不同品种菜用黄麻铅积累特征

熊春梅，王雨璐，刘 丹，李 翔，聂青玉*

（1.重庆三峡学院，重庆万州 404020；2.重庆三峡职业学院，重庆万州 404155）

近年来，随着经济和工业的高速发展，重金属对土壤、水体的污染越发严重[1]，重金属是指密度在4.5 g/cm3以上的金属。随着社会经济的不断发展，人类的生产活动不断对环境造成污染，土壤中的重金属含量不断增加，而重金属积累后对人体危害相当大[2]。环境污染将引起土壤中重金属离子的增加，将对植物代谢和生长发育产生影响。积累在植物中的重金属被人体吸收后，将对人体健康产生极大危害[3-5]。

菜用黄麻（Corchorus capsularisL.）是椴树科黄麻属一年生草本植物，学名为“长蒴黄麻”，又称“麻叶菜”“埃及野麻婴”[6-7]。菜用黄麻主要食用部位是嫩茎叶，叶片为长椭圆形，叶色深绿，切碎后有黏液流出，无异味，嫩茎质地爽脆，幼叶软滑，口感比较清爽，含有丰富的钙、磷、铁、钾、硒等，营养价值远高于其他叶菜，是一种补充人体矿物质元素和维生素的营养保健蔬菜[8-11]。菜用黄麻具有预防糖尿病、高血脂、动脉硬化、抗感冒和美容养颜等功效[12]。菜用黄麻属高温短日照植物，春夏季播种，秋季开花结果，长势强，株体强健，根系发达，适应能力强，耐旱耐贫瘠，在旱坡地、田坎都能种植；抗性极强，大田期间未见病害发生，不需要农药，适合作为绿色蔬菜栽培[13-17]。菜用黄麻富Se 和有益元素，对土壤和水体中的Pb、Zn、Cd 和Cr 等重金属具有一定的吸附和富集能力[18]。

随着人们保健意识的不断增强，富硒菜用黄麻新品种不断涌现，在富硒的同时是否对其他有害重金属也有富集作用有待进一步探究。本研究拟对菜用黄麻的重金属铅积累量进行检测，以探究不同品种菜用黄麻的重金属积累特性，为健康社会和食品安全提供数据支撑。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

试验的菜用黄麻分别为‘渝麻1 号’‘渝麻2 号’，由渝东南农业科学院提供。

铅，国家钢铁材料测试中心钢铁研究总院；硫酸铵、氨水，重庆川东化工（集团）有限公司；柠檬酸铵、二乙基二硫代氨基甲酸钠，成都市科龙化工试剂厂；溴百里酚蓝、4-甲基-2-戊酮，成都市科隆化学品有限公司；以上试剂均为分析纯。

1.2 仪器与设备

北京普析TAS-990 原子吸收分光光度计，北京普析通用仪器有限责任公司；SINEO 新仪微波消解仪，上海新仪微波化学科技有限公司；SINEO 新仪TK12 赶酸器，上海新仪微波化学科技有限公司；

FA224 电子分析天平（0.1 mg），上海舜宇恒平科学仪器有限公司。

1.3 试验设计

采用不同浓度铅处理的土壤进行菜用黄麻盆栽试验，在不同生长时期对菜用黄麻铅含量进行测定。2020年5 月土壤取自重庆市万州区龙宝村，要求地表土无重金属污染，有较好的肥力。晒干，检测土壤中硒、镉、铅、铬背景值，土壤背景值见表1。5 月20 日—29 日加入药剂（铅）处理土壤，混匀，静置7 d。试验处理见表2。设置3 次重复。

表1 供试土壤基本理化性质Table 1 Basic physical and chemical properties of tested soil

表2 试验处理设置Table 2 Test treatment setup

5 月30 日进行直播，每盆20～30 颗，1～2 片真叶萌出时，留苗5～6 株；3～4 片真叶萌出时，留苗4 株。当株高为40 cm 时，打顶。2021 年8 月31 日取4 株苗的嫩梢，烘干粉碎后检测重金属铅含量，打顶后留2 株苗。在打顶期每15 d 取一次样（嫩梢），检测重金属铅含量[6]。分别在2021 年8 月31 日、9 月15 日及10 月13 日采摘两个菜用黄麻品种的鲜叶样品，并做好标记，去除样品中含有的杂质，烘干粉碎备用。

1.4 铅含量的测定

1.4.1 标准曲线的绘制

将原始质量浓度为1 000 μg/mL 的铅标准溶液临用前稀释为所需要的浓度，保证待测样品的质量浓度在标准曲线范围内。分别吸取0、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00 mL的标准溶液进行测定，标准曲线见图1。

图1 重金属铅的标准曲线Fig.1 Standard curve of heavy metal lead

1.4.2 样品溶液的测定

使用微波消解的方法对样品进行前处理。准确称取0.1～0.5 g 菜用黄麻粉末，放入聚四氟乙烯消解罐中，加入8 mL 硝酸，放入赶酸器中赶至黄烟冒尽，补加1 mL 硝酸、1 mL 过氧化氢，再放入微波消解仪中，按以下程序进行消解：150 ℃维持10 min；180 ℃维持15 min。完毕后冷却至室温，取出置于通风橱内将酸挥发尽，用超纯水定容至25 mL。

