海南侨植农场砖厂附近橡胶树受害原因分析

王大鹏++丰明++王文斌++罗雪华++邹碧霞++张永发++吴小平

摘 要 为探明侨植农场砖厂附近橡胶树的受害原因，对受害橡胶树的表现症状、土壤、叶片养分及氟化物含量进行调查。结果表明：受害胶树的症状与植物生理学上氟化物伤害症状相符，排除了病虫害等致害因素；受害胶树周围土壤的主要养分指标处于正常水平，土壤养分不存在亏缺状态；受害胶树叶片的主要养分指标同样处于正常水平，叶片不存在缺素症状；受害胶树周围土壤和叶片中的氟化物含量显著高于正常值水平。鉴于该砖厂为受害胶树附近唯一的氟化物污染源，因此认为该砖厂排放的氟化物是导致胶树受害的主要原因。

关键词 砖厂 ；橡胶树 ；氟化物 ；受害原因

分类号 S794.1 ；X503.235

Reasons for the Damage of the Rubber Trees Nearby the Affiliated

Brickyard of Qiaozhi Farm in Hainan

WANG Dapeng1，2） FENG Ming1） WANG Wenbin1，2）

LUO Xuehua1，2） ZOU Bixia1） ZHANG Yongfa1） WU Xiaoping1，2）

（1 Rubber Research Institute， CATAS， Danzhou， Hainan 571737；

2 Soil and Fertilizer Research Center， CATAS， Danzhou， Hainan 571737）

Abstract Based on investigating the revealed symptoms， soil nutrient， leaf nutrient and fluorine content of the damaged rubber tree nearby the affiliated brickyard of Hainan Qiaozhi farm， we analyzed the reason for the damage in this study. The results showed that the damaged symptoms of the impaired rubber trees physiologically conformed to the ones suffered by fluorine， so the damage induced factors such as pest could be eliminated. The main nutrient index in the surrounding soil of damaged rubber trees ranged normally， so there was no nutrient limited status in soil. And the main nutrient indexes of the damaged tree leaves were on the regular level， which meant that the nutritional deficiency symptom didn't exist. The only suspected observation was that the fluorine content in the surrounding soil and leaves of the damaged rubber trees was significantly higher than the regular background value. In summary， in view of the fact that the unique nearby drainage of fluorine pollutant source came from the brickyard， we suggested that the fluorine from the brickyard was the major reason for the rubber tree damage.

Keywords brickyard ； rubber tree ； fluorine ； reason for the damage

橡胶是热区典型的经济作物，海南植胶面积已达53.33万hm2[1]。砖厂是一种资源消耗型的重污染行业。为了获取暴利，一些砖厂在违规超量生产的同时缺乏相应废气处理设备，已经成为农村地区氟化物排放的主要污染源[2]。在海南，橡胶等作物被砖厂污染危害事例已屡见不鲜，致使胶农等蒙受巨大损失[3]。近期，海南侨植农场砖厂附近发生橡胶树大面积受害事件，本课题组初步调查首先排除了气象灾害或人为破坏等因素，发现受害胶树的伤害症状与植物生理学氟化物伤害症状基本相符[4]，极有可能是砖厂排放氟化物等废气所致。为了验证此推测并进一步确定橡胶树受害原因，本课题组对侨植农场砖厂附近受害橡胶树进行调查，观察和比较橡胶树的受害症状，采集胶树附近土壤和叶片样品，测定土壤和叶片养分含量及氟化物含量，分析了侨植农场砖厂附近胶树的受害原因，以期能为该类橡胶树污染受害事件的诊断提供一定的科学依据。

1 材料与方法

1.1 土壤样品的采集与分析

分别在距离砖厂20、50、100、200、500 m处采集受害胶树土壤样品。每样点S形采集0～20 cm土壤样品10个，将其混合成一个样品；相关研究表明[2]，砖厂对农作物的污染范围大致在600～800 m。因此，本课题组分别在距离砖厂5 000和6 000 m处采集正常胶树土壤样品，以此作为对照。每样点S形采集0～20 cm土壤样品10个，混合成一个样品。endprint

