羅嬌,周天健
(安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局321地質(zhì)隊(duì), 安徽銅陵 244033)
“補(bǔ)硒熱”在世界范圍內(nèi)持續(xù)擴(kuò)大,飲食補(bǔ)硒作為健康生活的理念,被人們高度重視。硒具有保護(hù)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,提高機(jī)體免疫力、促進(jìn)攝取糖的能力、抑制致癌物的活力、解毒和消除體內(nèi)重金屬的積累等重大意義[1~4]。我國科學(xué)家楊光圻等發(fā)現(xiàn)人群缺硒會導(dǎo)致克山病[5],中國營養(yǎng)學(xué)會將硒列為人體必需的15種營養(yǎng)元素之一。研究表明茶樹是一種有較強(qiáng)富硒能力的植物,且茶葉所含的硒大部分為有機(jī)硒,更易于人體健康[6]。本文針對岳西縣來榜地區(qū)茶園土壤、茶葉富硒狀況開展調(diào)查研究,為岳西翠蘭富硒茶開發(fā)提供依據(jù),以期為岳西縣精準(zhǔn)扶貧獻(xiàn)計(jì)獻(xiàn)策。
岳西縣位于安徽省西南邊,來榜鎮(zhèn)地處岳西縣域中心,是岳西中西部交通要塞,也是岳西縣旅游區(qū)域中心集鎮(zhèn)(圖1)。研究區(qū)面積40km2,區(qū)域地貌屬皖西山地,海拔標(biāo)高300~1000m。岳西縣屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū),降雨量多年平均值為1498mm,氣候溫和、光照適中,雨量充沛,濕度偏高,四季分明,雨熱同期。研究區(qū)屬長江流域,皖河水系,地表徑流通暢,水系發(fā)育,地表水體主要有來榜河。研究區(qū)屬華北地層區(qū)大別山地層分區(qū),區(qū)內(nèi)出露地層主要為元古代變質(zhì)侵入巖。土壤類型為山地棕壤和山地黃棕壤,土層厚度≥50cm,有機(jī)質(zhì)含量≥2.0%,土壤pH值4.5~5.5。
圖1 研究區(qū)交通位置圖Figure 1. Traffic location map of the research area
1.2.1 樣品采集
茶葉,采摘春茶樣品(一芽二葉),所采摘茶葉茶齡均超過3年,避開遭受病蟲害或機(jī)械損傷以及田邊路旁的植株,樣品采集按照五點(diǎn)梅花法選取4~5 個(gè)樣點(diǎn),四周距地邊1m以上,每個(gè)樣點(diǎn)取60cm×60cm樣方1 個(gè),分別采集,組合成1 個(gè)樣品,樣品重量不低于1000g。根系土,同點(diǎn)采集根系土,采集0~20cm的連續(xù)土壤,多個(gè)子樣等量混合成1個(gè)土壤樣品。根據(jù)研究區(qū)名稱及順序編號,采用手持GPS記錄采樣點(diǎn)坐標(biāo),在研究區(qū)內(nèi)共采集25件茶葉樣品及根系土壤樣品。
1.2.2 樣品處理與檢測
將采集的土壤樣品懸掛晾曬,干燥過程中經(jīng)常揉搓,避免樣品膠結(jié),過篩前用木槌(切忌用鐵錘或其他金屬工具)輕輕敲打,使土壤樣品恢復(fù)至自然粒級狀態(tài)。經(jīng)過細(xì)碎后過20目篩,再混勻,用四分法縮分取約300g樣品裝袋、送樣分析。茶葉樣品采集編號后送實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行處理。
土壤樣品分析測試了MgO、P、K2O、CaO、Cr、Mn、Fe2O3、Ni、Cu、Pb、Zn、Mo、Cd、B、As、Hg、Se、F、N、Corg、pH、速效鉀、有效磷、有效鐵、有效錳、有效銅、有效鋅、浸提性Se共計(jì)28項(xiàng),茶葉樣品分析測試了As、Hg、Se、Cd、Cr、Cu、Pb、Zn、Ni、Fe、Mo、B、Mn、F 共計(jì)14項(xiàng)。土壤樣品Se、浸提性Se、茶葉Se采用原子熒光法(AFS)測定。
原始數(shù)據(jù)及文中表格數(shù)據(jù)采用Excel 2010 軟件制作,統(tǒng)計(jì)分析利用SPASS 19.0。
來榜鎮(zhèn)茶園采樣點(diǎn)根系土、茶葉硒含量統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表1。來榜鎮(zhèn)茶園根系土硒含量為0.11~0.38mg/kg,變異系數(shù)31%,平均值為0.21mg/kg,略低于全國土壤硒含量平均值(0.29mg/kg)[7],與安徽省多目標(biāo)流域地球化學(xué)調(diào)查統(tǒng)計(jì)的背景值(0.20~0.30mg/kg)[8]相比,處于背景值下限。根據(jù)土地質(zhì)量地球化學(xué)評價(jià)規(guī)范(DZ/T 0295-2016) 中土壤富硒標(biāo)準(zhǔn)(>0.4~3.0mg/kg),采集的25 件根系土樣品均未達(dá)到富硒標(biāo)準(zhǔn)。土壤浸提硒含量為0.004~0.013mg/kg,變異系數(shù)27%,平均值為0.008mg/kg。茶葉硒含量為0.17~0.66mg/kg,變異系數(shù)32%,平均值為0.37mg/kg。參照中華人民共和國農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(NY/T600-2002)[10]中天然富硒茶標(biāo)準(zhǔn)(0.25~4mg/kg),本次采集的25件茶葉樣品有22件達(dá)標(biāo),即88%的樣品達(dá)到了富硒茶標(biāo)準(zhǔn)。根系土達(dá)不到富硒土壤標(biāo)準(zhǔn),但茶葉樣品檢測結(jié)果顯示大部分樣品達(dá)到富硒茶標(biāo)準(zhǔn),究其原因初步認(rèn)為岳西翠蘭茶樹屬于對硒元素富集能力較強(qiáng)的植物,采樣茶樹均生長周期較長,茶樹體內(nèi)可能對硒元素產(chǎn)生了一定的累積效應(yīng)。
