嶄山米栆與立地土壤中礦物質(zhì)元素的相關(guān)性分析

何林等

摘要：采用火焰光度法和原子吸收光譜法測(cè)定了嶄山米栆及其立地土壤中K、Na、Cu、Mn、Zn、Ca、Fe、Mg、Pb、Cd等10種元素的含量，分析了嶄山米栆中礦物質(zhì)元素的含量與立地土壤的關(guān)系。結(jié)果表明，米栆中Ca、K、Mg含量較高，而Pb、Cd未檢出，土壤中Pb、Cd含量低于國(guó)家無(wú)公害水果生產(chǎn)地環(huán)境的最大限量值。統(tǒng)計(jì)分析表明，米棗中部分元素間呈顯著相關(guān)（P=0.01），部分元素因地區(qū)不同有顯著性差異（P<0.05），其中米棗對(duì)土壤中K具有較強(qiáng)的富集能力。米栆中礦質(zhì)元素的含量與其立地土壤環(huán)境有關(guān)。

關(guān)鍵詞：原子吸收光譜法；嶄山米栆；土壤；礦物質(zhì)；相關(guān)性

中圖分類號(hào)：O657.31 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2013）06-1419-03

嶄山米栆富含維生素、氨基酸，藥用價(jià)值高，目前種植面積已近1 400 hm2[1，2]。近年來(lái)已有較多關(guān)于棗類開(kāi)發(fā)利用的研究文獻(xiàn)，但嶄山米栆中礦物質(zhì)元素的相關(guān)報(bào)道較少[3-6]。本試驗(yàn)以嶄山米栆及其土壤為材料，采用火焰光度法及原子吸收光譜法測(cè)定了其中的K、Na、Cu、Mn、Zn、Ca、Fe、Mg、Pb、Cd的含量，初步分析了嶄山米栆中上述元素與立地土壤間的聯(lián)系，進(jìn)而為嶄山米栆種植、加工、藥用開(kāi)發(fā)研究提供借鑒與參考。

1 材料與方法

1.1 材料

嶄山米栆樣品于2011年8月11日至8月17日采自四川三臺(tái)縣永新鎮(zhèn)，時(shí)間間隔3 d，采樣區(qū)間距約1.5 km，土壤采自地表深層20 cm。鮮栆洗凈，烘干至恒重（同時(shí)測(cè)定水分含量），研細(xì)備用；其生長(zhǎng)土壤烘干研細(xì)過(guò)篩備用。

1.2 儀器與試劑

TAS-986G型原子分光光度計(jì)（北京普析通用儀器有限責(zé)任公司）；元素空心陰極燈（北京有色金屬研究總院）；AP1301火焰光度計(jì)（上海傲普科技有限公司）；AE240電子分析天平[梅特勒-托利多國(guó)際貿(mào)易（上海）有限公司]。K、Na、Cu、Mn、Zn、Ca、Fe、Mg、Pb、Cd標(biāo)準(zhǔn)溶液（國(guó)家鋼鐵材料測(cè)試中心鋼鐵研究總院，1 000 μg/mL）；優(yōu)級(jí)純HNO3、HClO4、HCl溶液和分析純Sr（NO3）2；去離子水。

1.3 方法

1.3.1 前處理 稱取米栆1.500 0 g，土壤1.000 0 g各4份于50 mL燒杯中，加入混合酸（HNO3∶HClO4=4∶1， V/V）低溫消解，用含0.24 mol/L HCl和47.3 μmol/L Sr（NO3）2的稀釋液定容至50 mL，同時(shí)設(shè)空白試驗(yàn)。采用火焰法測(cè)定樣品中Cu、Mn、Zn、Ca、Fe、Mg，石墨爐法測(cè)定Pb和Cd，火焰光度計(jì)測(cè)定樣品中K、Na含量。

1.3.2 儀器條件 原子吸收光譜儀器工作條件見(jiàn)表1和表2。

火焰光度計(jì)測(cè)定K，Na的工作條件為空氣壓力0.165 Mpa，火焰高度2～3 cm，燃?xì)饬髁恳约叭贾葹閮x器固定值。

1.3.3 標(biāo)準(zhǔn)溶液 Cu、Mn、Zn、Ca、Fe、Mg標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液用含0.24 mol/L HCl和47.3 μmol/L Sr（NO3）2的稀釋液配制，其中Cu為0.05～0.20 μg/mL，Mn為0.1～0.5 μg/mL，Zn為0.25～1.50 μg/mL，Ca為2～12 μg/mL，F(xiàn)e為0.2～0.8 μg/mL，Mg為0.1～0.5 μg/mL；Cd和Pb混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，其中Pb為10～100 ng/mL，Cd為2～10 ng/mL；K為10～100 μg/mL，Na為2～16 μg/mL的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液。

1.3.4 加標(biāo)回收分析 在分析試樣中分別加入與樣品含量相近的元素標(biāo)樣，按試樣分析方法消解及測(cè)定，設(shè)3個(gè)平行，進(jìn)行加標(biāo)回收分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 元素校準(zhǔn)曲線

