物不同部位對于重金屬的富集能力不同，林燕[9]對馬鈴薯不同部位對鎘的富集特性研究也發現馬鈴薯不同器官的鎘富集能力具有較大的差異，一般表現為薯皮、葉、莖等的富集能力更強。本研究結果（表3）表明，甘薯同一品種不同器官的鎘富集系數存在較大差異，各器官富集系數大小表現為根>莖>薯皮>葉>薯肉，其中普薯32薯皮富集系數略高于莖，福薯18薯皮低于葉，但總體上5個甘薯品種均表現為根、莖對鎘的富集作用大于薯肉。從表3可知，不同甘薯品種根、莖的富集系數均比薯肉高，如福薯18根的富集系數為0.582，而其薯肉的富集系數僅為0.027，根的富集系數比薯肉高21.56倍，說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 結論與討論

大氣、土壤和水體是重金屬鎘污染的環境要素，它是在三者中相互遷移，相互影響[10]。當土壤中鎘濃度含量超出甘薯對重金屬鎘的耐受能力時，就會影響作物的生長，鎘濃度相對較低時，作物的生長過程不受影響，但會在作物體內富集。大量長期食用鎘含量超標的農產品極易超成人體慢性中毒，可見土壤鎘污染已成為嚴重威脅農產品質量安全和人類健康的重要問題[11]。

本研究結果表明，不同試驗田土壤重金屬鎘的含量不同從而造成甘薯對鎘的吸收量不同，甘薯對鎘的吸收量隨著土壤鎘濃度的增加而增加，并且3個試驗田甘薯各器官對土壤鎘的吸收表現出一定的差異，一般情況下甘薯對土壤重金屬鎘的富集主要分布在根部。不同甘薯品種對土壤鎘的富集存在著一定的差異，但品種間對土壤鎘的累積特征主要表現為根>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《食品安全國家標準 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，甘薯根對土壤鎘的富集能力比較強，富集系數都較高，而薯肉對鎘的富集系數相對較低，如福薯16根的富集系數為0.582，而其薯肉的富集系數僅為0.027，根的富集系數比薯肉高21.56倍，可見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-植物系統中的富集規律受土壤pH值、有機質及土壤質地等因素的影響，因此有必要進一步研究土壤理化性質對甘薯富集鎘的影響作用，進一步研究出甘薯對土壤鎘的吸收累積規律，為合理利用鎘污染的土壤種植甘薯作物奠定基礎。

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（責任編輯：林玲娜）

收稿日期：2020-06-01

作者簡介：溫國燦，男，1982年生，農藝師，主要從事作物栽培及土壤肥料應用研究。

基金項目：福州市科技計劃項目（2018-N-3）。