石保峰，張得平，梁瓊月，賈海江，吳 健，廖宏濤，師奕琳，首安發(fā)，肖光雄，沈方科*

(1.廣西壯族自治區(qū)煙草公司賀州市公司，廣西賀州 542899； 2.廣西大學(xué)農(nóng)學(xué)院，廣西南寧530005； 3.廣西大學(xué)植物科學(xué)國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心，廣西南寧530005； 4.廣西中煙工業(yè)有限責(zé)任公司，廣西南寧 530001)

近年來(lái)土壤重金屬污染問題日漸突出，嚴(yán)重制約了社會(huì)發(fā)展和人類進(jìn)步。廣西被稱為“有色金屬之鄉(xiāng)”，而礦山的開采和金屬冶煉卻造成了周邊區(qū)域土壤及河流重金屬污染。廣西重金屬污染主要集中在百色、河池、桂林、柳州、崇左、南寧武鳴等地[1]，而這些地區(qū)多為廣西煙草主產(chǎn)區(qū)?？緹熥鳛橐环N經(jīng)濟(jì)作物，最終用于抽吸食用，同時(shí)烤煙也是一種對(duì)重金屬有富集作用的作物，煙草中的有害重金屬元素主要有鎘( Cd) 、 鉛( Pb) 、汞( Hg) 、 鉻( Cr) 、 砷( As) 和鎳( Ni) 等，重金屬含量過量時(shí)再抽吸過程正卷煙香氣中的重金屬成分會(huì)隨著主氣流進(jìn)入人體，其中最容易被人體吸收的是Cd，其次是Pb[2-3]。一支煙主體中46.4%的鎘、26.4%的鉛會(huì)被吸煙者吸入肺部[4]。同時(shí)，重金屬濃度過高可造成煙草品質(zhì)與產(chǎn)量的嚴(yán)重下降[5]。研究發(fā)現(xiàn)，硒對(duì)某些重金屬毒性的具有拮抗作用，汪季濤等[6]指出，硒元素能顯著降低烤煙葉片中Pb、Cd和Hg的含量，并提高煙葉的品質(zhì)。譚周磁等[7]發(fā)現(xiàn)低濃度的硒可以減弱煙葉對(duì)土壤中Pb、Cd和Cr的吸收。韓丹[8]研究發(fā)現(xiàn)硒對(duì)烤煙吸收As有抑制作用。由此可見，硒對(duì)重金屬毒害的拮抗作用對(duì)緩解烤煙中重金屬對(duì)人體健康危害和提高煙葉安全性有極大意義。

筆者通過大田試驗(yàn)，在鎘與鉛等重金屬污染且富硒的土壤中栽培28個(gè)不同烤煙品種，分析各品種烤煙煙葉中砷、鉛、鎘、鉻及硒含量的差異性，探討不同烤煙品種對(duì)土壤重金屬及硒元素富集能力差異，為廣西烤煙生產(chǎn)上的品種選擇和提高煙葉重金屬安全性提供參考。

1 材料與方法

1.1試驗(yàn)地概況試驗(yàn)在南丹縣六寨鎮(zhèn)巴峨屯進(jìn)行。土壤基本理化性狀如下：pH 6.10，有機(jī)質(zhì)27.1 g/kg，堿解氮182.4 mg/kg，有效磷29.0 mg/kg，速效鉀126.1 mg/kg，全硒0.39 mg/kg，全鉻26.9 mg/kg，鉛41.5 mg/kg，全砷1.35 mg/kg，全鎘0.74 mg/kg。

1.2供試材料供試烤煙品種由廣西中煙工業(yè)有限責(zé)任公司提供，共28個(gè)品種，為K326、紅花大金元、畢納1號(hào)、PVH1452、G80、NX0917、粵煙98、湘煙3號(hào)、龍江911、MSK326、NC55、NC71、NC82、NC89、NC102、NC297、云煙85、云煙87、云煙97、云煙98、云煙99、云煙100、云煙105、云煙109、云煙201、云煙202、云煙203、云煙205。

