重庆万州“玫瑰香橙”产地环境质量及果实品质评价

李 丽,何才智,李 辉,朱 劲,向苹苇,夏清华

(1 重庆市万州区农产品质量安全中心,重庆,404120;2 重庆市万州区经济作物发展中心,重庆,404199;3 重庆三峡农业科学院,重庆,404155;4 重庆市农业广播电视学校万州区分校,重庆,404199)

重庆市万州区是“长江中上游柑桔带”的核心区[1-2],现有柑桔总面积2.73万hm2(41万亩),产量43万t,产值45亿元。其中,“玫瑰香橙”(塔罗科血橙优系,以下简称血橙)有1万hm2(15万亩),产量12万t。血橙是柑桔中含花青素最丰富的一类品种,具有非常高的营养价值[3-4]。随着我国工业化的快速发展,工业“三废”(废气、废水、废渣)带来的环境污染风险日益突显,再加上农药和化肥的过度使用,常常导致水果产地环境受污染越来越严重[5-7]。为了弄清万州血橙产地环境的质量和果实品质,本研究采集万州血橙主产乡镇果园灌溉水、土壤和果实样品,对灌溉水和土壤的重金属元素含量进行分析并进行污染状况评价,同时也分析了土壤肥力以及果实品质,以期为万州血橙的绿色生产提供帮助。

1 材料与方法

2023年2月20—24日采集灌溉水、土壤和果实样品。采样地为万州区甘宁镇中屯村、永胜村、黑马村,瀼渡镇河溪村,郭村镇桐林村,龙沙镇何院村,武陵镇下中村,龙沙镇岩口村和弹子镇黄龙村等7个乡镇9个村(血橙主产乡镇和村)的血橙果园,砧木均为枳砧,树龄8～13年生,土壤为水稻土。采集果园灌溉水、土壤和成熟期果实样品。每个果园采集灌溉水样品1份。每个果园采集3个土样(3次重复),每个土样选取采样树5株,采用“Z”字形取样法,先清理土壤表面杂草和枝叶后,用取土器在每株样树的滴水线取0～40 cm深度土约200 g,将取得的5株样树的土混匀后用四分法取500 g即为一个土样,装袋。在果实成熟后采集土壤的植株中上部外围果实,每株树1个果实,每个果园15株树15个果实混合,即为一个果样,贴上标签迅速带回试验室分析。

按《绿色食品 产地环境质量(NY/T 391—2021)》规定的方法对灌溉水和土壤质量相关指标进行检测。参照《绿色食品 产地环境调查、监测与评价规范(NY/T 1054—2021)》的方法进行单项污染指数、综合污染指数计算和污染程度分级评价。土壤养分分析前的处理参照李有芳等[8]的方法,经过挑拣杂物、自然风干、研磨、过筛后,装自封袋,置于干燥阴凉处保存,测定pH值、有机质、全氮、有效磷和速效钾。参照《柑桔鲜果检验方法(GB/T 8210—2011)》进行果实可溶性固形物、可滴定酸和固酸比测定,参考《食品安全国家标准 食品中抗坏血酸的测定(GB 5009.86—2016)》进果实维生素C测定。

2 结果与分析

2.1 万州血橙主产乡镇果园灌溉水质量

从表1可以看出,万州各乡镇血橙种植区灌溉水pH值为7.3～7.9,为碱性水;重金属镉、汞、砷、铅和六价铬均未检出;氟化物含量为0.51～1.05 mg/L,远低于《绿色食品 产地环境质量(NY/T 391—2021)》标准上限(2 mg/L);化学需氧量最大值为16.5 mg/L,其余均低于16 mg/L,远低于标准上限(60 mg/L);石油类含量均为未检出。从表2看出,水质综合污染指数P综为0.21～0.28,均低于农田灌溉水质量要求P综<0.5。表明万州血橙灌溉水未受污染,水质为清洁。

表1 万州血橙主产乡镇采样果园灌溉水水质

2.2 万州血橙主产乡镇果园土壤质量

表3显示,万州血橙园土壤pH值变幅较大,最低5.60,最高为7.80,pH值5.5～6.5占55.56%,pH值6.5～7.0占33.33%,pH值7.0以上11.11%。可见,万州大多数血橙果园土壤呈弱酸性,适合血橙生长。镉、汞、砷、铅、铬和铜在各果园土壤均被检测出,但仅瀼渡镇河溪村果园土壤(pH值为7.80±0.35)总镉含量(0.32 mg/kg)有超过《绿色食品 产地环境质量(NY/T 391—2021)》标准上限(土壤pH值≤7.5时,总镉≤0.30 mg/kg;土壤pH值>7.5时,总镉≤0.40 mg/kg)的风险,其余均明显低于《绿色食品 产地环境质量(NY/T 391—2021)》标准上限。

表3 万州血橙主产乡镇土壤环境质量

表4显示,土壤重金属单项污染指数(Pi)和综合污染指数(P综)的最大值分别为0.80和0.63。表明,万州血橙主产乡镇果园土壤质量污染较轻,符合绿色食品产地环境质量标准要求。

