生態(tài)茶園植物對鉛污染土壤修復(fù)的潛力

王春燕（重慶水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院，重慶永川 402160）

生態(tài)茶園植物對鉛污染土壤修復(fù)的潛力

王春燕
（重慶水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院，重慶永川 402160）

生態(tài)茶園是目前茶樹種植的新模式。它的優(yōu)勢是實現(xiàn)茶樹種植與生態(tài)環(huán)境之間的平衡，不僅能夠改善土壤性能，還能夠提升茶葉產(chǎn)量與茶葉的營養(yǎng)價值。近些年來，生態(tài)茶園的相關(guān)研究更加深入，生態(tài)茶園植物對土壤的修復(fù)能力也逐漸成為了業(yè)內(nèi)研究的重點。借助生態(tài)茶園的優(yōu)勢和作用，恢復(fù)鉛污染土壤，提升土壤肥力，推動土壤資源的優(yōu)化配置。本文針對生態(tài)茶園植物對鉛污染土的修復(fù)潛力進(jìn)行幾方面分析。

生態(tài)茶園；鉛污染土壤；修復(fù)

近些年來，我國資源環(huán)境問題更加嚴(yán)峻，在這其中土壤污染是比較突出的問題，鉛污染土壤不僅不利于植物的生長，同時還會威脅到人類的身體健康。長期使用鉛污染土壤種植出來的植物，人們就會出現(xiàn)消化系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)以及免疫系統(tǒng)等方面的疾病，尤其是對幼兒的身體健康影響更加嚴(yán)重。因此如何能夠恢復(fù)鉛污染土壤，恢復(fù)其種植力，提升其肥力，成為現(xiàn)階段我國土壤資源優(yōu)化配置過程中的關(guān)鍵問題。經(jīng)過大量的研究發(fā)現(xiàn)，茶樹對土壤有著超強的修復(fù)能力，利用生態(tài)茶園修復(fù)污染土壤，能夠?qū)崿F(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益與資源效益的雙豐收。

1 土壤含鉛量對茶葉含鉛量的影響

我國的很多省份都大量的種植茶樹，因此，做為具有悠久茶文化歷史的產(chǎn)茶大國，需要時刻關(guān)注茶樹的生長環(huán)境以及生長健康狀況，從而保證我國可以持續(xù)向各地提供品質(zhì)良好的茶葉。由于茶樹需要經(jīng)過兩到三年的生長周期，才能開始產(chǎn)出可供人們挑選的上等茶葉，因此，在生長過程中，所處環(huán)境的土壤中微量元素是否充足十分重要。由于茶樹生長需要吸取大量的水分和營養(yǎng)物質(zhì)，因此，如果土壤中含有眾多有害元素，勢必會對茶樹的生長產(chǎn)生一定的危害，而對茶樹最具危害效果的，應(yīng)該屬鉛元素了。盡管茶葉中需要含有一定量的鉛元素，但是，隨著工業(yè)的不斷發(fā)展，人們已經(jīng)處于一個工業(yè)社會發(fā)達(dá)、大型機械運作的工業(yè)化時代，由于對廢水的不合理、不處理排放，導(dǎo)致工業(yè)廢水中的大量鉛元素被土壤重新吸收，鉛在土壤中與其他物質(zhì)化合，從而很快移動到地質(zhì)表層，從而被茶樹吸收。吸收了大量鉛元素的茶葉，其微量元素檢查中鉛元素超標(biāo)，這對土壤是一種破壞，更對茶樹造成了損害。

土壤中含鉛量的多少受多種因素控制，有的地域本身鉛含量就少，還有的地方，由于地勢高低不同、受陽光照射時間不同、降水量以及酸堿度不同，都會對土壤中鉛元素的含量造成一定的影響。而隨著鉛的不斷移動，致使不同區(qū)域的土壤中鉛含量產(chǎn)生一定的變化，正是這種鉛含量的不確定性，從而對茶樹的生長造成一定的影響甚至危害。由于茶樹樹根的延伸深度與鉛元素所處的土壤深度基本一致，因此樹根會吸收更多的鉛元素。通過大量的測量數(shù)據(jù)表明，鉛元素的含量也會隨著土壤中動態(tài)水的流動、空氣的氧化程度、水質(zhì)的好換壞產(chǎn)生變動，從而讓土壤中鉛含量受到影響，進(jìn)而調(diào)控茶葉中鉛元素含量的高低。

土壤中鉛含量的多少會對茶樹的生長造成直接或者間接的影響，而不同品種的茶樹對鉛元素的需求和抵抗能力也是不同的，由此可見，只有土壤中鉛含量與茶樹所需的含量達(dá)到一致，才能保證茶樹的健康生長。通過對福選九號和早白尖五號的生長對比發(fā)現(xiàn)，他們對鉛元素的需求量是不同的，福選九號生長環(huán)境的土壤中鉛含量較低，而茶葉中鉛含量卻較高，而早白尖的茶葉中鉛含量卻恰恰相反。由此可見，植物除了本身對土壤中鉛元素的需求有所不同以外，還會產(chǎn)生自我調(diào)控機制，從而通過自身需要進(jìn)行鉛元素的吸收，進(jìn)而維持自身生長需要的同時不會對茶樹生長造成危害。

