产地环境对猕猴桃不同器官中镉积累的影响

周成云，郎均英*，董代幸，章明奎

(1.杭州市富阳区农业技术推广中心，浙江 富阳 311400；2.浙江大学 环境与资源学院，浙江 杭州 310058)

猕猴桃是20世纪人工驯化栽培野生果树最有成效果种之一[1-2]，因含有丰富的营养物质和功效，被认为是果品中极品，深受人们喜爱[3-4]。近10 a来，我国猕猴桃种植面积逐年增加，南至两广与云贵高原，北达东北三省都有分布[5-7]。与大众农作物不同，猕猴桃既可大面积种植在一般农地上，也可种植在商住用地、工业用地的零星地块中，种植环境条件较为复杂。调查表明，随着经济的发展，我国许多地方农产品的产地环境已受到不同程度的污染，局部地区稻谷、蔬菜等农产品中镉等重金属超标明显[8-10]。研究表明，土壤是农产品中重金属的主要来源[11-13]。但与常规作物不同，猕猴桃以分布在树体上部的果实为食用对象，其受土壤污染的影响如何尚不清楚。另外，生长在不同环境下的猕猴桃除受土壤污染影响外，是否还受产地大气环境的影响也需要作进一步研究。为了深入了解猕猴桃不同器官中镉积累受产地土壤和大气环境的影响，以及不同产地环境下生产猕猴桃的安全风险，以在杭州市域内按城郊、平原、丘陵、山地划分的果园类别为基础，分别在每类果园内选择7～10个受重金属不同污染程度的猕猴桃果园，同时采集土壤和猕猴桃的根、茎、叶、果实，测定其镉含量，分析猕猴桃不同器官中镉的积累及影响因素。

1 材料与方法

在杭州市域内，按猕猴桃果园的地理特征，将猕猴桃果园分为城郊果园、平原果园、丘陵果园、山地果园等4类。其中，城郊果园是指距离城区1 km内的果园；平原果园是指远离城市的农村平原地区的果园，距离城区5 km以上；丘陵果园和山地果园分别指远离城市，海拔在50～500 m和500～1 000 m的果园。由于受人为活动影响的变化，大气环境质量大致由城郊果园向平原果园至丘陵果园、山地果园逐渐变优。分别在城郊果园、平原果园、丘陵果园、山地果园等4类果园中选择8、10、8、7个猕猴桃果园，在果树成熟期同时采集土壤、根(吸收根)、茎、叶、果品样。采集的土样由位于采集猕猴桃样对应果树树冠滴水线正下方6个点位的0～30 cm土壤组成。土样经自然风干后，磨碎过0.125 mm尼龙筛；用盐酸-硝酸-高氯酸消解，石墨炉原子吸收分光光度法测定Cd。根、茎样烘干后磨碎过0.125 mm尼龙筛；采集的叶和果品样品分为两组，一组经去离子水多次清洗，另一组直接(未清洗)用于分析。前处理后的叶样烘干后磨碎，过0.125 mm尼龙筛，经清洗或不清洗的果品样在测试前分为果皮与果肉二部分单独分析；植物组织样用高氯酸消化法消化，用石墨炉-原子吸收光谱法测定Cd[14]；根、茎、叶分析结果用干基表示，果皮与果肉结果以鲜重为基础表示；土壤pH采用pH电极测定[15]。

2 结果与分析

2.1 供试果园土壤镉含量

由表1可知，供试的4类果园中，其土壤pH值和全Cd含量均有较大的变化，同类果园土壤之间pH值相差约1.5个单位，镉含量高的约为低的2～3倍。平均土壤pH值以平原果园最高，其次为城郊果园，丘陵和山地果园的土壤pH值较低。平均全镉含量以丘陵果园略高，其他果园平均镉含量略高于0.30 mg·kg-1。根据GB 15618—2018《土壤环境质量 农用地土壤污染风险管控标准(试行)》，调查的33个果园中，约18%存在镉轻度污染，其他果园土壤镉含量在风险值以下。