1.3試驗(yàn)設(shè)計(jì)采用大田栽培試驗(yàn)，各品種隨機(jī)區(qū)組排列，每個(gè)品種設(shè)3次重復(fù)，每個(gè)重復(fù)8 株，共 24 株，行株距1.1 m×0.5 m。日常管理按當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)管理進(jìn)行，2016年2月5日通過漂浮育苗的方式進(jìn)行育苗，2016年5月12日移栽定植。施肥方案為基肥包括鈣鎂磷肥900 kg/hm2、硝酸鉀508.5 kg/hm2；定根肥(溶在定根水中淋施)硝酸鉀75 kg/hm2；追肥硝酸鉀225 kg/hm2。

1.4采樣與分析測(cè)定烤煙煙葉落黃后，采中部葉片烘干后粉碎，過40目篩后備用(采收烘烤措施按照標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)技術(shù)要求執(zhí)行)。

在大田起壟前，采用5點(diǎn)采樣法采取0～10 cm耕作層的土壤，土樣采回后在實(shí)驗(yàn)室避光自然風(fēng)干，采用四分法分取部分土樣粉碎，過100目篩備用。

烤煙水分含量的測(cè)定采用常壓恒溫干燥法[9]；烤煙硒、砷、鉛、鎘、硫、鉻和全N、全P、全K的測(cè)定參照文獻(xiàn)[10]的方法。土壤樣品的測(cè)定如下：pH采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法NY-T/1377-2007；有機(jī)質(zhì)、堿解氮、有效磷、速效鉀、總硒、總砷、總鉛、總鎘、總鉻的測(cè)定參照文獻(xiàn)[10]的方法。

1.5數(shù)據(jù)處理試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2003和SPSS 19.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1不同烤煙品種煙葉鎘、砷、鉛、鉻、硒含量的差異由表1可知，28個(gè)烤煙品煙葉Cd的含量為4.37～8.58 mg/kg，其中以云煙109的含量最低，云煙99次之；煙葉Pb的含量為0.31～2.43 mg/kg，其中G80的含量最低，云煙205次之；煙葉As的含量為0.16～0.43 mg/kg，云煙205的含量最低，云煙202次之；煙葉Cr的含量為2.28～5.24 mg/kg，其中云煙202含量最低，云煙205次之；煙葉Se的含量為0.039 6～0.070 4 mg/kg，其中NC89的含量最低，紅花大金元次之。

2.2云煙系列烤煙品種煙葉鎘、砷、鉛、鉻的含量差異由圖1可知，云煙系列不同品種烤煙煙葉Cd的含量存在較大差異，Cd含量最低的是云煙109，而含量最高的是云煙100，其Cd含量約是云煙109的2倍；云煙系列品種烤煙煙葉Pb的

表1不同品種烤煙煙葉鎘、鉛、砷、鉻、硒含量的比較

Table 1 Comparison of the Cd,Pb,As,Cr and Se contents in flue-cured tobacco leavesmg/kg

圖1 云煙系列不同烤煙品種煙葉鎘、砷、鉛、鉻含量比較Fig.1 Comparison of the Pb,As,Cd and Cr contents in tobacco leaves of different Yunyan series

含量為1.19～2.40 mg/kg，其中以云煙205的含量最低，而煙葉Pb含量最高的是云煙100，其Pb含量是云煙205的2倍，可見同一系列不同品種烤煙之間對(duì)鉛的吸收也存在較大差異；云煙系列品種烤煙煙葉As的含量為0.156～0.360 mg/kg，以云煙205的煙葉As含量最低，而煙葉As含量最高的是云煙203，其煙葉含As量約是云煙205的2.3倍，可見同一系列不同品種烤煙之間對(duì)砷的吸收差異較大；云煙系列品種烤煙煙葉Cr的含量為2.28～3.34 mg/kg，煙葉Cr含量最低的是云煙202，而煙葉Cr含量最高的是云煙109，其煙葉Cr含量約是云煙202的2倍，可見同一系列不同品種烤煙之間對(duì)鉻的吸收差異較大。綜合分析云煙系列12個(gè)烤煙品種對(duì)4種重金屬吸收能力差異，得出云煙87在吸收重金屬方面能力較弱，但是其吸收硒的能力也相對(duì)較弱；其次是云煙99和云煙202，這2個(gè)品種吸收硒的能力相對(duì)較好。

