不同小春作物重金屬含量與土壤質(zhì)量的關(guān)系研究

張 成，李 浩，任樹友，王 科，李紀(jì)堂，唐 波

(成都市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣總站，四川 成都 610041)

不同小春作物重金屬含量與土壤質(zhì)量的關(guān)系研究

張 成，李 浩，任樹友，王 科，李紀(jì)堂，唐 波

(成都市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣總站，四川 成都 610041)

通過對6種小春作物3年同田試驗(yàn)結(jié)果分析，發(fā)現(xiàn)小麥籽粒與土壤中的砷、汞、鉛、鎘含量相關(guān)關(guān)系不顯著。油菜中汞含量與土壤中汞含量呈顯著性相關(guān)關(guān)系，油菜、土豆、蘿卜、萵筍和白菜中砷含量與土壤中砷含量呈極顯著性相關(guān)關(guān)系。

小春作物；土壤；重金屬；關(guān)系

近年來我國重金屬污染事件頻發(fā)，嚴(yán)重影響廣大群眾的身體健康，故土壤重金屬污染與防治成為人們關(guān)注的環(huán)境問題之一[1]。相關(guān)研究表明，土壤中的重金屬并不能被植物完全吸收，而是先通過一系列的反應(yīng)轉(zhuǎn)化，變成可被植物吸收的有效態(tài)后，才能被植物吸收、累積、循環(huán)而進(jìn)入人體[2,3]。植物對重金屬都有一定的吸收能力。由于植物生長特性的不同，不同的作物對土壤重金屬的吸收、富集具有一定的相關(guān)性[4]?，F(xiàn)根據(jù)“成都市本級第七批次科技項(xiàng)目(八大科技產(chǎn)業(yè)化工程重大項(xiàng)目成科計〔2013〕45號)”課題資料，對項(xiàng)目中小春作物種類重金屬含量與土壤質(zhì)量的關(guān)系進(jìn)行分析。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)域

成都市位于四川盆地西部，地勢東南低，西北高，平均海拔約500 m，屬亞熱帶季風(fēng)氣候，年均氣溫16℃，年均降水量1000mm，多云霧，短日照。本試驗(yàn)選擇成都市具有代表性的地勢平坦、灌排水方便、土壤肥力均勻的水稻土類沖積黃泥田土屬為試驗(yàn)地點(diǎn)。每年試驗(yàn)前對耕地進(jìn)行了土壤主要重金屬全量的檢測，參照《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB15618—1995)Ⅱ類土壤環(huán)境質(zhì)量二級標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行判別，土壤中重金屬本底狀況見表1。

1.2 試驗(yàn)方案

在每個試驗(yàn)點(diǎn)每季分別以6類作物為6個處理，每個處理3次重復(fù)，每個小區(qū)面積為20m2，各處理間采用隨機(jī)區(qū)組排列，各處理及重復(fù)間開溝隔離。各類作物的播種方式、播種(移栽)期、栽培密度、采收期、施肥量見表2。每類作物施用三元復(fù)混肥(15-15-15)50kg/667m2作底肥，播栽前一次性施用。在此基礎(chǔ)上，油菜底肥增施硼砂1kg/667m2，萵筍和白菜各追肥2次(移栽后7d、17d)，每次施用尿素5kg/667m2。供試肥料的重金屬含量均未超過GB/T23349-2009的限定值。其他田間管理措施與常規(guī)栽培管理相同，且各處理間保持一致。試驗(yàn)作物種類品種見表2，作物產(chǎn)品重金屬限量指標(biāo)見表3，復(fù)混肥重金屬含量見表4，肥料重金屬限量標(biāo)準(zhǔn)見表5。

表1 試驗(yàn)點(diǎn)土壤主要重金屬全量

作物生育期內(nèi)按照當(dāng)?shù)厣a(chǎn)習(xí)慣進(jìn)行管理并及時防治病蟲害。本試驗(yàn)數(shù)據(jù)使用SPSS19.0數(shù)據(jù)統(tǒng)計軟件進(jìn)行分析處理。

表2 各種作物栽培情況

表3 小春各作物產(chǎn)品重金屬限量指標(biāo)

