红梨园中土壤及红梨叶片中重金属含量的研究

摘 要：本试验选取武罗现代农业园红梨园为研究区对红梨园区中不同树龄、不同深度的土壤和叶片中铜、锌、铅、镉的含量进行研究。结果表明成龄园和幼龄园中铜在上层土（0～20 cm）和下层土（30～50 cm）中分布较均匀，土壤中铜含量大于叶片中铜含量；锌、镉含量分布都较不均匀，其中上层土（0～20 cm）>下层土（30～50 cm）>叶片；铅的分布也较不均匀，其下层土（30～50 cm）>上层土（0～20 cm）>叶片。成龄园和幼龄园中重金属含量并无明显差异。

关键词：红梨园；土壤；叶片；重金属

中图分类号：S661.2 文献标识码：A DOI编码：10.19440/j.cnki.1006-9402.2024.03.003

近年来，工农业的快速发展及生产生活所产生的大量重金属污染物被带入土壤―作物系统中，导致土壤中重金属含量增加，而部分重金属元素累积在作物果实中，进而通过生态循环进入人体，危害人体健康，调查表明，我国许多地方农产品的产地环境已受到不同程度的污染[1，2]。

随着时代进步和发展，大众对食品质量安全的要求不断提高，对粮食、蔬菜、水果的生产环境安全性越来越关注，食用安全健康的绿色有机果品已成为一种必然趋势[3，4]。通过查阅文献发现国外和国内某些地区对于果园土壤和某些果树器官重金属含量研究已经相对成熟，而对于红梨园土壤及红梨叶片重金属含量的研究相对较少。

重金属低剂量长期暴露可造成肾功能障碍、不孕不育、骨质密度降低等，严重时可产生致癌、致畸和致突变作用[5]。镉（Cadmium，Cd）是动植物非必需的有毒重金属。土壤中Cd含量较高会使植物生长受到胁迫，如植物组织或器官积累Cd达0.11 mmol/L，可造成植物细胞DNA损伤及代谢紊乱，影响植物的光合作用，同时会加速植物衰老、降低农产品品质。Cd容易通过土壤―植物体系迁移并进入食物链，进而导致人体慢性中毒或引发人体器官癌变，对人体健康构成重大威胁。人体受到铅（Pb）的影响，泌尿系统、生殖系统、胃肠系统、内分泌系统、心血管系统、关节等生理系统也会受到破坏；铜（Cu）对身体内的脏器造成负担，特别是肝和胆；锌（Zn）过量会损害人的免疫器官及免疫功能和降低巨噬细胞活力[6]。

本试验选取武罗现代农业园红梨园为研究区对红梨园区中不同树龄、不同深度的土壤和叶片中铜、锌、铅、镉的含量进行测定，以明确不同土层深度、不同树龄红梨叶片中的重金属含量差异。

1 材料与方法

1.1 试验材料 按照树龄将试验区划分为成龄园（7年）和幼龄园（3年）每个果园随机均匀选取3个采样点，并进行GPS定位。

1.2 试验方法 用土钻采土样，在确定采样点的基础上，在每个采样点先用小铲去掉表层3 mm左右的土壤，采样深度分别为表层土样0～20 cm、深层土样30～50 cm。每个采样点用四分法留取200 g左右土样装入聚乙烯塑料袋内；采集土壤样品时避免使用金属工具。采集叶样时戴上手套避免污染，每个采样点采集100 g左右装入聚乙烯塑料袋内。土壤样品，需要风干、磨碎、过筛、装瓶，以备各项测定之用；叶片样品，需要风干、磨碎、装袋。

1.3 项目测定 土壤及叶片首先用浓硝酸+过氧化氢对土样进行消解，Cu、Zn的检测采用火焰原子吸收分光光度法；Pb、Cd采用石墨炉原子吸收分光光度法。检测过程中每组样品都加上空白试剂的检测，分析过程中试验用水均为超纯水。