土壤样品常规分析按鲁如坤的《土壤农业化学分析方法》执行[5]。其中土壤pH采用电位法测定；土壤有机质采用铬酸氧还滴定法测定；土壤全氮采用半微量开氏法测定；土壤全磷采用酸溶-钼锑抗比色法测定；土壤全钾采用碱溶-火焰光度法测定；土壤有效磷采用BrayⅠ提取-钼锑抗吸光光度法测定；土壤速效钾采用乙酸铵浸提-火焰光度法测定；土壤硝态氮采用NaCl浸提-紫外分光光度法测定；土壤铵态氮采用NaCl浸提-靛酚蓝吸光光度法测定。土壤中氟化物的测定按照GB/T 22104-2008[6]。

1.2 叶片样品的采集和分析

分别在距离砖厂20、50、100、200、500 m处采集严重受害的叶片样品，每样点随机采集胶树5株（每株采集样品2个），叶片样品共计10个混合成一个样品；分别在距离砖厂20、50、100、200、500 m处采集轻微受害的叶片样品，每样点随机采集胶树5株（每株采集样品2个），叶片样品共计10个混合成一个样品；分别在距离砖厂5 000和6 000 m处采集正常胶树叶片样品，每样点随机采集胶树5株（每株采集样品2个），叶片样品共计10个混合成一个样品。

植物样品常规分析按鲁如坤的《土壤农业化学分析方法》执行[5]。植物全氮采用H2SO4-H2O2消煮-半微量蒸馏法；植物全磷采用H2SO4-H2O2消煮-钼锑抗吸光光度法测定；植物全钾采用H2SO4-H2O2消煮-火焰光度法测定；植物全钙、镁采用原子吸收分光光度法测定。叶片中氟化物的测定按照GB/T 5009.18-2003[7]。

1.3 统计与分析

采用Excel2003进行数据处理和图表绘制。采用SPSS 11.5进行多重比较，最小显著差异法（LSD），差异的显著性分析均在p<0.05水平下进行。

2 结果与分析

2.1 胶树的受害症状

现场调查发现，砖厂周围橡胶树均受到不同程度的危害，受害面积合计约7.33 hm2。其中，幼龄胶树（4 a生，热研7-33-97）受害面积约5.53 hm2，成龄胶树受害面积约2 hm2。胶树的受害症状普遍表现为叶片变黄、卷曲、脱落，同时成龄胶树产量减少。值得注意的是，幼龄胶树的受害程度要远高于成龄胶树，并大面积枯死，整株死亡比例约为90%（图1）。从存活的幼龄和成龄胶树来看，胶树受害部位多集中在顶部嫩枝和叶片，绝大部分受害胶树出现嫩枝枯死的症状。与正常橡胶树叶片比较，受害胶树叶片整体褪绿变黄，仅在叶脉处保留淡绿色。严重受害的胶树叶片的叶尖和叶缘部分焦黄，并呈不规则状破碎，叶面上有散点状分布的棕色斑点。叶缘枯黄部分与叶片褪绿部分界限明显，具有清晰的红棕色界限。

