浉河區(qū)茶葉中銅元素來(lái)源分析

王曉 梁少茹

（1.河南省豫南茶樹資源綜合開(kāi)發(fā)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；2.信陽(yáng)市農(nóng)業(yè)科學(xué)院；3.信陽(yáng)市文新茶葉有限責(zé)任公司；河南 信陽(yáng) 464000）

信陽(yáng)市是我國(guó)傳統(tǒng)產(chǎn)茶區(qū)之一，茶園主要分布在西部桐柏山區(qū)和南部大別山陰坡，所產(chǎn)的信陽(yáng)毛尖以細(xì)圓緊直多白毫、香高味濃回甘甜馳名世界。截止到2019年底，信陽(yáng)茶園約213.8萬(wàn)畝，產(chǎn)量達(dá)到7.2萬(wàn)噸，茶業(yè)產(chǎn)值122億元，從業(yè)人員120萬(wàn)，是名副其實(shí)的支柱產(chǎn)業(yè)。浉河區(qū)是信陽(yáng)毛尖核心產(chǎn)區(qū)“五云兩潭一寨”所在地，有茶園面積60萬(wàn)畝，全國(guó)產(chǎn)茶縣中排名第二，是全國(guó)十大生態(tài)產(chǎn)茶縣、全國(guó)百?gòu)?qiáng)產(chǎn)茶縣。境內(nèi)主要為黃棕沙壤土，微酸性，土質(zhì)較粘重，表土層較厚且腐殖質(zhì)含量較高，植被豐富，森林覆蓋率高，水熱條件好，適宜種茶。由于人們對(duì)健康生活的追求，提高了茶農(nóng)發(fā)展有機(jī)產(chǎn)品的意識(shí)，各個(gè)茶區(qū)有機(jī)茶園認(rèn)證發(fā)展較快。但是，作為全國(guó)第二大產(chǎn)茶縣的浉河區(qū)，有機(jī)茶園認(rèn)證并不理想，除了傳統(tǒng)茶葉種植加工模式一時(shí)難以轉(zhuǎn)變外，很重要的一個(gè)因素是茶葉中銅元素超標(biāo)。茶葉中銅元素主要來(lái)自茶園土壤，豐華等[1]和鄒慶鵬等[2]對(duì)信陽(yáng)茶區(qū)土壤分析顯示，鐵元素極其豐富，鈣、鎂、硫、錳、鋅等元素含量豐富，銅、硼元素嚴(yán)重缺乏。以此來(lái)看，信陽(yáng)市浉河區(qū)茶園土壤銅元素含量與茶葉銅元素含量存在著矛盾的地方。

一 信陽(yáng)毛尖中銅元素統(tǒng)計(jì)分析

根據(jù)浉河區(qū)文新茶葉公司近六年有機(jī)茶檢測(cè)報(bào)告，可以看出浉河區(qū)茶葉中銅元素比較豐富，平均值18.38mg/kg。大部分低于國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《有機(jī)茶》（NY/T5196-2002）的指標(biāo)30mg/kg，但是，偶有超標(biāo)。該統(tǒng)計(jì)的平均值與尹鵬[3]2015年通過(guò)信陽(yáng)市7個(gè)縣區(qū)、46個(gè)茶葉樣品測(cè)量銅（18.8556mg/kg）的結(jié)果相近。但是，馬嬙等[4]對(duì)全國(guó)各省茶葉進(jìn)行了微量元素測(cè)定，顯示銅元素普遍存在茶葉中，含量變化范圍5.98-21.67mg/kg，平均值為13.90mg/kg，低于信陽(yáng)毛尖中銅含量平均水平。

表1是浉河區(qū)文新茶葉公司2013年、2015年、2017年和2019年的檢測(cè)報(bào)告統(tǒng)計(jì)。

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二 浉河區(qū)茶園石塊成分分析

考慮到信陽(yáng)市有些地方出現(xiàn)過(guò)銅礦，所以對(duì)浉河區(qū)茶園的石塊進(jìn)行了取樣檢測(cè)。

對(duì)浉河區(qū)三個(gè)核心區(qū)域的石塊進(jìn)行取樣，分別標(biāo)為樣品1、樣品2、樣品3。通過(guò)X射線熒光光譜（XRY）法初步分析，發(fā)現(xiàn)三個(gè)樣品的主要礦質(zhì)成分是石英和伊利石，依次占總重量的47.1%、47%和47%。其中，石英和伊利石的比例依次是60.1:39.9、45.1:54.9和54.0:46.0。