2.3NC系列烤煙品種煙葉對(duì)鎘、砷、鉛、鉻的吸收差異由圖2可知，NC系列不同烤煙品種重金屬的吸收也存在差異，NC系列不同烤煙品種煙葉Cd含量為6.34～8.32 mg/kg，煙葉Cd含量最低的是NC297，而煙葉含Cd最高的是NC102，NC102煙葉Cd含量是NC297的1.3倍；NC系列不同烤煙品種煙葉Pb的含量為1.56～2.11 mg/kg，煙葉Pb含量最低的是NC102，而煙葉Pb含量最高的是NC82，其煙葉Pb含量約是NC102的1.3倍；NC系列不同烤煙品種煙葉As的含量為0.303～0.326 mg/kg，各品種差異較??；NC系列不同烤煙品種煙葉Cr的含量為3.03～5.24 mg/kg，煙葉Cr含量最低的是NC82，而煙葉Cr含量最高的是NC89，最高值是最低值的1.7倍。

2.4不同烤煙品種煙葉硒含量的差異性比較綜合比較分析28個(gè)烤煙品種對(duì)鎘、砷、鉛、鉻的吸收能力高低，篩選出低富集鎘、砷、鉛、鉻4種重金屬的烤煙品種云煙87、云煙99、云煙202、云煙205。進(jìn)一步比較4個(gè)烤煙品種煙葉硒含量高低，從大到小依次為云煙99、云煙202、云煙87、云煙205。

圖2 NC系列不同烤煙品種煙葉鎘、砷、鉛、鉻含量比較Fig.2 Comparison of the Pb,As,Cd and Cr contents in tobacco leaves of different NC series

3 結(jié)論與討論

土壤中的重金屬元素會(huì)嚴(yán)重影響農(nóng)作物的生長(zhǎng)、產(chǎn)量與品質(zhì)的形成[11-13]。煙草是一種以葉片為收獲對(duì)象的特殊經(jīng)濟(jì)作物，其農(nóng)藝、經(jīng)濟(jì)及品質(zhì)性狀同樣會(huì)受到重金屬的影響[14]。張艷玲等[2]在6個(gè)生態(tài)區(qū)中分析發(fā)現(xiàn)，K326、云煙85、云煙87和云煙100共4個(gè)品種對(duì)重金屬Cd的吸收積累不一致，但是無(wú)顯著差異。李曉婷等[15]研究表明煙草植株的鎘含量與鎘累積量品種間存在顯著差異，且煙草地上部累積量均大于根部。該試驗(yàn)供試土壤鎘含量超標(biāo)2.5倍，煙葉中鎘含量均大于土壤中鎘含量，最高達(dá)11倍，而其他重金屬則沒有出現(xiàn)這種情況，可見烤煙能夠富集鎘，這與Lugon-Moulin N等[16]的研究結(jié)果一致；該研究同時(shí)發(fā)現(xiàn)不同煙草品種對(duì)重金屬吸收能力有明顯的差異，如G80品種在抑制鉛吸收方面有突出能力，總體上以云煙87、云煙99、云煙202、云煙205共4個(gè)烤煙品種吸收土壤中砷、鉛、鎘、鉻重金屬的能力較低，但這4個(gè)烤煙品種對(duì)硒元素的吸收差異不大。因此從煙葉生產(chǎn)安全及品質(zhì)考慮，建議種植云煙87品種。