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泰山茶树铅含量与茶园土壤铅含量的相关性分析

作者:未知

  摘要:本试验以泰山茶产区的茶树鲜叶、茎、根及土壤为材料,测定了2015—2017年其铅(Pb)含量的变化,以分析探明泰山茶茶园土壤铅含量与树株中铅含量的关系。结果表明,泰山茶产区30个样点的土壤全铅含量均处于安全水平;从各样地来看,泰山区省庄镇小津口村(S2)和叶家庄村(S4)的土壤全铅含量一直保持较高水平,泰山区省庄镇刘家庄村(S9)和肥城市老城街道办事处张花峪村(S29)则保持较低水平;铅在茶树体内的积累量大致呈现为根系>茎>叶,且茶树鲜叶内铅含量处于正常水平。分析表明,泰山茶树体内的铅含量与茶园土壤铅含量无显著相关性。
  关键词:茶树;茶园土壤;铅含量;相关性
  中图分类号:S571.1文献标识号:A文章编号:1001-4942(2019)05-0102-04
  2018年泰山茶种植面积已达3000多公顷,产值达8.1亿元。茶产业作为泰安地区新旧动能转换、精准扶贫的特色产业,逐步受到政府和企业的重视[1]。近年来,随着化肥和农药的大量使用,以及现代化机械设备大量使用含重金属的汽柴油,茶园受到重金属污染的问题日益严重[2]。同时,茶树是喜酸性的经济作物,随着植茶时间的延长,土壤酸性不断增强[3]。酸性环境可将土壤中的重金属离子从螯合状态转变成离子状态,促进茶树对重金属的吸收,增加茶树体内重金属的积累[4]。因此导致茶叶产品重金属含量超标,对消费者产生危害,也进一步降低茶农及茶企的收入。
  近年来食药监管部门对泰山茶成品抽检过程中多次检出茶叶铅含量超标,严重影响泰山茶的品质安全,造成重大经济损失。本研究从山东省泰安市茶园取样,通过对茶叶原料及茶园土壤铅含量的检测,探讨茶叶田间生产中茶园土壤含铅量与茶树植株中含铅量的关系,以期为泰安茶园土壤重金属的治理和茶产业的发展提供支持。
  1材料与方法
  1.1试验材料
  1.1.1取样地点分别在泰安市泰山区、岱岳区、新泰市和肥城市的泰山茶主产区选择远离公路的30个有代表性的茶园进行取样,具体地点见表1。
  1.1.2样品采集在选取的采样地用S形取样法[5],分别于2015年5月、2016年7月、2017年9月采摘鲜茶叶(1芽2叶)250g、地上10cm处截取高度10cm的茶树茎250g、对应植株根系250g以及植株周边根区0~40cm土层的土壤样品1000g。
  1.1.3样品制备植株样品采集后用去离子水冲洗干净,然后杀青,80℃烘箱中烘干。烘干样品粉碎过筛。土壤样品风干后过150目筛保存备用[6]。
  1.2样品检测方法
  样品处理制备后,按照《GB5009.12—2017食品安全国家标准食品中铅的测定》测定植株根、茎、叶中的铅含量;按照《GB/T17141—1997土壤质量铅、镉的测定石墨炉原子吸收分光光度法》检测土壤样品中的全铅含量。
  1.3数据处理
  数据采用IBMSPSS软件进行方差和相关性分析,采用MicrosoftExcel2010进行作图。
  2结果与分析
  2.1茶园土壤全铅含量分析
  不同主产区之间茶园土壤全铅含量存在差异。由表2可见,2015年30个采样点茶园土壤中铅含量范围在9.33~34.88mg/kg,最大值是最小值的3.74倍。30个茶园中有22个土壤全铅含量分布在10~20mg/kg,占总数的73.3%;有5个土壤全铅含量分布在20~30mg/kg,占总数的16.7%;超过30mg/kg的有2个,出现在S2和S4,而低于10mg/kg的仅有1个,出现在S9。从每个区域分析来看,泰山区省庄镇小津口村、叶家庄村、刘家庄村,岱岳区山口镇小马庄村、西太平村,岱岳区道朗镇丰山村,新泰市羊流镇朝阳村,新泰市石莱镇北官庄村和肥城市老城街道办事处张花峪村茶园土壤全铅含量最大值与最小值之差分别为15.12、23.42、9.00、5.82、2.90、7.02、2.56、5.16、6.99mg/kg,即泰山区省庄镇小津口村和叶家庄村两地随机抽检的茶园土壤全铅含量差距较大,其他产区幅度变化不大。
