不同馬鈴薯品種對(duì)鎘的富集特性研究

林 燕

(福建省福州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所 350018)

不同馬鈴薯品種對(duì)鎘的富集特性研究

林 燕

(福建省福州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所 350018)

對(duì)11個(gè)馬鈴薯品種不同器官中重金屬鎘元素的吸收富集特性進(jìn)行研究，結(jié)果表明：參試馬鈴薯品種的根、莖、葉中鎘含量差異較大，其平均值根最高(1.3045 mg/kg)，其次為莖(0.8253 mg/kg)、葉(0.5533 mg/kg)，薯肉含量最低(0.0519 mg/kg)；不同馬鈴薯品種根、莖、葉的鎘富集系數(shù)均較高。種植中薯3號(hào)、N108、紫花851等品種能降低鎘污染。

馬鈴薯；鎘；富集

Abstract: Situation of heavy metal cadmium absorption in different organs of 11 potato varieties was studied. The results showed that a bigger difference in cadmium content of tested potato varieties was found in root, stem and leaf, the cadmium content in root system was the highest (1.3045 mg/kg), followed by the stem (0.8253 mg/kg) and leaf (0.5533 mg/kg), the lowest content was in tuber flesh (0.0519 mg/kg); The cadmium-enriching coefficients of root, stem and leaf in all tested potato varieties were higher. The risk of cadmium pollution can be reduced by the variety of Zhong shu 3, N108 and Zihua 851.

Keywords: Potato; cadmium; enrichment

近年來，國(guó)內(nèi)學(xué)者陸續(xù)報(bào)道了有關(guān)馬鈴薯對(duì)鎘吸收累積效應(yīng)的研究結(jié)果[3-5]。但由于各地的氣候、土壤條件有差異，加上馬鈴薯種植品種有所不同，造成不同基因型的馬鈴薯品種對(duì)鎘的富集特性存在差異。因此，研究在福州市氣候、土壤條件下11個(gè)馬鈴薯品種對(duì)鎘的吸收特性，旨在探討中、輕度鎘污染下馬鈴薯種植品種的科學(xué)布局，以保障農(nóng)產(chǎn)品安全。

1 材料與方法

1.1供試材料

試驗(yàn)地位于福州市倉(cāng)山區(qū)城門鎮(zhèn)石步村。該地常年種植蔬菜，用垃圾土作底肥，基本理化性狀見表1，根據(jù)土壤環(huán)境質(zhì)量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)[6]二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)值(土壤pH值<6.5，鎘含量≤0.3 mg/kg)及食用農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地環(huán)境保護(hù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)[7]進(jìn)行評(píng)價(jià)，該地屬于鎘輕度污染。

表1 試驗(yàn)地土壤基本理化性狀

11個(gè)馬鈴薯品種中，中薯3號(hào)、中薯7號(hào)、中薯20、D597、D566、N108的種薯引自福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所，閩薯1號(hào)、興佳2號(hào)、紫花851、費(fèi)烏瑞它、黑美人的種薯引自福建閩誠(chéng)農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司。

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用小區(qū)試驗(yàn)，隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，每個(gè)參試品種為1個(gè)處理，3次重復(fù)。單畦雙行種植，小區(qū)面積13.3 m2，周邊設(shè)保護(hù)行。播種前在畦中每667 m2條施硫酸鉀復(fù)合肥(15-15-15)40 kg；2016年12月29日穴播1粒塊莖，2017年5月4日收獲。馬鈴薯生長(zhǎng)期間無嚴(yán)重病蟲害和惡劣天氣發(fā)生，日常管理措施與大田生產(chǎn)相同。

1.3測(cè)定項(xiàng)目及方法

在馬鈴薯種植前和收獲后，采用五點(diǎn)取樣法取試驗(yàn)地耕作層0～20 cm的土樣，風(fēng)干后磨細(xì)用100目網(wǎng)過篩后待用。收獲時(shí)每小區(qū)分別取塊莖(實(shí)驗(yàn)室分為薯肉、薯皮)、莖、葉、根的鮮樣，用自來水沖凈，再用去離子水潤(rùn)洗，樣品經(jīng)殺青、烘干后粉碎，過100目網(wǎng)篩后待用。

土壤鎘含量采用HNO3-HClO4-HF混酸體系消煮，用PW2440型X射線熒光光譜儀測(cè)定。馬鈴薯的根、莖、葉、薯皮、薯肉鮮樣中鎘含量采用HNO3-HClO4混酸體系濕法消煮，用XSeries II電感耦合等離子體質(zhì)譜儀測(cè)定。

2012年以來，諸暨市人民法院及下屬各個(gè)法庭，先后設(shè)立了訴訟服務(wù)中心，由法官輪流值班，為案件當(dāng)事人提供法律咨詢、糾紛調(diào)解、訴訟引導(dǎo)、判后答疑等法律服務(wù)。對(duì)涉及婚姻家庭糾紛、鄰里矛盾、小額債務(wù)等案情簡(jiǎn)單、爭(zhēng)議不大的民事糾紛，當(dāng)事人前來立案時(shí)，立案法官會(huì)發(fā)送《調(diào)解勸導(dǎo)書》，勸導(dǎo)其到駐庭調(diào)解中心先行調(diào)解。2013年以來，各法庭的駐庭調(diào)解中心累計(jì)促成3460起糾紛訴前調(diào)解成功，調(diào)解成功率達(dá)70%以上，自動(dòng)履行率達(dá)98.34%。[6]