為了進(jìn)一步明確三個(gè)樣品中礦質(zhì)元素含量，又利用電感耦合等離子體質(zhì)譜儀對(duì)樣品進(jìn)行分析，檢驗(yàn)結(jié)果如表2。

表2 石塊樣品礦質(zhì)元素分析結(jié)果表

三個(gè)樣品共檢測(cè)出32種礦質(zhì)元素，其中植物必須元素出現(xiàn)11種，其中鉀、鐵、鎂、鈣、磷、氯、硫、錳、鋅、銅含量十分豐富，結(jié)果如表3。

3個(gè)樣品出現(xiàn)了《土壤環(huán)境質(zhì)量農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)》（GB15618-2018）[5]中的5種必測(cè)項(xiàng)目，分別是銅、鉛、鉻、鋅、鎳，平均值分別是43.58mg/kg、11.12mg/kg、41.23mg/kg、75.10mg/kg和48.29mg/kg。由于信陽(yáng)茶園PH值都在6.5以下，按照GB15618-2018的標(biāo)準(zhǔn)，銅元素土壤污染風(fēng)險(xiǎn)篩選值底限為50mg/kg。以此為參考，浉河區(qū)茶園中石塊的銅元素含量相當(dāng)高。

表3 植物必須元素和土壤環(huán)境質(zhì)量必檢項(xiàng)目平均值

三 信陽(yáng)毛尖中銅含量與茶園石塊中銅元素含量的分析

銅元素參與動(dòng)物、植物和人類細(xì)胞內(nèi)多種生理反應(yīng)，例如細(xì)胞呼吸、氧化酶的構(gòu)成、鐵離子的攝取等。茶樹缺少銅元素，癥狀表現(xiàn)在成熟新葉上，初期顯現(xiàn)形狀規(guī)則、大小不等的玫瑰色小圓點(diǎn)，中央白色，中期病斑轉(zhuǎn)為橘黃色，隨之出現(xiàn)壞死病斑，后期病葉嚴(yán)重失率，病斑擴(kuò)大，葉緣壞死，但是葉脈仍為綠色。所以，茶樹缺銅是十分容易判斷的，浉河區(qū)茶園從未出現(xiàn)過(guò)缺銅癥狀。

當(dāng)前科研工作者判斷茶園土壤有效態(tài)銅元素的標(biāo)準(zhǔn)一般是根據(jù)第二次土壤普查分級(jí)指標(biāo)，該指標(biāo)可將茶園中微量元素的豐富程度分為五個(gè)級(jí)別，銅元素臨界值是2.0mg/kg。銅元素低于1.0mg/kg為很缺，1.0-2.0mg/kg為缺，2.1-4.0mg/kg適中，4.1-6.0mg/kg為豐富，大于6.0mg/kg為很豐富[6]。不過(guò)茶樹是否缺乏銅元素，有另一個(gè)診斷指標(biāo)，是茶樹新梢第三葉元素養(yǎng)分水平。茶樹新梢第三葉銅元素含量小于10mg/kg為營(yíng)養(yǎng)水平缺乏至中等，含量在15mg/kg左右為營(yíng)養(yǎng)水平中等至充足，含量大于30mg/kg為充足至過(guò)量[7]。按照這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，信陽(yáng)茶樹中銅元素營(yíng)養(yǎng)水平較高。

通過(guò)統(tǒng)計(jì)和檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)浉河區(qū)成品茶中銅元素含量較高，平均值為18.38mk/kg，茶園石塊中的銅元素含量也較高，平均值為43.58mg/kg，兩個(gè)數(shù)據(jù)之間存在著正相關(guān)趨勢(shì)。

四 結(jié)論

本研究發(fā)現(xiàn)浉河區(qū)茶葉銅元素含量豐富，偶有超標(biāo)現(xiàn)象。這種現(xiàn)象應(yīng)該是茶園石塊銅元素含量造成的，所以，在茶園開(kāi)墾、農(nóng)事活動(dòng)過(guò)程中應(yīng)當(dāng)注意清理茶園石塊。石塊廣泛存在于我國(guó)茶區(qū)，其微量元素如何融入土壤以及茶樹吸收銅元素機(jī)制都需要深入研究。

不過(guò)，銅元素作為植物生長(zhǎng)必須的16種元素之一，來(lái)源廣泛，包括茶園土壤、水源、空氣，施肥、噴藥、灌溉和制茶機(jī)械污染，需要逐個(gè)分析。另外，研究材料較少，取樣也不夠廣泛，對(duì)研究結(jié)果會(huì)有一定影響。