表4 万州血橙主产乡镇土壤污染指数

2.3 万州血橙主产乡镇果园土壤肥力

表5表明,不同乡镇果园有机质含量差异较大,以瀼渡镇河溪村、甘宁镇永胜村最好,达到I级标准(>20 g/kg,绿色食品 产地环境质量(NY/T 391—2021)》园地标准,下同);其次为甘宁镇黑马村和龙沙镇岩口村,达到II级标准(15～20 g/kg);其余5个乡镇果园均为III级(<15 g/kg)。瀼渡镇河溪村和甘宁镇3个村的全氮含量较高,达到I级(>1 g/kg);其次为武陵镇下中村和龙沙镇岩口村,处于II级(0.8～1.0 g/kg);郭村镇桐林村、龙沙镇何院村和弹子镇黄龙村的全氮含量较低,为III级(<0.8 g/kg)。有效磷含量总体丰富,除弹子镇黄龙村处于III级(<5 mg/kg)外,其余均处于I级(>10 mg/kg)。速效钾含量也较为丰富,有3个乡镇5个村处于I级(>100 mg/kg),其余均处于II级(50～100 mg/kg)。

表5 万州血橙主产乡镇果园土壤肥力

2.4 万州不同乡镇血橙果实品质

从表6可看出,万州血橙均为椭圆形,果实纵横径差异最大为4.70 mm,最小为4.20 mm,差距较小。果实可溶性固形物含量差异较大,大多数超过11%,以瀼渡镇河溪村最高,达13.70%;其次为武陵镇下中村,为13.20%;甘宁镇永胜村最低,仅为10.30%。可滴定酸含量差异也较大,以龙沙镇岩口村最高,为0.97%;其次是郭村镇桐林村和龙沙镇何院村,均为0.90%;以瀼渡镇河溪村最低,仅为0.28%。维生素C含量多数在31～35 mg/100 g之间,最高者(弹子镇黄龙村)达到49.30 mg/100 g。固酸比多数超过13,只有郭村镇桐林村、龙沙镇何院村和龙沙镇岩口村低于13,但均超过12。按重庆市地方标准(DB 50/T 1283-2022),有66.67%果实为特级果,其它均达到一级果标准。

表6 万州主产乡镇血橙果实品质

2.5 万州血橙土壤肥力与果实品质的相关性分析

通过土壤肥力指标和果实品质指标相关性分析结果发现,土壤全氮越高,果实可滴定酸越低,固酸比越高;土壤有效磷越高,果实可滴定酸含量越高;其他土壤肥力指标与果实品质指标间的相关系数未达显著水平(见表7)。

表7 万州血橙产地土壤肥力指标与果实品质指标的相关系数

3 讨论

3.1 万州血橙产地灌溉水和土壤环境质量

当环境中重金属累积到一定程度就会对果园造成污染,影响果树生长发育和果实品质,进而危害人体健康[6]。根据《绿色食品 产地环境质量(NY/T 391—2021)》要求,本研究对万州血橙主产区果园灌溉水(总镉、总汞、总砷、总铅、六价铬、氟化物、化学需氧量、石油类)和土壤(总镉、总汞、总砷、总铅、总铬、总铜)进行检测的结果显示,灌溉水和土壤各单项污染指数都小于1,综合污染指数小于0.7,表明万州血橙主产区果园灌溉水和土壤清洁,环境质量达到我国绿色食品产地标准。需要指出的是,个别果园如瀼渡镇河溪村土壤综合污染指数达0.62,接近于污染警戒线(0.7),应引起高度重视,在以后生产中应加强监管农药和化肥等投入品的监管,采取有效措施防止果园土壤环境质量恶化,确保万州血橙产地保持绿色食品生产环境。

3.2 万州血橙产地土壤肥力和果实品质

果园土壤与果树生长、果实品质和产量密切相关[9]。本研究发现,万州血橙主产区果园土壤有机质普遍较低,仅两地达到I级标准(>20 g/kg);全氮含量分化明显;有效磷较为丰富,绝大多数达到I级标准;速效钾较为丰富,达到I级或Ⅱ级标准。其中,瀼渡镇河溪村果园土壤有机质、全氮、有效磷和速效钾肥力均处于I级,其果实品质也最佳,表明果园土壤肥力与果实品质紧密相关[10]。总体而言,万州血橙产地土壤全氮越高,果实可滴定酸越低,固酸比越高,果实品质越好,这与产地土壤氮含量总体偏低且全氮含量分化明显的情况有关。土壤有效磷越高,果实可滴定酸含量越高,这与万州血橙产地土壤有效磷普遍高的情况有关。土壤有机质含量与果实品质指标相关性虽未达到显著水平,但仍表现为有机质含量增加,果实可滴定酸含量降低、固酸比升高的趋势,这与万州血橙产地多数果园土壤有机质较缺乏的情况有关。由此认为,万州血橙生产上部分果园增施氮肥和有机肥,适当控制磷肥,能有效提高果实品质。