岳西县来榜镇茶园根系土与茶叶中硒含量状况及影响因素

2020-05-16 03:54罗娇周天健
安徽地质 2020年1期
关键词:岳西县茶园养分

罗娇,周天健

(安徽省地质矿产勘查局321地质队, 安徽铜陵 244033)

0 引言

“补硒热”在世界范围内持续扩大,饮食补硒作为健康生活的理念,被人们高度重视。硒具有保护细胞膜的结构稳定性,提高机体免疫力、促进摄取糖的能力、抑制致癌物的活力、解毒和消除体内重金属的积累等重大意义[1~4]。我国科学家杨光圻等发现人群缺硒会导致克山病[5],中国营养学会将硒列为人体必需的15种营养元素之一。研究表明茶树是一种有较强富硒能力的植物,且茶叶所含的硒大部分为有机硒,更易于人体健康[6]。本文针对岳西县来榜地区茶园土壤、茶叶富硒状况开展调查研究,为岳西翠兰富硒茶开发提供依据,以期为岳西县精准扶贫献计献策。

1 研究区概况与研究方法

1.1 研究区概况

岳西县位于安徽省西南边,来榜镇地处岳西县域中心,是岳西中西部交通要塞,也是岳西县旅游区域中心集镇(图1)。研究区面积40km2,区域地貌属皖西山地,海拔标高300~1000m。岳西县属亚热带季风气候区,降雨量多年平均值为1498mm,气候温和、光照适中,雨量充沛,湿度偏高,四季分明,雨热同期。研究区属长江流域,皖河水系,地表径流通畅,水系发育,地表水体主要有来榜河。研究区属华北地层区大别山地层分区,区内出露地层主要为元古代变质侵入岩。土壤类型为山地棕壤和山地黄棕壤,土层厚度≥50cm,有机质含量≥2.0%,土壤pH值4.5~5.5。

图1 研究区交通位置图Figure 1. Traffic location map of the research area

1.2 研究方法

1.2.1 样品采集

茶叶,采摘春茶样品(一芽二叶),所采摘茶叶茶龄均超过3年,避开遭受病虫害或机械损伤以及田边路旁的植株,样品采集按照五点梅花法选取4~5 个样点,四周距地边1m以上,每个样点取60cm×60cm样方1 个,分别采集,组合成1 个样品,样品重量不低于1000g。根系土,同点采集根系土,采集0~20cm的连续土壤,多个子样等量混合成1个土壤样品。根据研究区名称及顺序编号,采用手持GPS记录采样点坐标,在研究区内共采集25件茶叶样品及根系土壤样品。

1.2.2 样品处理与检测

将采集的土壤样品悬挂晾晒,干燥过程中经常揉搓,避免样品胶结,过筛前用木槌(切忌用铁锤或其他金属工具)轻轻敲打,使土壤样品恢复至自然粒级状态。经过细碎后过20目筛,再混匀,用四分法缩分取约300g样品装袋、送样分析。茶叶样品采集编号后送实验室进行处理。

土壤样品分析测试了MgO、P、K2O、CaO、Cr、Mn、Fe2O3、Ni、Cu、Pb、Zn、Mo、Cd、B、As、Hg、Se、F、N、Corg、pH、速效钾、有效磷、有效铁、有效锰、有效铜、有效锌、浸提性Se共计28项,茶叶样品分析测试了As、Hg、Se、Cd、Cr、Cu、Pb、Zn、Ni、Fe、Mo、B、Mn、F 共计14项。土壤样品Se、浸提性Se、茶叶Se采用原子荧光法(AFS)测定。

