紅梨園中土壤及紅梨葉片中重金屬含量的研究

摘 要：本試驗選取武羅現代農業園紅梨園為研究區對紅梨園區中不同樹齡、不同深度的土壤和葉片中銅、鋅、鉛、鎘的含量進行研究。結果表明成齡園和幼齡園中銅在上層土（0～20 cm）和下層土（30～50 cm）中分布較均勻，土壤中銅含量大于葉片中銅含量；鋅、鎘含量分布都較不均勻，其中上層土（0～20 cm）>下層土（30～50 cm）>葉片；鉛的分布也較不均勻，其下層土（30～50 cm）>上層土（0～20 cm）>葉片。成齡園和幼齡園中重金屬含量并無明顯差異。

關鍵詞：紅梨園；土壤；葉片；重金屬

中圖分類號：S661.2 文獻標識碼：A DOI編碼：10.19440/j.cnki.1006-9402.2024.03.003

近年來，工農業的快速發展及生產生活所產生的大量重金屬污染物被帶入土壤―作物系統中，導致土壤中重金屬含量增加，而部分重金屬元素累積在作物果實中，進而通過生態循環進入人體，危害人體健康，調查表明，我國許多地方農產品的產地環境已受到不同程度的污染[1，2]。

隨著時代進步和發展，大眾對食品質量安全的要求不斷提高，對糧食、蔬菜、水果的生產環境安全性越來越關注，食用安全健康的綠色有機果品已成為一種必然趨勢[3，4]。通過查閱文獻發現國外和國內某些地區對于果園土壤和某些果樹器官重金屬含量研究已經相對成熟，而對于紅梨園土壤及紅梨葉片重金屬含量的研究相對較少。

重金屬低劑量長期暴露可造成腎功能障礙、不孕不育、骨質密度降低等，嚴重時可產生致癌、致畸和致突變作用[5]。鎘（Cadmium，Cd）是動植物非必需的有毒重金屬。土壤中Cd含量較高會使植物生長受到脅迫，如植物組織或器官積累Cd達0.11 mmol/L，可造成植物細胞DNA損傷及代謝紊亂，影響植物的光合作用，同時會加速植物衰老、降低農產品品質。Cd容易通過土壤―植物體系遷移并進入食物鏈，進而導致人體慢性中毒或引發人體器官癌變，對人體健康構成重大威脅。人體受到鉛（Pb）的影響，泌尿系統、生殖系統、胃腸系統、內分泌系統、心血管系統、關節等生理系統也會受到破壞；銅（Cu）對身體內的臟器造成負擔，特別是肝和膽；鋅（Zn）過量會損害人的免疫器官及免疫功能和降低巨噬細胞活力[6]。

本試驗選取武羅現代農業園紅梨園為研究區對紅梨園區中不同樹齡、不同深度的土壤和葉片中銅、鋅、鉛、鎘的含量進行測定，以明確不同土層深度、不同樹齡紅梨葉片中的重金屬含量差異。

1 材料與方法

1.1 試驗材料 按照樹齡將試驗區劃分為成齡園（7年）和幼齡園（3年）每個果園隨機均勻選取3個采樣點，并進行GPS定位。

1.2 試驗方法 用土鉆采土樣，在確定采樣點的基礎上，在每個采樣點先用小鏟去掉表層3 mm左右的土壤，采樣深度分別為表層土樣0～20 cm、深層土樣30～50 cm。每個采樣點用四分法留取200 g左右土樣裝入聚乙烯塑料袋內；采集土壤樣品時避免使用金屬工具。采集葉樣時戴上手套避免污染，每個采樣點采集100 g左右裝入聚乙烯塑料袋內。土壤樣品，需要風干、磨碎、過篩、裝瓶，以備各項測定之用；葉片樣品，需要風干、磨碎、裝袋。

1.3 項目測定 土壤及葉片首先用濃硝酸+過氧化氫對土樣進行消解，Cu、Zn的檢測采用火焰原子吸收分光光度法；Pb、Cd采用石墨爐原子吸收分光光度法。檢測過程中每組樣品都加上空白試劑的檢測，分析過程中試驗用水均為超純水。