参照GB 5009.12—2017 中第三法火焰原子吸收光谱法进行测定[19]。测定条件见表3。

表3 火焰原子吸收法仪器条件Table 3 Instrument conditions for flame atomic absorption method

1.5 数据处理

采用Microsoft excel 2010 软件对原始数据进行整理和作图。

2 结果与分析

2.1 不同品种的菜用黄麻在不同采收时期的重金属铅积累量

2.1.1 ‘渝麻1 号’在不同采收时期的铅积累量

由图2 知，‘渝麻1 号’叶片重金属铅含量在铅添加量为1 000 mg/kg 时随采收时间的延长而不断增加，在第三次采样时菜用叶片铅积累量为14.80 mg/kg，达到了三次采样的最大值。而在铅添加量为500 mg/kg 时，‘渝麻1号’叶片重金属铅含量随采收时间呈先下降再上升的趋势，且三次采样的铅含量变化幅度不大。综合来看，‘渝麻1 号’叶片铅积累量在土壤铅含量较高时受影响较大。

图2 ‘渝麻1 号’不同采样时期叶片的铅积累量Fig.2 Lead accumulation in leaves of ‘Yuma 1’ in different sampling periods

2.1.2 ‘渝麻2 号’在不同采收时期的铅积累量

由图2、3 可知，‘渝麻1 号’‘渝麻2 号’在不同采收时期叶片重金属铅含量均随土壤铅添加量的变化趋势有所不同。由图3 可知，当土壤铅添加量为500 mg/kg时，‘渝麻2 号’叶片铅积累量随着采收时间呈先下降再略有上升的趋势。当土壤铅添加量为1 000 mg/kg 时，‘渝麻2 号’叶片铅积累量随着采收时间呈先上升再下降的趋势，且下降幅度较大，并达到了三次采样的最大值。综合来看，‘渝麻2 号’在生长前期叶片铅积累量受土壤铅含量影响较大，随着采收的不断进行，重金属铅的积累量有所下降，生产上要注意采收的时间，确保农产品安全。

图3 ‘渝麻2 号’不同采样时期叶片的铅积累量Fig.3 Lead accumulation in leaves of ‘Yuma 2’ in different sampling periods

2.2 不同品种菜用黄麻在同一采收期的铅积累量

2.2.1 不同品种菜用黄麻在第一次采收时的铅积累量

由图4 可知，对不同品种菜用黄麻在同一采收期进行比较，在第一次采收时，整体来看‘渝麻2 号’叶片重金属铅积累量高于‘渝麻1 号’，‘渝麻1 号’在土壤铅添加量为1 000 mg/kg 时，叶片铅积累量最大，为7.20 mg/kg，而‘渝麻2 号’在铅添加量为500mg/kg和1000mg/kg时，叶片铅积累量接近，约为27 mg/kg，远远大于‘渝麻1 号’的叶片铅积累量。

图4 不同品种菜用黄麻第一次采样叶片的铅积累量Fig.4 Lead accumulation in C. capsularis L.leaves of different varieties sampled for the first time

2.2.2 不同品种菜用黄麻在第二次采收时的铅积累量

由图5 可知，在第二次采收时，‘渝麻2 号’叶片重金属铅积累量仍高于‘渝麻1 号’，‘渝麻1 号’在土壤重金属铅添加量为1 000 mg/kg 时，叶片铅积累量最大，为7.35 mg/kg；而‘渝麻2 号’在土壤重金属铅添加量为1 000 mg/kg 时，叶片铅积累量最大，为30.60 mg/kg，远远大于‘渝麻1 号’的叶片铅积累量。

图5 不同品种菜用黄麻第二次采样叶片的铅积累量Fig.5 Lead accumulation in C. capsularis L.leaves of different varieties sampled for the second time

2.2.3 不同品种菜用黄麻在第三次采收时的铅积累量

由图6 可知，在第三次采收时，‘渝麻1 号’叶片重金属铅积累量与‘渝麻2 号’接近，‘渝麻1 号’在土壤铅添加量为1 000 mg/kg 时，叶片铅积累量最大，为14.80 mg/kg；而‘渝麻2 号’在土壤铅添加量为500 mg/kg 时，叶片铅积累量最大，为15.20 mg/kg。

图6 不同品种菜用黄麻第三次采样叶片的铅积累量Fig.6 Lead accumulation in C. capsularis L.leaves of different varieties for the third time

综上所述，在三个不同采收时期，‘渝麻1 号’和‘渝麻2 号’的叶片铅积累量差异较大，‘渝麻2 号’的铅积累量整体高于‘渝麻1 号’，这说明‘渝麻2 号’对重金属铅的积累能力高于‘渝麻1 号’。

3 小结

本研究进行了铅的人为添加试验，添加量远高于《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准（试行）》（GB 15618—2018）农用地土壤污染风险管制值，旨在研究菜用黄麻对重金属铅的富集能力，采用两个不同浓度铅处理土壤条件下生长的菜用黄麻（‘渝麻1 号’和‘渝麻2 号’）以及对照处理进行盆栽试验，对不同采收时期菜用黄麻样品进行测定。结果表明，不同浓度铅处理的菜用黄麻叶片中‘渝麻2 号’对铅的积累量高于‘渝麻1号’；同一种处理菜用黄麻在不同采收时期，‘渝麻2 号’对铅的积累量也高于‘渝麻1 号’。综合来看土壤中铅的含量直接影响菜用黄麻中铅的积累量，菜用黄麻作为富硒蔬菜在富硒的同时也富集铅等其他重金属。因此在生产中推荐选择‘渝麻1 号’进行种植，并在生长前期进行采摘，降低安全风险。