陜南茶區(qū)土壤現狀研究概述

龐瑞　呂博　韓瑞芳　王爽　趙玲雙　何家歡　田原　劉赟妮　趙佐平

摘要 為了解陜南茶園土壤污染現狀，加強茶園綜合管理，指導農戶科學種植，以陜南茶園土壤監(jiān)測結果結合近幾年有關茶園土壤污染資料，概述了陜南茶園目前土壤現狀。結果表明：陜南茶園茶區(qū)土壤pH值約為5.0，呈酸性，能夠滿足茶樹生長的土壤酸堿度條件。陜南茶園土壤重金屬含量現狀水平符合有機茶園土壤環(huán)境質量標準。

關鍵詞 茶園；土壤；現狀；重金屬；防治措施；陜南

中圖分類號 X825 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2016）21-0162-02

茶葉飲品被譽為“世界三大飲料之一”，是被大眾認可的一種健康飲料，已有2 000多年的歷史[1]。陜西屬中國四大茶區(qū)中的江北茶區(qū)，漢中茶區(qū)一般在春至夏末期間采摘茶鮮葉制茶，主要產茶縣有南鄭、城固、鎮(zhèn)巴、西鄉(xiāng)、寧強等。近年來，隨著人們對食品質量安全關注度的提高，特別是茶葉作為飲品，其綠色有機生產尤為重要。而重金屬污染成為時下最受關注的食品質量安全指標，在茶葉生產中也不例外。Cu在一定含量范圍內可維持植物的正常生長發(fā)育，但植物所吸收的Cu超過一定限度時，植物的質量和產量就會明顯降低[2-3]。Cd是毒性較大的重金屬之一，其可刺激呼吸道并被人體吸收，對腎臟有明顯損害[4]。Cr分為三價鉻和六價鉻，其在植物中的含量超過一定限量之后，都可對植物株體造成一定損害，從而危害人體健康[5]。Zn是植物生長發(fā)育過程中的必要元素，其與葉綠素的合成有關，但過量的Zn會影響植物根系的生長，阻礙植物的正常生長發(fā)育，使植株地上部分壞死[6-7]。Ni過量會直接造成植物的損傷，影響植物的結實，從而使產量降低[8-9]。

目前，有關重金屬污染的報道較多[10-14]，但有關陜南茶園土壤環(huán)境質量的相關報道并不多，因此本文以陜南茶園土壤監(jiān)測結果結合近幾年有關茶園土壤污染資料，概述了陜南茶園目前土壤現狀，提出了具體的減輕陜南茶園污染的措施，使該區(qū)域茶園始終保持有機茶園種植水平，以期為陜西省茶區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的保護以及陜西茶葉的質量控制提供科學依據。

1 陜南茶園產地概況

陜南地區(qū)自然環(huán)境獨特，氣候和土壤條件優(yōu)越，是我國西北地區(qū)唯一適合種茶的地區(qū)，其種植的茶葉香高、味濃、無污染，富含氨基酸及硒、鋅等微量元素，品質優(yōu)于南方茶葉。漢中產茶始于商周，興于秦漢，盛于唐宋，繁榮于明清，是茶葉原生地和優(yōu)生區(qū)，也是茶文化的重要發(fā)祥地之一。漢中茶區(qū)屬古老的巴蜀茶區(qū)的最北緣，茶區(qū)土壤偏酸，土層深厚，有機質含量高，且富含鋅、硒等微量元素。截至2013年，漢中茶園總面積達到5.94萬hm2，其中投產園3.63萬hm2。茶園面積在0.67萬hm2以上的縣4個，面積在666.67 hm2以上的鎮(zhèn)39個，現代茶葉園區(qū) 17個，其中省級園區(qū)5個，市級園區(qū)12個。