2 茶植物吸鉛量、耐鉛性與植物修復(fù)的關(guān)系

植物對土壤的修復(fù)能力很強，尤其是茶樹。下面對茶植物吸鉛與耐鉛性的相關(guān)問題進(jìn)行分析：

2.1 超富集植物的選擇

為了保證茶樹有一個良好的生長環(huán)境，從而避免因鉛元素含量或者其他重金屬含量超標(biāo)而導(dǎo)致的茶樹生長健康問題，需要選取可大量吸收富集重金屬的植物。經(jīng)過試驗人們發(fā)現(xiàn)，有幾種植物可以保證吸收掉更多富集的重金屬，而這些植物的地上重金屬含量要明顯高于根部，由此選定這些植物是可以對重金屬含量富集地區(qū)進(jìn)行吸收的。種植這些植物十分方便，且生長過程中其根部深入土壤的深度與茶樹大致相同，并且這些植物收獲時要連根拔出，從而避免了對土壤造成的二次傷害，由此維持茶園的一個良好的生長環(huán)境。

2.2 植物的耐鉛性和生物量與土壤修復(fù)的關(guān)系

為了更快的解決土壤中超富集金屬元素的問題，需要選取的植物具有兩大特點：第一，要有快速吸取重金屬元素的能力，從而讓該地域的土壤更加適合茶樹生長；第二，這些植物要具有大量儲存重金屬元素的能力，從而避免吸收過后因自身不需要而二次排入土壤的弊端。為了保證茶樹生長環(huán)境的健康，避免因鉛元素含量超標(biāo)導(dǎo)致的茶葉鉛元素含量過高問題，需要經(jīng)過測定進(jìn)而在重金屬富集土壤上大量種植這些植物，從而快速的降低土壤中鉛元素的含量，進(jìn)而維持茶樹本身需要的足夠鉛元素的同時，促進(jìn)茶樹更快更好的生長。

土壤中鉛含量較低的情況下，茶樹會快速生長，從而保證茶園的土壤微量元素處于適中的狀態(tài)。由于茶樹根部鉛含量較低，因此，茶樹生長會更加旺盛，進(jìn)而產(chǎn)生更多的活性。茶樹的莖葉可以制造更多還原酶以及可溶性糖和葉綠素，從而向土壤中提供其自身缺少的微量元素，進(jìn)而維持茶樹生長。假如該部分土壤中鉛污染嚴(yán)重就會對這種反饋效果造成一定的影響。

保證茶園可以用茶樹維持土壤酸堿平衡以及微量元素平衡，是一種良好的維持茶樹生長的方法。利用茶樹對茶園土壤環(huán)境進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)，同時，還種植一些其他植物共同調(diào)節(jié)。這些植物除了可以吸收不同深度的鉛元素以外，還要具有淺根系、生長周期短等特點，效果比較好的有喬、灌、草等植物。

3 生態(tài)茶園對鉛污染土壤的修復(fù)對策

基于以上分析，下面針對相應(yīng)的修復(fù)措施以及未來的發(fā)展進(jìn)行具體分析：

3.1 生態(tài)茶園富集鉛的強化措施

對土壤中鉛含量的調(diào)控，可以有效改善茶園中鉛元素含量富集的問題。由于需要對土壤中存在的鉛元素進(jìn)行調(diào)整，進(jìn)而形成了多種調(diào)整方式。比較健康的是通過種植茶樹從而調(diào)整茶園中鉛的含量；還可以使用螯合劑進(jìn)行調(diào)整，因為其可以在一定程度上可以輔助植物更多的吸收土壤中的鉛元素，因此螯合劑被視為比較有發(fā)展前景的調(diào)和方法。由于使用螯合劑時需要按照一定的比例進(jìn)行施加，因此，經(jīng)過試驗發(fā)現(xiàn)，在保證施加的EJTA和NTA的比例為2:1時，其植物對土壤的修復(fù)效果最佳，由此選定了一批植物進(jìn)行茶園土壤修復(fù)任務(wù)。主要的茶樹植物有：滿天星、香薄荷、松葉牡丹以及向日葵等等，在經(jīng)濟(jì)、高效、環(huán)保、安全的前提下，種植這些植物可以更好的改善茶園環(huán)境，從而為茶樹生長制造更好的生存場所。

除了利用種植茶樹改善茶園土壤中鉛的含量以外，還可以采取轉(zhuǎn)基因技術(shù)，從而減少茶園中鉛的富集程度。比如：利用基因突變的矮牽牛可以起到良好的吸收鉛元素的效果，而酸性土壤也可以促使“喜鹽鶯尾、黃曹蒲”等植物加大對鉛元素的吸收量，從而改善茶園土壤中鉛元素含量。利用這些植物之間的相互抑制關(guān)系，可以有效改善茶園土壤中鉛的富集問題，為茶樹生長營造一個更好的生長環(huán)境。