表4 復(fù)混肥重金屬含量

表5 肥料重金屬限量標(biāo)準(zhǔn)

1.3 檢測方法

采用雙道原子熒光光度計(AFS-230E型)測定作物產(chǎn)品樣品中砷、汞總量，耶拿火焰-石墨爐原子吸收光譜儀(Jena-ZEEnit700P型)測定作物產(chǎn)品樣品中鉛、鎘總量。

作物產(chǎn)品檢測參照食品檢測國家標(biāo)準(zhǔn)，砷的測定參照《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中總砷及無機(jī)砷的測定》(GB/T 5009.11-2003)；汞的測定參照《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中總汞及有機(jī)汞的測定》(GB/T 5009.17-2003)；鉛的測定參照《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中鉛的測定》(GB 5009.12—2010)；鎘的測定參照《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中鎘的測定》(GB/T 5009.15-2003)。

土壤砷、汞總量檢測參照國家標(biāo)準(zhǔn) 《土壤質(zhì)量 總汞、總砷、總鉛的測定 原子熒光法 第1部分：土壤中總汞的測定》(GB/T 22105.1-2008)測定；土壤鉛、鎘總量檢測參照國家標(biāo)準(zhǔn)《土壤質(zhì)量 鉛、鎘的測定石墨爐原子吸收分光光度法》(GB/T 17141-1997)測定。

2 結(jié)果與分析

2.1 小麥與其土壤中重金屬的相關(guān)性檢驗(yàn)

根據(jù)小麥試驗(yàn)地土壤以及小麥中污染物的測定結(jié)果，對小麥籽粒質(zhì)量與其土壤環(huán)境中重金屬含量現(xiàn)狀進(jìn)行相關(guān)監(jiān)測分析，其結(jié)果見表6。

表6 小麥籽粒(y)與土壤(x)中污染物含量回歸分析

由表6可見，小麥籽粒中重金屬砷、汞、鉛、鎘含量與相應(yīng)土壤中的砷、汞、鉛、鎘含量成正相關(guān)關(guān)系。砷、汞、鉛、鎘含量與土壤中的砷、汞、鉛、鎘含量相關(guān)關(guān)系不顯著。

2.2 油菜與其土壤中重金屬的相關(guān)性檢驗(yàn)

根據(jù)油菜試驗(yàn)地土壤以及油菜籽中污染物的測定結(jié)果，對油菜籽粒質(zhì)量與其土壤環(huán)境中重金屬含量現(xiàn)狀進(jìn)行相關(guān)監(jiān)測分析，其結(jié)果見表7。

由表7可見，油菜籽粒中重金屬砷、汞、鉛、鎘含量與相應(yīng)土壤中的砷、汞、鉛、鎘含量成正相關(guān)關(guān)系。砷含量與土壤中砷含量呈極顯著性相關(guān)關(guān)系，汞含量與土壤中汞含量呈顯著性相關(guān)關(guān)系，鉛、鎘含量與土壤中的鉛、鎘含量相關(guān)關(guān)系不顯著。

表7 油菜籽粒(y)與土壤(x)中污染物含量回歸分析

2.3 土豆與其土壤中重金屬的相關(guān)性檢驗(yàn)

根據(jù)土豆試驗(yàn)地土壤以及土豆中污染物的測定結(jié)果，對土豆質(zhì)量與其土壤環(huán)境中重金屬含量現(xiàn)狀進(jìn)行相關(guān)監(jiān)測分析，其結(jié)果見表8。

由表8可見，土豆中重金屬砷、汞、鉛、鎘含量與相應(yīng)土壤中的砷、汞、鉛、鎘含量成正相關(guān)關(guān)系。砷含量與土壤中砷含量呈極顯著性相關(guān)關(guān)系，汞、鉛、鎘含量與土壤中的汞、鉛、鎘含量相關(guān)關(guān)系不顯著。

2.4 蘿卜與其土壤中重金屬的相關(guān)性檢驗(yàn)