表1 來榜鎮(zhèn)茶園根系土、茶葉硒含量Table 1. Selenium contents of tea root soil and tea leaves in the Laibang Town tea garden
2.2.1 根系土
利用Person相關(guān)性分析,研究區(qū)內(nèi)根系土硒含量與土壤養(yǎng)分、理化性質(zhì)、重金屬及有效態(tài)之間的相關(guān)性。從表2可以看出,根系土中的硒與浸提性硒之間呈顯著正相關(guān),與養(yǎng)分元素中的氮顯著正相關(guān),磷顯著負(fù)相關(guān),鉀相關(guān)性不明顯;理化性質(zhì)方面,根系土硒與有機(jī)質(zhì)極顯著正相關(guān),與pH值相關(guān)性不明顯;根系土硒與八大重金屬元素中的砷、汞極顯著正相關(guān),與其他元素的相關(guān)性不明顯;根系土硒與速效鉀極顯著正相關(guān),與其他有效態(tài)相關(guān)性不明顯。根系土浸提性硒與氮極顯著正相關(guān),鉀顯著正相關(guān),磷相關(guān)性不明顯;理化性質(zhì)方面,根系土浸提性硒與有機(jī)質(zhì)極顯著正相關(guān),與pH值相關(guān)性不明顯;根系土浸提性硒與八大重金屬元素中的汞極顯著正相關(guān),與鉛顯著相關(guān),與其他元素的相關(guān)性不明顯;根系土浸提性硒與速效鉀極顯著正相關(guān),與其他有效態(tài)相關(guān)性不明顯。綜上所述,可得出根系土硒與浸提性硒顯著正相關(guān),根系土硒、浸提性硒與土壤養(yǎng)分、理化性質(zhì)、重金屬及有效態(tài)之間的相關(guān)性相似,其含量主要受有機(jī)質(zhì)、全氮、速效鉀的影響,與部分重金屬相伴生。
表2 來榜鎮(zhèn)茶園根系土硒、浸提性硒含量與土壤養(yǎng)分、理化性質(zhì)、重金屬及有效態(tài)的相關(guān)性Table 2. Correlation between tea root soil selenium and leaching selenium contents and soil nutrients, physical and chemical properties, heavy metals and available states in the Laibang Town tea garden
表3 來榜鎮(zhèn)茶葉硒含量與土壤養(yǎng)分、理化性質(zhì)、重金屬及有效態(tài)的相關(guān)性Table 3. Correlation between the tea selenium content and soil nutrients, physical and chemical properties, heavy metals and available states in Laibang Town
2.2.1 茶葉
從表3 可以看出,茶葉中硒含量與根系土硒含量極顯著負(fù)相關(guān);與土壤養(yǎng)分、理化性質(zhì)相關(guān)性均不顯著;與重金屬元素中的砷極顯著負(fù)相關(guān),與汞顯著負(fù)相關(guān),與其他重金屬元素的相關(guān)性不明顯;與有效態(tài)的相關(guān)性不明顯。由以上相關(guān)性可說明研究區(qū)茶葉硒主要來源不是土壤,而是與土壤中生物毒性響應(yīng)系數(shù)較大的4種元素(汞、鎘、砷、鉛)呈負(fù)相關(guān)的趨勢。
(1)研究區(qū)來榜鎮(zhèn)茶園根系土硒含量為0.11~0.38mg/kg,平均值為0.21mg/kg,茶園土壤未達(dá)到富硒土壤標(biāo)準(zhǔn)。茶葉硒含量為0.17~0.66mg/kg,平均值為0.37mg/kg,采集的25 件茶葉樣品中有22 件達(dá)標(biāo),即88%的樣品達(dá)到了富硒茶標(biāo)準(zhǔn)。土壤不富硒,但茶葉富硒率高,認(rèn)為岳西翠蘭茶樹屬于對硒元素富集能力較強(qiáng)的植物,采樣茶樹均生長周期較長,可能是茶樹對硒元素產(chǎn)生了一定的累積效應(yīng)。
(2)研究區(qū)根系土硒與浸提性硒顯著正相關(guān),根系土硒、浸提性硒與土壤養(yǎng)分、理化性質(zhì)、重金屬及有效態(tài)之間的相關(guān)性相似,其含量主要受有機(jī)質(zhì)、全氮、速效鉀的影響,與部分重金屬相伴生。
(3)研究區(qū)茶葉硒主要來源并非土壤,茶葉硒與土壤養(yǎng)分、理化性質(zhì)、有效態(tài)相關(guān)性均不明顯;與重金屬中生物毒性響應(yīng)系數(shù)較大的4 種元素(汞、鎘、砷、鉛)呈負(fù)相關(guān)的趨勢。