3.2 展望

隨著我國種植茶樹的范圍和區(qū)域逐漸增多，關(guān)于生態(tài)茶園的建設(shè)工作和地質(zhì)選擇問題也呈現(xiàn)在眼前。中國是茶葉的原產(chǎn)地，因此，種植茶樹的種類和數(shù)量也十分眾多，為了更好的對不同品種的茶樹進(jìn)行種植和栽培，需要選取適合其生長的環(huán)境，保證茶園的生長環(huán)境滿足茶樹對微量元素的需求，進(jìn)而讓茶樹改善茶園土壤環(huán)境的同時，可以產(chǎn)出更多適合出口外銷的高檔茶葉，為我國的茶葉市場提供更大的發(fā)展空間。針對可能出現(xiàn)的問題給出以下幾點分析：

3.2.1 應(yīng)重視復(fù)合污染條件下修復(fù)作用的研究。由于環(huán)境污染多數(shù)是人為造成的，因此進(jìn)行修復(fù)過程最好更多的選用天然的修復(fù)方法和手段。人們一方面利用現(xiàn)有條件培養(yǎng)盆栽、水培進(jìn)行實驗，其效果不是非常明顯；另一方面，被污染過的土壤鉛的含量較高，從而在進(jìn)行調(diào)節(jié)過程中會出現(xiàn)多種情況，進(jìn)而無法及時進(jìn)行土壤調(diào)節(jié)。

3.2.2 應(yīng)深入研究生態(tài)茶園的修復(fù)機理?，F(xiàn)在的主要研究方向是改善茶園的茶樹植物吸收和承受鉛含量能力的研究，而非機理方面的考慮。以后的研究方向應(yīng)以鉛的形態(tài)變化為主，從而改善茶園鉛元素富集問題。

3.2.3 需進(jìn)一步研究生態(tài)茶園修復(fù)的強化措施。除去土壤中富集的鉛元素是保證茶園土壤中微量元素含量平衡的手段之一，但是，還要考慮怎樣強化這種修復(fù)措施。利用在茶園中施肥、施加表面活性劑、添加螯合劑以及更改種植方式等方法，都可以在一定程度上明顯改善和修復(fù)因鉛元素富集而造成的茶樹生長不利的局面。

3.2.4 應(yīng)重視從野生茶樹中篩選鉛超富集的品種。人們在改善茶園土壤環(huán)境以及修復(fù)能力的同時，選取的品種多為人工培養(yǎng)的植物，而很少關(guān)注在天然野生的茶樹品種方面的研究工作。由于野生花卉富含更多的自然資源和調(diào)節(jié)適應(yīng)能力，因此其生長和改善環(huán)境的能力要比人工培養(yǎng)的植被強很多。為了進(jìn)一步表明其具有的改善土壤環(huán)境的優(yōu)勢和能力，可以進(jìn)行實驗，從而篩選出最適合茶園土壤改善的野生茶樹品種，然后選育并應(yīng)用到改善茶園土壤環(huán)境的工作中去。

結(jié)束語

本文首先對生態(tài)茶園對鉛污染土壤對植物生長的影響進(jìn)行了分析，繼而對茶樹吸鉛量、耐鉛性與植物修復(fù)的關(guān)系進(jìn)行了研究，最后提出了生態(tài)茶園修復(fù)鉛污染土壤方法以及展望，希望通過本文的研究能夠為相關(guān)的研究者提供一些建議和參考，并對我國生態(tài)茶園的發(fā)展以及土壤資源的可持續(xù)發(fā)展有所促進(jìn)。

[1]李云,張進(jìn)忠,童華榮.茶園土壤和茶葉中重金屬的監(jiān)測與污染評價[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù),2008(5):71-75.

[2]韓文炎.茶園土壤微生物量、硝化和反硝化作用研究[D].浙江大學(xué),2012.

[3]薛慧.人工系統(tǒng)生態(tài)服務(wù)研究[D].浙江大學(xué),2013.

[4]周俊.茶園土壤酸化條件下鉛在土壤—茶樹系統(tǒng)中的行為研究[D].南京農(nóng)業(yè)大學(xué),2015.

[5]周湛.不同農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)經(jīng)濟(jì)效益對比研究[D].湖南農(nóng)業(yè)大學(xué),2014.

[6]王倩.茶皂素強化黑麥草修復(fù)芘—鎘污染土壤及污染物形態(tài)轉(zhuǎn)化機制[D].上海大學(xué),2015.

[7]李洋.茶膠寺單體結(jié)構(gòu)損傷分析及修復(fù)加固研究[D].湖南大學(xué), 2012.

重慶市農(nóng)村飲用水源地水生態(tài)修復(fù)措施研究（編號：KJ1503704）

王春燕（1982-），女，重慶大足人，碩士研究生，講師，研究方向：植物栽培與應(yīng)用。