富集系數(shù)= 植株鎘含量/土壤鎘含量

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用3 次重復(fù)平均值，用Excel 2010進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，利用DPS 7.55統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行方差分析和LSD多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1不同馬鈴薯品種各器官鎘含量

由圖1可知：不同品種各器官鮮樣鎘含量差異較大。根鮮樣鎘含量范圍為0.8335～2.1440 mg/kg，以黑美人最高，閩薯1號(hào)最低，黑美人是閩薯 1號(hào)的2.57倍。莖鮮樣鎘含量以N 108最高，達(dá)1.4775 mg/kg，比最低的D566(0.261 mg/kg)高出4.66倍。葉鮮樣鎘含量以中薯3號(hào)最高(1.005 mg/kg)，是含量最低的黑美人(0.1735 mg/kg)的5.79倍。薯皮和薯肉鮮樣鎘含量范圍分別為0.0370～0.1340 mg/kg和0.0255～0.0905 mg/kg，含量最高的分別為興佳2號(hào)和中薯 3號(hào)，最低的均是D566?？偟膩碚f，各品種馬鈴薯根鮮樣鎘含量最高，薯肉鮮樣鎘含量最低。11個(gè)供試馬鈴薯品種食用部位(薯肉)鎘含量均在0.1 mg/kg以下，均低于食品安全的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)[8]，無超標(biāo)現(xiàn)象。

圖1 不同馬鈴薯品種各器官鎘含量

2.2不同馬鈴薯品種各器官鎘富集系數(shù)

11個(gè)馬鈴薯品種間各器官的鎘富集系數(shù)差異達(dá)極顯著水平(表2)。11個(gè)參試品種的根、莖、葉鎘富集系數(shù)均高于1，其中根的鎘富集系數(shù)以黑美人最高，達(dá)14.29，與其他品種差異達(dá)到極顯著水平； 以閩薯1號(hào)最低，為4.87。中薯3號(hào)莖、葉鎘富集系數(shù)均較高。說明11個(gè)馬鈴薯品種的非食用部分對(duì)鎘有明顯的富集作用。

參試品種薯肉的鎘富集系數(shù)小于或等于0.52，薯皮的鎘富集系數(shù)小于或等于0.75。說明薯塊對(duì)鎘的富集作用不明顯。

由表2看出，同一個(gè)品種不同器官的鎘富集系數(shù)也存在較大差異，根、莖、葉鎘的富集系數(shù)比薯皮、薯肉高出幾十倍，11個(gè)參試品種均表現(xiàn)為薯皮、莖、葉對(duì)鎘的富集作用遠(yuǎn)大于塊莖。

表2 不同馬鈴薯品種各器官的富集系數(shù)

3 結(jié)論與討論

不同馬鈴薯品種間各器官鮮樣鎘含量差異較大，紫花851不同器官鎘含量為莖>根> 葉>薯皮>薯肉；其余品種均為根系鮮樣鎘含量最高，其次為莖、葉和薯皮，薯肉鮮樣鎘含量最低。供試馬鈴薯品種薯肉鎘含量均低于衛(wèi)生部頒布的食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中污染物限量標(biāo)準(zhǔn)[8]。說明在鎘輕度污染的土壤上種植馬鈴薯，可食用部分薯肉的鎘含量在安全范圍內(nèi)。

從富集系數(shù)來看，馬鈴薯植株的鎘主要富集于根、莖、葉等不可食部位，而這些部位通常廢棄于田間，極易造成鎘的二次污染。因此，在鎘污染地區(qū)種植馬鈴薯應(yīng)盡量選擇非食用器官高富集鎘的馬鈴薯品種，如中薯3號(hào)、N108、紫花851并及時(shí)清除植株及殘?bào)w，在獲得經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)又可最大程度降低土壤鎘含量。

[1]唐世榮.超積累植物[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境與發(fā)展，1996，49(3)：14-18.

[2]李忠武，王振中，張友梅，等.Cd對(duì)土壤動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)的影響[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2000，11(6)：31-34.

[3]鄧祿軍，夏錦慧，張亞莉，等.土壤污染對(duì)馬鈴薯塊莖氮、磷、鉀、鎘含量及積累量的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013，41(14)：6238-6240.

[4]史曉瓏，楊強(qiáng)勝，白瑞琴，等.鎘脅迫下4種肥料對(duì)馬鈴薯生長(zhǎng)發(fā)育的影響[J].內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2015，36(1)：34-39.

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[6]國(guó)家環(huán)境保護(hù)局.土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：GB 15618—1995[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，1995.

[7]國(guó)家環(huán)境保護(hù)局.食用農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：HJ 332-2006[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2006.

[8]國(guó)家環(huán)境保護(hù)局.食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中污染物限量：GB 2762—2012[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2012.

(責(zé)任編輯：劉新永)

Studyoncadmium-enrichingcharacteristicsofdifferentpotatovarieties

LIN Yan

(FuzhouInstituteofAgriculturalSciences,FujianProvince350018)

2017-05-29

林燕，女，1966年生。

福州市科技計(jì)劃項(xiàng)目(2017-N-47)。

10.13651/j.cnki.fjnykj.2017.06.003