  由表3可见,2016年随机抽样检测点的土壤全铅含量与2015年相似。总体比较分析来看,S2、S6、S7、S9、S11、S14、S16、S19、S21、S23、S25、S2912个抽样点的全铅含量相对于2015年呈现下降趋势,其余18个抽样点则呈现上升趋势。相较于2016年,2017年30个抽样点中14个呈现下降趋势,16个呈现上升趋势(表4)。2015至2017年总体分析来看,泰山茶产区30个抽样点的土壤全铅含量均处于安全水平。从各抽样地来看,S2和S4的全铅含量一直保持较高的水平,S9和S29则保持较低的水平。3次的抽检样品虽然在含量上有所变化,但变化幅度比较小,表明30个抽检的土壤样品全铅含量基本保持一致。
  2.2茶树铅含量分析
  茶树中的铅主要来源于大气及土壤中有效态铅的吸收,但体内各部位的吸收累积量有所不同。由表5可见,铅在植株内的积累量大致呈现为根系>茎>叶。从测定数据来看,鲜叶中的铅含量均低于国家标准(Pb≤2mg/kg),表明鲜叶内Pb含量处于正常水平。从区域内的对比结果来看,3年内各区域抽样点全铅含量存在较大差异,表明各点在对含铅制品材料的使用上存在较大差异。综合3年的检测结果来看,2016年的茶树Pb含量均低于2015和2017年(表6、表7)。
  2.3土壤与植株全铅含量相关性分析
  将3年的土壤与植株全铅含量进行相关性分析,结果见图1。可以看出,土壤全铅含量与植株根、茎、叶的相关系数分别为-0.00362、0.00128、-0.00366,P值分别为0.862、0.247、0.893。3组数据均未呈现出线性相关性。表明泰山区茶树的铅含量与茶园土壤铅含量无显著相关性。
  3讨论与结论
  通过分析可看出,泰山区茶树的铅含量与茶园土壤铅含量无显著相关性,泰山茶植地土壤含铅量均低于有机茶产地环境条件(NY5199—2002)中的铅限量。按照《GB15618—1995土壤环境质量标准》规定限量,泰山区茶园土壤属于1类。该类土壤主要适用于国家规定的自然保护区(原有背景重金属含量高的除外)、集中式生活饮用水源地、茶园、牧场和其他保护地区的土壤,土壤质量基本上保持自然背景水平。
  由于茶叶传统的商品化生产过程是采摘后直接加工制成,未进行清洗处理。因此,分析茶叶铅来源可能是:①道路或建筑扬尘、大气飘尘、汽车燃油尾气排放、气溶胶中的铅经干湿沉降吸附于茶树叶片表面[7-9];②茶叶炒制加工过程中带入的铅[7,10]。
  参考文献:
  [1]郑建伟.泰安市泰山区茶产业发展现状与对策[J].现代商贸工业,2018,39(30):20-21.
  [2]石元值,马立峰,韩文炎,等.铅在茶树中的吸收累积特性[J].中国农业科学,2003,36(11):1272-1278.
  [3]骆耀平.茶树栽培学[M].北京:中国农业出版社,2015.
  [4]宗良纲,周俊,罗敏,等.模拟酸雨对茶园土壤中铅的溶出及形态转化的影响[J].土壤通报,2005,36(5):695-699.
  [5]韓晓阳,周波,董玉惠,等.山东茶园土壤高活性解钾细菌的筛选鉴定及肥效研究[J].茶叶科学,2018,38(1):78-86.
  [6]石元值.茶树中铅元素的吸收累积特性及污染来源研究[D].杭州:浙江大学,2003:9-10.
  [7]刘军保,徐明星,曲颖,等.茶叶中铅来源分析及相应去除对策[J].安徽农业科学,2013,41(14):6452-6453,6482.
  [8]石元值.我国茶叶铅含量研究及思考[J].中国茶叶,2001,23(4):18-19.
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  [10]姜红艳,龚淑英.茶叶中铅含量现状及动态研究[J].茶叶,2004,30(4):210-212.
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