2 結果與分析

2.1 成齡樹組Cu、Zn、Pb、Cd含量 成齡樹組Cu、Zn、Cd含量最高值出現在上層土壤，分別是14.336、60.245、0.144 mg/kg，含量較低的是在葉片，分別是5.550、15.956、0.010 mg/kg；成齡樹組Pb含量最高值出現在下層土壤中，為37.976 mg/kg，Pb含量最低值出現在葉片中， 為0.500 mg/kg。

2.2 幼齡樹組Cu、Zn、Pb、Cd含量 幼齡樹組Cu、Zn、Cd含量的最高值在上層土壤，分別是15.118、77.283、0.128 mg/kg，含量較低的是在葉片，分別是6.450、17.037、0.009 mg/kg；Pb含量最高值在下層土壤，其含量是71.904 mg/kg，在葉片中含量最低，為0.570 mg/kg。

3 結論與討論

幼、成齡組中Cu在上層土（0～20 cm）和下層土（30～50 cm）中分布較為均勻，土壤中Cu含量大于葉片中Cu含量；Zn、Cd含量分布都較不均勻，其上層土（0～20 cm）>下層土（30～50 cm）>葉片這與楊玉的試驗結果一致[7]；Pb分布較不均勻，其下層土（30～50 cm）>上層土（0～20 cm）>葉片這與楊玉的試驗結果不一致，原因可能是土壤母質是農業園紅梨園區中土壤Pb元素主要來源，Pb元素長期遷移與積累，導致在下層土（30～50 cm）中含量較多。

試驗結果顯示，紅梨園中土壤Cd含量隨著果齡增加并無顯著差異，這與姚志龍的試驗結果不一致，可能是土壤環境條件、樣品保存方式等引起的。Pb、Zn含量隨果齡增加也并無明顯差異，這與姚志龍的試驗結果一致[8]，高齡樹土壤Cu含量低于低齡樹土壤銅含量，表明土壤母質可能是Cu元素的主要來源。通過參考《中國土壤元素背景值》將試驗數據與河北省土壤背景值進行對比，可以得出，土壤與葉片中Cu、Zn的含量均低于河北省土壤重金屬背景值，表明紅梨園內Cu、Zn元素未受或者很少受到人類活動的影響；紅梨園區內下層土壤及葉片中Cd含量低于河北省土壤背景值，上層土壤中Cd含量高于土壤背景值；上層土壤及葉片中Pb含量均低于河北省土壤背景值，下層土壤中Pb含量高于土壤背景值，因此在進行果園施肥、灌溉的時候要避免從外源引入Cd、Pb元素，否則可能會增加紅梨園土壤中Cd、Pb元素的污染風險[9]。

參考文獻

[1] 汪碧玲，陳碧珊，劉發耀，等．雷州半島土壤―水果作物系統重金屬元素潛在生態風險評價及富集特征研究[J]．生態環境學報，2021，30（5）：1 076-1 083．

[2] 周成云，郎均英，董代幸，等．產地環境對獼猴桃不同器官中鎘積累的影響[J]．浙江農業科學，2021，62（7）：1 402-1 404．

[3] 楊蕎安，張澤東，李朝嬋，等．貴州無籽刺梨果實與種植基地土壤重金屬污染評價[J]．生態毒理學報，2020，15（4）：288-298．

[4] 董紅梅，趙景波，宋友桂，等．黃土高原白水縣不同種植年限蘋果園土壤重金屬含量特征與風險評價[J]．水土保持研究，2021，28（5）：205-211.

[5] 李麗梅，李紅艷，陳勇達，等．黃驊市冬棗和果園土壤中重金屬元素分析與膳食暴露風險評估[J]．食品安全質量檢測學報，2022，13（17）：5 671-5 678．

[6] 王思遠，楊樹俊，張 賀，等．土壤中鉛污染來源及其危害綜述[J]．農業與技術，2022，42（9）：78-81．

[7] 楊 玉，尹春峰，湯佳樂，等．長沙和株洲地區葡萄園土壤重金屬含量分析及污染評價[J]．湖南農業科學，2017（8）：41-44．

[8] 姚志龍，孟媛，張亮，等．新老蘋果園土壤污染元素的調查與相關性分析[J]．北方園藝，2023（10）：81-86．

[9] 尤本勝，楊黎明，蔡健霞，等．衡水湖西湖區土壤重金屬污染特征及退田還湖的生態風險初探[J]．土壤，2023，55（4）：838-847．