2.2 土壤主要养分及氟化物含量分析

侨植农场砖厂附近土壤养分及氟化物含量统计分析见表1。样点距离砖厂100 m以内、样点距离砖厂100～500 m和样点距离砖厂5 000 m以外的土壤pH介于5.69～6.30，三者之间差异不显著；3种不同距离采样点的土壤有机质含量介于24.12～33.19 g/kg，差异仍不显著；3种不同距离采样点的土壤全氮介于1.02～1.40 g/kg，统计上同样不存在显著差异；3种不同距离采样点的土壤有效磷介于3.52～12.17 mg/kg，其中样点距离砖厂500 m以内的土壤有效磷要高于距离砖厂5 000 m以外的样点，但3种土壤之间差异仍不显著；3种不同距离采样点的土壤速效钾介于22.94～200.16 mg/kg，其中样点距离砖厂100 m以内的土壤速效钾要显著高于距离砖厂5 000 m以外的样点；3种不同距离采样点的土壤硝态氮含量介于8.38～11.58 mg/kg，其中样点距离砖厂500 m以内的土壤硝态氮略低于距离砖厂5 000 m以外的样点，但二者之间差异不显著；3种不同距离采样点的土壤铵态氮介于11.80～14.58 mg/kg，差异仍不显著。从上述结果可以看出，除土壤速效钾外，3种不同距离采样点的土壤主要指标之间不存在显著差异。因此，本课题组统计了3种不同距离采样点的土壤中氟化物的含量。如表1所示，不同距离采样点的土壤中氟化物含量介于255.00～503.33 mg/kg。其中样点距离砖厂100 m以内的土壤氟化物含量显著高于100 m以外的样点土壤。如图2所示，在距离砖厂0～500 m的范围内，土壤中氟化物含量与砖厂距离呈显著正相关关系（p<0.05）。说明砖厂附近土壤中的氟化物含量与砖厂距离有直接关系，即距离砖厂越近，土壤中氟化物含量越高；距离砖厂越远，土壤中氟化物含量越低。

2.3 叶片主要养分及氟化物含量分析

严重受害叶片、轻微受害叶片和正常叶片养分及氟化物含量统计分析见表2。严重受害、轻微受害叶片和正常叶片的全氮含量介于26.97～30.01 g/kg，严重受害和轻微受害叶片全氮含量要低于正常叶片，但差异不显著（p<0.05）；3种叶片全磷含量介于1.95～2.15 g/kg，严重受害和轻微受害叶片全磷含量同样低于正常叶片，但差异仍不显著；3种叶片全钾含量介于8.02～12.01 g/kg，严重受害和轻微受害叶片全钾含量要高于正常叶片，但差异不显著； 3种叶片钙含量介于8.61～9.00 g/kg，差异仍不显著；3种叶片镁含量介于3.36～4.15 g/kg，严重受害和轻微受害叶片镁含量要高于正常叶片，但差异仍不显著。以上结果说明，严重受害叶片和轻微受害叶片中主要养分含量与正常叶片之间不存在显著性差异。为此，本课题组统计了3种叶片中氟化物含量（表2）。3种叶片氟化物含量介于6.40～99.20 mg/kg，其中严重受害叶片氟化物含量要显著高于轻微受害叶片和正常叶片（p<0.05）。严重受害叶片氟化物含量约为正常叶片氟化物含量的16倍。由此，本课题组认为严重受害叶片所表现出的受害症状应该是受到氟化物的污染所致。endprint

3 讨论与结论

氟化物是重要的大气污染物之一，其对植物的毒性要比二氧化硫大20～300倍，低浓度的氟化氢就可以使敏感植物发生毒害[4]。砖厂是农村地区氟化物排放的主要污染源[2]。在烧砖过程中，砖坯在高温的条件下使土壤中较为稳定的氟化物转变为气态的氟化氢和四氟化硅，排放到大气中形成污染源。一座年生产能力为1 500万块标准砖的砖厂排放的氟化物在一定条件下可使周围800 m范围内的大气氟化物浓度超标，从而使周围农作物受害并具有明显的点源污染特征[2]。橡胶树受到氟化物毒害后，树身呈灰色，叶片由叶缘开始褪绿变薄，受害叶组织与正常叶组织之间形成明显界限。成龄胶树除了上述症状外，胶乳减产也非常严重[4]。本研究调查发现，侨植农场受害橡胶树分布在以砖厂为中心0～500 m的圆形范围内，而超过该范围的胶树受害症状不明显，表现为明显的点源污染危害特征。受害胶树叶片整体褪绿变黄，仅在叶脉处保留淡绿色。严重受害的胶树叶片的叶尖和叶缘部分焦黄，并呈不规则状破碎，叶面上有散点状分布的棕色斑点。叶缘枯黄部分与叶片褪绿部分界限明显，具有清晰的红棕色界限。这些症状与吴春华的研究结果一致[4]，且与植物生理学上氟化物伤害症状基本相符[8]，基本排除了病虫害（如叶疫病、落叶病、白粉病、炭疽病、介壳虫、小蠹虫等）等致害因素[9]。由于侨植农场受害胶树附近仅有一处砖厂，并无其他如化工厂、冶炼厂等可以产生氟化物的企业，是受害胶树附近唯一的氟化物污染源。因此，基本可以确定侨植农场胶树受害的主要原因应该是受到了砖厂排放氟化物等的伤害。

