浉河区茶叶中铜元素来源分析

王晓 梁少茹

（1.河南省豫南茶树资源综合开发重点实验室；2.信阳市农业科学院；3.信阳市文新茶叶有限责任公司；河南 信阳 464000）

信阳市是我国传统产茶区之一，茶园主要分布在西部桐柏山区和南部大别山阴坡，所产的信阳毛尖以细圆紧直多白毫、香高味浓回甘甜驰名世界。截止到2019年底，信阳茶园约213.8万亩，产量达到7.2万吨，茶业产值122亿元，从业人员120万，是名副其实的支柱产业。浉河区是信阳毛尖核心产区“五云两潭一寨”所在地，有茶园面积60万亩，全国产茶县中排名第二，是全国十大生态产茶县、全国百强产茶县。境内主要为黄棕沙壤土，微酸性，土质较粘重，表土层较厚且腐殖质含量较高，植被丰富，森林覆盖率高，水热条件好，适宜种茶。由于人们对健康生活的追求，提高了茶农发展有机产品的意识，各个茶区有机茶园认证发展较快。但是，作为全国第二大产茶县的浉河区，有机茶园认证并不理想，除了传统茶叶种植加工模式一时难以转变外，很重要的一个因素是茶叶中铜元素超标。茶叶中铜元素主要来自茶园土壤，丰华等[1]和邹庆鹏等[2]对信阳茶区土壤分析显示，铁元素极其丰富，钙、镁、硫、锰、锌等元素含量丰富，铜、硼元素严重缺乏。以此来看，信阳市浉河区茶园土壤铜元素含量与茶叶铜元素含量存在着矛盾的地方。

一 信阳毛尖中铜元素统计分析

根据浉河区文新茶叶公司近六年有机茶检测报告，可以看出浉河区茶叶中铜元素比较丰富，平均值18.38mg/kg。大部分低于国家现行标准《有机茶》（NY/T5196-2002）的指标30mg/kg，但是，偶有超标。该统计的平均值与尹鹏[3]2015年通过信阳市7个县区、46个茶叶样品测量铜（18.8556mg/kg）的结果相近。但是，马嫱等[4]对全国各省茶叶进行了微量元素测定，显示铜元素普遍存在茶叶中，含量变化范围5.98-21.67mg/kg，平均值为13.90mg/kg，低于信阳毛尖中铜含量平均水平。

表1是浉河区文新茶叶公司2013年、2015年、2017年和2019年的检测报告统计。

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二 浉河区茶园石块成分分析

考虑到信阳市有些地方出现过铜矿，所以对浉河区茶园的石块进行了取样检测。

对浉河区三个核心区域的石块进行取样，分别标为样品1、样品2、样品3。通过X射线荧光光谱（XRY）法初步分析，发现三个样品的主要矿质成分是石英和伊利石，依次占总重量的47.1%、47%和47%。其中，石英和伊利石的比例依次是60.1:39.9、45.1:54.9和54.0:46.0。

为了进一步明确三个样品中矿质元素含量，又利用电感耦合等离子体质谱仪对样品进行分析，检验结果如表2。

表2 石块样品矿质元素分析结果表

三个样品共检测出32种矿质元素，其中植物必须元素出现11种，其中钾、铁、镁、钙、磷、氯、硫、锰、锌、铜含量十分丰富，结果如表3。

3个样品出现了《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准》（GB15618-2018）[5]中的5种必测项目，分别是铜、铅、铬、锌、镍，平均值分别是43.58mg/kg、11.12mg/kg、41.23mg/kg、75.10mg/kg和48.29mg/kg。由于信阳茶园PH值都在6.5以下，按照GB15618-2018的标准，铜元素土壤污染风险筛选值底限为50mg/kg。以此为参考，浉河区茶园中石块的铜元素含量相当高。

表3 植物必须元素和土壤环境质量必检项目平均值

三 信阳毛尖中铜含量与茶园石块中铜元素含量的分析

铜元素参与动物、植物和人类细胞内多种生理反应，例如细胞呼吸、氧化酶的构成、铁离子的摄取等。茶树缺少铜元素，症状表现在成熟新叶上，初期显现形状规则、大小不等的玫瑰色小圆点，中央白色，中期病斑转为橘黄色，随之出现坏死病斑，后期病叶严重失率，病斑扩大，叶缘坏死，但是叶脉仍为绿色。所以，茶树缺铜是十分容易判断的，浉河区茶园从未出现过缺铜症状。

当前科研工作者判断茶园土壤有效态铜元素的标准一般是根据第二次土壤普查分级指标，该指标可将茶园中微量元素的丰富程度分为五个级别，铜元素临界值是2.0mg/kg。铜元素低于1.0mg/kg为很缺，1.0-2.0mg/kg为缺，2.1-4.0mg/kg适中，4.1-6.0mg/kg为丰富，大于6.0mg/kg为很丰富[6]。不过茶树是否缺乏铜元素，有另一个诊断指标，是茶树新梢第三叶元素养分水平。茶树新梢第三叶铜元素含量小于10mg/kg为营养水平缺乏至中等，含量在15mg/kg左右为营养水平中等至充足，含量大于30mg/kg为充足至过量[7]。按照这个标准，信阳茶树中铜元素营养水平较高。

通过统计和检验发现浉河区成品茶中铜元素含量较高，平均值为18.38mk/kg，茶园石块中的铜元素含量也较高，平均值为43.58mg/kg，两个数据之间存在着正相关趋势。

四 结论

本研究发现浉河区茶叶铜元素含量丰富，偶有超标现象。这种现象应该是茶园石块铜元素含量造成的，所以，在茶园开垦、农事活动过程中应当注意清理茶园石块。石块广泛存在于我国茶区，其微量元素如何融入土壤以及茶树吸收铜元素机制都需要深入研究。

不过，铜元素作为植物生长必须的16种元素之一，来源广泛，包括茶园土壤、水源、空气，施肥、喷药、灌溉和制茶机械污染，需要逐个分析。另外，研究材料较少，取样也不够广泛，对研究结果会有一定影响。