按儀器工作條件，以原子吸收光譜儀測(cè)定Cu、Mn、Zn、Ca、Fe、Mg、Cd、Pb系列標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度，經(jīng)AAWin數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)（北京普析通用儀器有限責(zé)任公司）處理后的線性回歸方程和相關(guān)系數(shù)依次為Cu（A=0.242 6C+0.000 49，r=1.000 0）；Mn（A=0.315 1C+0.000 47，r=0.999 9）；Zn（A=0.251 2C+0.023 94，r=0.999 4）；Ca（A=0.049 16C+0.042 44，r=0.998 9）；Fe（A=0.095 29C+0.001 28，r=0.998 5）；Mg（A=1.163 0C+0.179 00，r=0.999 0）；Cd（A=0.099 08C+0.010 33，r=0.999 3）；Pb（A=0.009 10C+0.025 70，r=0.999 4）。用火焰光度計(jì)二次擬合曲線法測(cè)定，其中K、Na相關(guān)數(shù)據(jù)為：K為k2=2.71，k1=10.89，k0=0.08，R=1.00；Na為k2=7.12，k1=8.19，k0=0.01，R=1.00。

2.2 相關(guān)性分析

測(cè)定米棗的水分含量為75.32%±3.54%，米棗及土壤各元素含量均值（以干重計(jì)）見(jiàn)表3和表4，A、B代表采樣區(qū)域，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ代表不同采樣時(shí)間，其中米棗的RSD≤3.9%，土壤的RSD≤4.2%。采用SPSS統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)測(cè)定結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，米栆中各元素的相關(guān)性見(jiàn)表5，米栆中各元素富集系數(shù)見(jiàn)表6。

由表3可知，米栆富含多種礦物質(zhì)元素，其中K、Ca、Mg含量較高，重金屬元素Pb和Cd均未檢出。各元素含量變化趨勢(shì)：K>Ca>Mg>Na>Fe>Mn>Zn>Cu；從采樣區(qū)域看，A區(qū)和B區(qū)存在差異，且與土壤環(huán)境有相似趨勢(shì)，故環(huán)境對(duì)米栆中礦物質(zhì)元素含量有一定影響。由表4可知，土壤中礦物質(zhì)元素含量明顯高于米栆，其中Ca最高達(dá)45 955.17 μg/g，Cu含量相對(duì)較低，含量為18.34 μg/g，且土壤中重金屬元素Pb和Cd低于國(guó)家無(wú)公害水果生產(chǎn)地環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)中的限量值（Pb≤250 mg/kg，Cd≤0.30 mg/kg）[7]，各元素含量變化為：Ca>Fe>Mg>K>Mn>Na>Zn>Cu>Pb>Cd。

由表5可知，米栆中各元素含量具有一定相關(guān)性。例如：K與Cu、Mn、Fe均呈不顯著正相關(guān)，與Zn呈不顯著負(fù)相關(guān)，與Na、Ca、Mg均呈顯著正相關(guān)（α=0.01， 雙側(cè)）；Na與Fe、Zn均呈不顯著負(fù)相關(guān)，與Cu、Mn、Ca均呈不顯著正相關(guān)，與Mg呈顯著正相關(guān)（α=0.01， 雙側(cè)）；Cu與Mn、Zn、Mg均呈顯著正相關(guān)（α=0.01，雙側(cè)），與Fe、Ca均呈不顯著正相關(guān)，Mn與Fe、Ca均呈不顯著正相關(guān)，與Zn、Mg均呈顯著正相關(guān)（α=0.01，雙側(cè)）；Fe與Zn、Ca、Mg均呈不顯著正相關(guān)；Zn與Mg呈顯著正相關(guān)（α=0.01，雙側(cè)），與Ca呈顯著正相關(guān)；Ca與Mg呈顯著正相關(guān)（α=0.01，雙側(cè)）。

由表6可知，米棗對(duì)土壤礦物質(zhì)元素具有一定的吸收能力，對(duì)K的具有較強(qiáng)的富集作用，對(duì)Fe、Pb、Cd的富集能力弱，不同采樣時(shí)間和不同地區(qū)樣品間差異不大。經(jīng)SPSS統(tǒng)計(jì)分析，K、Na、Ca、Fe元素含量各區(qū)均不存在顯著性差異（α=0.05，雙側(cè)）；A區(qū)和B區(qū)Cu、Mn、Zn、Mg元素含量均存在顯著性差異（α=0.05，雙側(cè)），且A區(qū)含量低于B區(qū)。

1.2.3 加標(biāo)回收率 按“1.3.4”進(jìn)行加標(biāo)回收分析，各元素加標(biāo)回收率在92.3%～107.0%之間，RDS≤5.1%。

3 小結(jié)

上述結(jié)果表明，嶄山米栆含有多種人體必需礦物質(zhì)元素，如Ca、K、Mg等。該棗對(duì)K有較強(qiáng)的富集能力，對(duì)Fe、Pb、Cd吸收能力弱。立地土壤中礦物質(zhì)元素與米栆中對(duì)應(yīng)元素含量有關(guān)，采樣時(shí)間對(duì)米栆的礦物質(zhì)元素含量分析影響不大。本結(jié)果將為嶄山米栆的種植加工、藥用價(jià)值開(kāi)發(fā)提供借鑒與參考。

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