2 陜南茶園土壤現狀

2.1 茶葉主產區(qū)土壤pH值

土壤是茶樹生長的基礎，土壤在形成過程中受母質、氣候、生物因素、地形、成土時間及人類活動綜合作用的結果。酸堿性是土壤的基本特性，土壤中有機質的含量在很大程度上決定著土壤的肥力，而土壤的酸堿性會因土壤中有機質的含量而受影響[15]。茶樹對土壤pH值的要求十分嚴格，土壤的酸堿度對茶樹的生長起著決定性作用，所以茶樹合理施肥的前提條件是準確掌握土壤的酸堿性[13]。一般茶樹在土壤pH值為4.0～6.5時均可生長，pH值為4.5～5.5時最適合[16]。土壤pH值超過6.5會造成茶樹生長不良，甚至不能成活。陳嬋嬋等[17]研究得出西鄉(xiāng)縣、南鄭縣、勉縣、城固縣、寧強縣5個茶區(qū)土壤pH值約為5.0，都在最適合的pH范圍之內，能夠滿足茶樹生長的土壤酸堿度條件。

而本研究在2014年對陜南茶葉主產區(qū)的南鄭、城固、鎮(zhèn)巴、勉縣、洋縣、寧強、略陽、西鄉(xiāng)等土壤表層測定其pH值為4.32～6.66，偏酸性，適合茶樹生長，易于耕作。盡管陜南茶園目前土壤檢測pH值適宜茶樹生長，但應有防患意識，因為雖然茶樹是一種喜酸植物，但當土壤的pH值小于4.0時，長勢較差。在木耳山茶葉基地約20 hm2茶園表現為死葉、禿斑的嚴重衰老現象，經化驗后得知：土壤pH值為3.0，土壤極強酸性是茶樹衰老的主要原因。這就充分表明土壤酸化后會直接影響農作物的生長，到一定程度還會出現生長停滯的現象，六峰鐵家灣丁家河坪的土壤pH值測定結果為3.5，屬于極強酸性土壤，不僅糧食作物不能生長，連藥材都生長不良。

土壤酸化會導致施肥無效，如施磷后仍然缺磷，施鉀后仍然缺鉀，土壤酸化后會影響肥料的有效性，不僅會影響大量元素的有效性而且還會影響微量元素的有效性；土壤中的有毒物質對作物產生毒害，即土壤酸化還會導致土壤中礦物鋁變成可溶性的離子鋁，會游離到植物根部表層，形成難以溶解的碳酸鋁，從而讓植物得不到水分和無機鹽，最終導致植物脫水或者根部窒息死亡。一方面在雨水充足條件下茶園土壤pH值偏低即土壤酸化會導致土壤養(yǎng)分丟失，土壤的物理、化學和生物特性劣化，土壤肥力衰退，同時釋放出致害鋁離子和重金屬等污染物，降低茶葉品質[18-19]；另一方面會造成土壤有機物分解不完全，土壤中有機酸積累，降低土壤的氧化還原電位，阻礙茶葉生長[20]。此外，隨著土壤pH值的減小，鹽基離子會被淋失，尤其是茶樹重要的營養(yǎng)元素鎂離子[21]。

2.2 茶葉主產區(qū)土壤重金屬含量及評價

2.2.1 茶園土壤中重金屬含量。馮 雪等[22]對陜南茶園土壤重金屬的評價結果得出：4種重金屬元素Cu、Cd、Pb、Cr在5個茶園主產區(qū)城固、勉縣、寧強、南鄭、西鄉(xiāng)地區(qū)土壤中含量均未超標，但由于不同地區(qū)污染源不同，導致不同地區(qū)含量具有差異。按照土壤重金屬評價標準，Cu的平均含量在城固達到國家環(huán)境質量2級標準，在西鄉(xiāng)、南鄭、寧強、勉縣處于1級水平，Cd、Pb和Cr平均含量在5個地區(qū)都處在1級水平，均符合有機茶園土壤環(huán)境質量標準[18]。就Pb來看，雖然各茶區(qū)的平均含量均達到國家1級標準，但由于寧強和城固部分茶園距公路較近，汽車尾氣的排放和干濕沉降使土壤Pb含量偏高[23-26]。