为了验证观察到的结果，本课题组对砖厂周围土壤和胶树进行了采样，分别对土壤和叶片的主要养分指标及氟化物含量进行了分析。结果表明，除土壤速效钾含量较高外，砖厂周围土壤主要养分指标均处于正常水平，并未发现亏缺状况[10]；受害胶树的叶片主要养分指标与正常胶树的叶片相比并未发现显著性差异，其养分水平基本上处于正常水平[10]。上述结果说明，受害胶树叶片和受害区土壤主要养分含量均属正常值范围，受害胶树叶片所出现的受害症状不是因为土壤或叶片缺素所引起。对砖厂周围土壤和受害胶树叶片中氟化物含量的分析表明，样点距离砖厂100 m以内的土壤氟化物含量显著高于100 m以外的样点土壤；严重受害叶片氟化物含量要显著高于正常叶片。严重受害叶片氟化物含量约为正常叶片氟化物含量的16倍。研究表明[4]，正常橡胶树叶片中氟化物背景值含量平均为9～11 mg/kg。本研究中，距离砖厂5 000 m以外的正常胶树叶片的氟化物含量为6.4 mg/kg，其含量水平与吴春华等[4]研究结果基本一致。这些结果进一步说明，砖厂周围土壤已经累积了一定量的氟化物，受害胶树叶片中也累积了高浓度的氟化物，砖厂排放的氟化物是导致胶树受害的主要原因。

通过对侨植农场砖厂附近土壤和受害胶树调查分析，现做结论如下：

（1）侨植农场砖厂附近受害胶树的症状与植物生理学上氟化物伤害症状相符，排除了病虫害（如叶疫病、落叶病、白粉病、炭疽病、介壳虫、小蠹虫等）等致害因素。

（2）侨植农场砖厂附近受害胶树土壤和叶片主要养分含量均属正常值范围，胶树受害症状不是因为土壤或叶片缺素所引起。

（3）侨植农场砖厂附近受害胶树土壤和叶片中的氟化物含量显著高于正常值。鉴于该砖厂为侨植农场受害胶树附近唯一的氟化物排放污染源，本课题组认为该砖厂排放的氟化物是导致胶树受害的主要原因。

参考文献

[1] 海南省统计局. 海南统计年鉴[M]. 北京：中国统计出版社，2012.

[2] 周会平，原慧芳，龙云峰，等. 砖厂废弃污染对橡胶树光合生理特性的影响[J]. 生态环境学报，2012，21（2）：303-307.

[3] 许 玲. 科学的较量——海南省首例橡胶污染案纪实[J]. 中国农垦，1999（8）：33-35.

[4] 吴春华. 大气氟化物对橡胶树的伤害实验研究[D]. 海口：华南热带农业大学，2001.

[5] 鲁如坤. 土壤农业化学分析方法[M]. 北京：中国农业科技出版社，1999.

[6] 中华人民共和国国家质量监督检疫总局. 土壤质量氟化物的测定离子选择电极法：GB/T 22104-2008[S]. 北京：中国标准出版社，2008.

[7] 中华人民共和国卫生部. 食品中氟的测定：GB/T 5009.18-2003[S]. 北京：中国标准出版社，2003.

[8] 曹 燕. SO2和氟化物对农作物危害的鉴别与防治[J]. 云南环境科学，2000，19（1）：26-28.

[9] 黄贵修，高宏华. 橡胶树主要病害诊断与防治原色图谱[M]. 北京：中国农业科学技术出版社，2008.

[10] 何 康，黄宗道. 热带北缘橡胶树栽培[M]. 广州：广东科技出版社，1987.endprint