根據(jù)蘿卜試驗(yàn)地土壤以及蘿卜中污染物的測定結(jié)果，對蘿卜質(zhì)量與其土壤環(huán)境中重金屬含量現(xiàn)狀進(jìn)行相關(guān)監(jiān)測分析，其結(jié)果見表9。

由表9可見，蘿卜中重金屬砷、汞、鉛、鎘含量與相應(yīng)土壤中的砷、汞、鉛、鎘含量成正相關(guān)關(guān)系。砷含量與土壤中砷含量呈極顯著性相關(guān)關(guān)系，汞、鉛、鎘含量與土壤中的汞、鉛、鎘含量相關(guān)關(guān)系不顯著。

表8 土豆(y)與土壤(x)中污染物含量回歸分析

表9 蘿卜(y)與土壤(x)中污染物含量回歸分析

2.5 萵筍與其土壤中重金屬的相關(guān)性檢驗(yàn)

根據(jù)萵筍試驗(yàn)地土壤以及萵筍中污染物的測定結(jié)果，對萵筍質(zhì)量與其土壤環(huán)境中重金屬含量現(xiàn)狀進(jìn)行相關(guān)監(jiān)測分析，其結(jié)果見表10。

由表10可見，萵筍中重金屬砷、汞、鉛、鎘含量與相應(yīng)土壤中的砷、汞、鉛、鎘含量成正相關(guān)關(guān)系。砷含量與土壤中砷含量呈極顯著性相關(guān)關(guān)系，汞、鉛、鎘含量與土壤中的汞、鉛、鎘含量相關(guān)關(guān)系不顯著。

2.6 白菜與其土壤中重金屬的相關(guān)性檢驗(yàn)

根據(jù)白菜試驗(yàn)地土壤以及白菜中污染物的測定結(jié)果，對白菜質(zhì)量與其土壤環(huán)境中重金屬含量現(xiàn)狀進(jìn)行相關(guān)監(jiān)測分析，其結(jié)果見表11。

表10 萵筍(y)與土壤(x)中污染物含量回歸分析

表11 白菜(y)與土壤(x)中污染物含量回歸分析

由表11可見，白菜中重金屬砷、汞、鉛、鎘含量與相應(yīng)土壤中的砷、汞、鉛、鎘含量成正相關(guān)關(guān)系。砷含量與土壤中砷含量呈極顯著性相關(guān)關(guān)系，汞、鉛、鎘含量與土壤中的汞、鉛、鎘含量相關(guān)關(guān)系不顯著。

3 結(jié)論

綜上所述，通過對6種小春作物3年同田試驗(yàn)分析，發(fā)現(xiàn)小麥籽粒與土壤中的砷、汞、鉛、鎘含量相關(guān)關(guān)系不顯著。油菜中汞含量與土壤中汞含量呈顯著性相關(guān)關(guān)系，油菜、土豆、蘿卜、萵筍和白菜中砷含量與土壤中砷含量呈極顯著性相關(guān)關(guān)系。

[1]黃益宗, 郝曉偉, 雷鳴, 鐵柏清. 重金屬污染土壤修復(fù)技術(shù)及其修復(fù)實(shí)踐[J]. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報, 2013, 32(3): 409-417.

[2] 趙魯，李旭軍，劉安輝，等. 大豆和小麥對土壤中鎘的吸收與富集研究[J]. 中國土壤與肥料，2013，( 1) :66-70.

[3] 高巍，耿月華，趙鵬，等. 不同小麥對重金屬鎘吸收及轉(zhuǎn)運(yùn)的差異研究[J]. 天津農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014，20( 10) :55-59.

[4] 侯銳, 李昆,劉方炎. 土壤重金屬污染與植物吸收累積效應(yīng)研究進(jìn)展[J]. 云南地理環(huán)境研究, 2013, 25(5): 104-109, 111.

2017-03-1

成都市本級第七批次科技項(xiàng)目(八大科技產(chǎn)業(yè)化工程重大項(xiàng)目成科計〔2013〕45號)

張 成(1986-)，男，農(nóng)業(yè)推廣碩士，農(nóng)藝師，主要從事土壤及農(nóng)產(chǎn)品檢測。Email: 510255604@qq.com。