2014年，本研究通過對陜南茶園主產區(qū)的南鄭、城固、鎮(zhèn)巴、勉縣、洋縣、寧強、略陽、西鄉(xiāng)等8個縣區(qū)的茶園土壤采樣調查，分析測試了Cd、Cu、Ni、Cr和Zn等元素。各重金屬元素平均含量大小順序為Zn>Cr>Ni>Cu>Cd，其中Zn含量最高，平均值達102.78 mg/kg。根據農業(yè)標準綠色食品產地環(huán)境條件中土壤環(huán)境質量標準限值可知，漢中茶區(qū)Cd、Cr含量均未超過綠色食品產地土壤限量標準。

2.2.2 茶園土壤的重金屬評價。陜南茶園土壤重金屬含量差異較大，因而茶園土壤單項污染指數在不同茶區(qū)也有很明顯的差別。馮 雪等[22]在陜南茶區(qū)茶園土壤重金屬的監(jiān)測和污染評價中采用單因子指數法和Nemerow污染指數法得出結果：單因子污染指數分別在漢中的西鄉(xiāng)、城固、寧強、勉縣、南鄭都沒有超標，且單因子污染指數在漢中4個茶區(qū)中最小為0.060，最大為0.600，充分表明土壤未受重金屬污染，土壤綜合污染指數均小于0.700，土壤環(huán)境質量總體上處于清潔無污染的安全級別[14]。

而本研究對陜南8個縣區(qū)的土壤重金屬元素Cu、Ni、Zn、Cr等分析評價可知，Cu、Ni、Zn、Cr的單因子污染指數分別為3.27、3.43、2.89和1.59。茶區(qū)土壤各重金屬的平均單一污染系數表現為Zn>Cu>Cr>Ni>Cd，同時利用潛在生態(tài)危害指數法能夠綜合考慮各重金屬元素的濃度、毒性水平、生態(tài)敏感性以及協同作用[27]，考慮因素較全面。根據潛在生態(tài)危害指數法進行評價，茶區(qū)土壤重金屬元素的潛在生態(tài)風險指數范圍為0～17.16，均遠低于40，表現為清潔安全現狀。

2.3 茶園農藥風險評價分析

從當前茶葉中農殘情況看，可總結如下：氰戊菊酯、甲氰菊酯和優(yōu)樂得在我國出口茶葉農殘超標排前3位，六六六和DDT問題較小，三氯殺螨醇的殘留問題不容忽視。在茶園調查中發(fā)現部分茶農噴施農藥吡蟲啉、樂果、啶蟲脒、馬拉硫磷、敵百蟲和波爾多液等。盡管吡蟲啉是新型煙堿類殺蟲劑，具有內吸性強、持效期長的特點，是一種高效低毒殺蟲劑，對病蟲害的防效良好[28-30]，但吡蟲啉水溶性較強。而農藥在水中的溶解度愈高，在泡茶時進入茶湯中的浸出率也愈高。因此，必須禁止水溶性高的農藥在茶葉生產中使用。

3 防治措施

3.1 施用有機肥

有機肥中含有大量的有益微生物，它們不僅可以分解土壤中的有機物，增強土壤的團粒結構，改善土壤組成，還能抑制有害病菌的繁殖；此外，有機肥對土壤酸化有很大的緩沖作用。但需要注意的是，為了避免有機肥腐解，加劇土壤酸化，施用前須充分腐熟。

3.2 推廣水不溶性低毒低殘留化學農藥

有試驗表明，茶葉中的農藥殘留在泡茶時的浸出率與農藥在水中溶解度密切相關，農藥在水中的溶解度愈高，泡茶時進入茶湯中的浸出率也愈高。因此，禁止在茶葉生產中使用水溶性高的農藥。

3.3 避免重金屬污染

在選擇茶園位置時，嚴格按照有機茶園要求進行選址種植，避開已有的污染源；已發(fā)展起來的應建立防護林帶。施用化學肥料過程要注意各類有害元素的引入；提倡因土施肥，配方施肥。

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