表1 供试果园土壤镉污染状况

2.2 猕猴桃不同器官中镉的积累及其与土壤镉污染的关系

表2为不同类别果园猕猴桃各器官中镉含量的分析结果。各类果园的猕猴桃各器官中镉含量均呈现较大变化，但平均含量均表现为根最高，其次为茎，叶中镉含量一般低于茎；果实镉含量最低，且果肉中镉含量又明显低于果皮。调查的33个果园中，有3个果园的猕猴桃果肉中镉含量大于水果卫生标准值(0.03 mg·kg-1)(GB 15201—1994)，其余30个果园的猕猴桃果肉中镉含量均低于0.03 mg·kg-1。猕猴桃果肉中镉含量大于0.03 mg·kg-1的果园，其中2个位于城郊，1个位于平原，其土壤全镉含量并不高，分别为0.183、0.215和0.178 mg·kg-1；而土壤全镉在0.300 mg·kg-1以上的18个果园中，猕猴桃果肉中镉含量低于0.03 mg·kg-1，表明猕猴桃果肉中镉超标并非由土壤污染引起。

表2 不同类别果园猕猴桃各器官中镉的含量 单位：mg·kg-1

对不同类别果园中猕猴桃各器官镉含量与相应土壤镉含量的相关分析表明(表3)，猕猴桃根、茎中镉含量与土壤中镉污染水平存在显著相关，但叶、果皮、果肉中镉含量均与土壤镉污染水平无显著相关。

表3 不同类别果园猕猴桃各器官中镉的含量与土壤镉含量的相关性

2.3 不同类别果园间猕猴桃镉积累的差异

由表2可知，城郊果园、平原果园与丘陵果园猕猴桃的根、茎平均镉含量较为接近，但山地果园猕猴桃根、茎平均镉含量明显低于以上3类果园。

清洗前，猕猴桃叶中镉含量均表现为城郊果园、平原果园明显高于丘陵果园、山地果园，但清洗后它们之间的差异明显减小。清洗前，城郊果园猕猴桃果皮中镉含量明显高于丘陵果园、山地果园，平原果园猕猴桃果皮中镉含量略高于丘陵果园、山地果园；但清洗后，城郊果园猕猴桃果皮中镉含量明显下降，城郊果园与丘陵果园、山地果园猕猴桃果皮中镉含量差异降低，平原果园与丘陵果园、山地果园猕猴桃果皮中镉含量基本接近。总体上，猕猴桃果肉中镉含量也表现为城郊果园、平原果园略高于丘陵果园、山地果园，清洗对所有类别果园猕猴桃果肉中镉含量影响较小。

经过清洗后，城郊果园猕猴桃叶、果皮、果肉中镉含量分别下降34.07%～71.95%、15.38%～52.27%和-11.11%～10.53%，平均分别下降53.68%、30.42%和-0.11%；平原果园猕猴桃叶、果皮、果肉中镉含量分别下降12.70%～37.68%、8.00%～34.69%和-12.50%～15.79%，平均分别下降27.40%、23.43%和2.38%；丘陵果园猕猴桃叶、果皮、果肉中镉含量分别下降10.14%～31.17%、-13.04%～9.68%和-15.38%～11.11%，平均分别下降20.09%、1.98%和1.96%；山地果园猕猴桃叶、果皮、果肉中镉含量分别下降2.33%～24.74%、6.45%～22.73%和-25.00%～18.18%，平均分别下降12.97%、14.42%和-1.89%。

3 小结与讨论

以上结果表明，猕猴桃果树根、茎中镉的积累与土壤镉污染水平密切相关，但叶、果中镉的积累与土壤镉污染水平相关性不明显，且叶、果中镉含量明显低于根、茎，这表明从土壤中吸收进入猕猴桃树体的镉主要积累在根部和茎枝中，土壤中镉含量的高低对果品中镉的积累影响不明显。不同类别果园之间根、茎中镉积累总体差异较小，但叶、果中镉含量的差异明显。同时，清洗试验表明，清洗对叶与果皮镉含量影响较大，这种影响在城郊果园、平原果园中尤为明显，但至丘陵果园及山地果园逐渐减小。分析结果表明，大气环境可明显影响猕猴桃叶和果中镉的含量，且部分积累在叶和果皮上的镉可通过清洗方式消除。同时试验结果也表明，通过大气沉降方式进入猕猴桃中的镉也有少量进入果肉中，导致城区、平原果园中猕猴桃果镉超标。本调查初步结果认为，猕猴桃树枝中的镉主要受土壤镉污染的影响，但果品中镉的含量受大气环境影响较大，故在种植猕猴桃时需重视大气环境质量。