2 结果与分析

2.1 成龄树组Cu、Zn、Pb、Cd含量 成龄树组Cu、Zn、Cd含量最高值出现在上层土壤，分别是14.336、60.245、0.144 mg/kg，含量较低的是在叶片，分别是5.550、15.956、0.010 mg/kg；成龄树组Pb含量最高值出现在下层土壤中，为37.976 mg/kg，Pb含量最低值出现在叶片中， 为0.500 mg/kg。

2.2 幼龄树组Cu、Zn、Pb、Cd含量 幼龄树组Cu、Zn、Cd含量的最高值在上层土壤，分别是15.118、77.283、0.128 mg/kg，含量较低的是在叶片，分别是6.450、17.037、0.009 mg/kg；Pb含量最高值在下层土壤，其含量是71.904 mg/kg，在叶片中含量最低，为0.570 mg/kg。

3 结论与讨论

幼、成龄组中Cu在上层土（0～20 cm）和下层土（30～50 cm）中分布较为均匀，土壤中Cu含量大于叶片中Cu含量；Zn、Cd含量分布都较不均匀，其上层土（0～20 cm）>下层土（30～50 cm）>叶片这与杨玉的试验结果一致[7]；Pb分布较不均匀，其下层土（30～50 cm）>上层土（0～20 cm）>叶片这与杨玉的试验结果不一致，原因可能是土壤母质是农业园红梨园区中土壤Pb元素主要来源，Pb元素长期迁移与积累，导致在下层土（30～50 cm）中含量较多。

试验结果显示，红梨园中土壤Cd含量随着果龄增加并无显著差异，这与姚志龙的试验结果不一致，可能是土壤环境条件、样品保存方式等引起的。Pb、Zn含量随果龄增加也并无明显差异，这与姚志龙的试验结果一致[8]，高龄树土壤Cu含量低于低龄树土壤铜含量，表明土壤母质可能是Cu元素的主要来源。通过参考《中国土壤元素背景值》将试验数据与河北省土壤背景值进行对比，可以得出，土壤与叶片中Cu、Zn的含量均低于河北省土壤重金属背景值，表明红梨园内Cu、Zn元素未受或者很少受到人类活动的影响；红梨园区内下层土壤及叶片中Cd含量低于河北省土壤背景值，上层土壤中Cd含量高于土壤背景值；上层土壤及叶片中Pb含量均低于河北省土壤背景值，下层土壤中Pb含量高于土壤背景值，因此在进行果园施肥、灌溉的时候要避免从外源引入Cd、Pb元素，否则可能会增加红梨园土壤中Cd、Pb元素的污染风险[9]。

参考文献

[1] 汪碧玲，陈碧珊，刘发耀，等．雷州半岛土壤―水果作物系统重金属元素潜在生态风险评价及富集特征研究[J]．生态环境学报，2021，30（5）：1 076-1 083．

[2] 周成云，郎均英，董代幸，等．产地环境对猕猴桃不同器官中镉积累的影响[J]．浙江农业科学，2021，62（7）：1 402-1 404．

[3] 杨荞安，张泽东，李朝婵，等．贵州无籽刺梨果实与种植基地土壤重金属污染评价[J]．生态毒理学报，2020，15（4）：288-298．

[4] 董红梅，赵景波，宋友桂，等．黄土高原白水县不同种植年限苹果园土壤重金属含量特征与风险评价[J]．水土保持研究，2021，28（5）：205-211.

[5] 李丽梅，李红艳，陈勇达，等．黄骅市冬枣和果园土壤中重金属元素分析与膳食暴露风险评估[J]．食品安全质量检测学报，2022，13（17）：5 671-5 678．

[6] 王思远，杨树俊，张 贺，等．土壤中铅污染来源及其危害综述[J]．农业与技术，2022，42（9）：78-81．

[7] 杨 玉，尹春峰，汤佳乐，等．长沙和株洲地区葡萄园土壤重金属含量分析及污染评价[J]．湖南农业科学，2017（8）：41-44．

[8] 姚志龙，孟媛，张亮，等．新老苹果园土壤污染元素的调查与相关性分析[J]．北方园艺，2023（10）：81-86．

[9] 尤本胜，杨黎明，蔡健霞，等．衡水湖西湖区土壤重金属污染特征及退田还湖的生态风险初探[J]．土壤，2023，55（4）：838-847．