1.3 数据处理

原始数据及文中表格数据采用Excel 2010 软件制作,统计分析利用SPASS 19.0。

2 结果与分析

2.1 来榜镇茶园根系土、茶叶硒含量

来榜镇茶园采样点根系土、茶叶硒含量统计结果见表1。来榜镇茶园根系土硒含量为0.11~0.38mg/kg,变异系数31%,平均值为0.21mg/kg,略低于全国土壤硒含量平均值(0.29mg/kg)[7],与安徽省多目标流域地球化学调查统计的背景值(0.20~0.30mg/kg)[8]相比,处于背景值下限。根据土地质量地球化学评价规范(DZ/T 0295-2016) 中土壤富硒标准(>0.4~3.0mg/kg),采集的25 件根系土样品均未达到富硒标准。土壤浸提硒含量为0.004~0.013mg/kg,变异系数27%,平均值为0.008mg/kg。茶叶硒含量为0.17~0.66mg/kg,变异系数32%,平均值为0.37mg/kg。参照中华人民共和国农业行业标准(NY/T600-2002)[10]中天然富硒茶标准(0.25~4mg/kg),本次采集的25件茶叶样品有22件达标,即88%的样品达到了富硒茶标准。根系土达不到富硒土壤标准,但茶叶样品检测结果显示大部分样品达到富硒茶标准,究其原因初步认为岳西翠兰茶树属于对硒元素富集能力较强的植物,采样茶树均生长周期较长,茶树体内可能对硒元素产生了一定的累积效应。

表1 来榜镇茶园根系土、茶叶硒含量Table 1. Selenium contents of tea root soil and tea leaves in the Laibang Town tea garden

2.2 土壤养分、理化性质、重金属及有效态对根系土和茶叶硒含量的影响

2.2.1 根系土

利用Person相关性分析,研究区内根系土硒含量与土壤养分、理化性质、重金属及有效态之间的相关性。从表2可以看出,根系土中的硒与浸提性硒之间呈显著正相关,与养分元素中的氮显著正相关,磷显著负相关,钾相关性不明显;理化性质方面,根系土硒与有机质极显著正相关,与pH值相关性不明显;根系土硒与八大重金属元素中的砷、汞极显著正相关,与其他元素的相关性不明显;根系土硒与速效钾极显著正相关,与其他有效态相关性不明显。根系土浸提性硒与氮极显著正相关,钾显著正相关,磷相关性不明显;理化性质方面,根系土浸提性硒与有机质极显著正相关,与pH值相关性不明显;根系土浸提性硒与八大重金属元素中的汞极显著正相关,与铅显著相关,与其他元素的相关性不明显;根系土浸提性硒与速效钾极显著正相关,与其他有效态相关性不明显。综上所述,可得出根系土硒与浸提性硒显著正相关,根系土硒、浸提性硒与土壤养分、理化性质、重金属及有效态之间的相关性相似,其含量主要受有机质、全氮、速效钾的影响,与部分重金属相伴生。

表2 来榜镇茶园根系土硒、浸提性硒含量与土壤养分、理化性质、重金属及有效态的相关性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 来榜镇茶叶硒含量与土壤养分、理化性质、重金属及有效态的相关性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 茶叶

从表3 可以看出,茶叶中硒含量与根系土硒含量极显著负相关;与土壤养分、理化性质相关性均不显著;与重金属元素中的砷极显著负相关,与汞显著负相关,与其他重金属元素的相关性不明显;与有效态的相关性不明显。由以上相关性可说明研究区茶叶硒主要来源不是土壤,而是与土壤中生物毒性响应系数较大的4种元素(汞、镉、砷、铅)呈负相关的趋势。

3 结论

(1)研究区来榜镇茶园根系土硒含量为0.11~0.38mg/kg,平均值为0.21mg/kg,茶园土壤未达到富硒土壤标准。茶叶硒含量为0.17~0.66mg/kg,平均值为0.37mg/kg,采集的25 件茶叶样品中有22 件达标,即88%的样品达到了富硒茶标准。土壤不富硒,但茶叶富硒率高,认为岳西翠兰茶树属于对硒元素富集能力较强的植物,采样茶树均生长周期较长,可能是茶树对硒元素产生了一定的累积效应。

(2)研究区根系土硒与浸提性硒显著正相关,根系土硒、浸提性硒与土壤养分、理化性质、重金属及有效态之间的相关性相似,其含量主要受有机质、全氮、速效钾的影响,与部分重金属相伴生。

(3)研究区茶叶硒主要来源并非土壤,茶叶硒与土壤养分、理化性质、有效态相关性均不明显;与重金属中生物毒性响应系数较大的4 种元素(汞、镉、砷、铅)呈负相关的趋势。

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