廬山云霧茶茶園土壤與茶葉中鋁環(huán)境地球化學(xué)積累影響因素及轉(zhuǎn)移對(duì)策研究實(shí)驗(yàn)

韋紅飛　韋紅鋼

一、課題研究目的、意義

茶葉是我省重要的經(jīng)濟(jì)作物，種植面積大，分布范圍廣。廬山所產(chǎn)的“廬山云霧茶”被列為中國(guó)十大名茶之一。廬山云霧茶大多生長(zhǎng)在海拔800米以上的地方，升溫較慢，茶樹萌發(fā)在4月下旬至5月初，即谷雨后。其獨(dú)特的品質(zhì)很大一部分原因和獨(dú)特的生長(zhǎng)環(huán)境有關(guān)。茶樹有富集環(huán)境中化學(xué)物質(zhì)的特性，當(dāng)環(huán)境受到污染時(shí)，茶葉亦會(huì)受到污染。鋁是地殼中含量最豐富的金屬元素，在自然界中，土壤中的鋁幾乎都以固定態(tài)存在，對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育影響不大。但當(dāng)土壤發(fā)生酸化時(shí)，固定態(tài)的鋁可被活化成活性鋁，在江西酸性土壤中，活性鋁對(duì)很多植物的生長(zhǎng)發(fā)育有抑制作用。然而，茶樹卻能在活性鋁含量較高的酸性土壤上生長(zhǎng)得很好，由于茶樹生長(zhǎng)的自然條件的差異，商品茶葉鋁含量有很大差別，我國(guó)的商品茶葉鋁含量一般為200-1000mg/kg；日本綠茶鋁含量一般為140-700mg/kg；土耳其產(chǎn)紅茶鋁含量為600-2500mg/kg。由此可見，供人們直接飲用的商品茶葉含鋁量是比較高的，并且茶葉中18-45%的鋁能被溶解到水中，通過飲茶將是人體攝取鋁的重要來源之一。同時(shí)，研究表明，透析性腦病、老年性癡呆病及其他某些神經(jīng)系統(tǒng)疾病與人體組織中的鋁含量有關(guān)，鋁可能是這些疾病的成因之一。而且，鋁對(duì)肝、骨、細(xì)胞等均具有一定的毒性作用，如果長(zhǎng)期飲茶，很可能在體內(nèi)積累過量的鋁而對(duì)人體健康帶來潛在危脅，茶葉中鋁的含量很高，但產(chǎn)自不同地域的茶葉含鋁量有很大差異，Kubota和Klaus等認(rèn)為這主要與茶葉產(chǎn)地的土壤環(huán)境地球化學(xué)因素有關(guān)。然而，茶園土壤環(huán)境地球化學(xué)因素與茶葉吸收鋁的關(guān)系的系統(tǒng)研究報(bào)道很少，人們還不十分清楚自然茶園茶葉吸收鋁與哪些土壤環(huán)境地球化學(xué)因素有關(guān)，它們之間的關(guān)系如何。通過對(duì)自然條件下茶園土壤地球化學(xué)因素與茶葉吸收鋁的關(guān)系系統(tǒng)研究，人們就可以在不影響茶葉產(chǎn)量和質(zhì)量的前提下，進(jìn)行土壤改良，改變土壤條件以降低茶葉鋁的含量，使人們飲用低鋁含量的茶葉，從而減少由于飲茶吸入過量的鋁而損害人體健康的可能性。因此有必要對(duì)自然茶園影響茶葉吸收鋁的土壤環(huán)境地球化學(xué)因素進(jìn)行系統(tǒng)的研究，探討土壤性質(zhì)與土壤各形態(tài)鋁的關(guān)系，揭示茶園土壤鋁形態(tài)的分布規(guī)律。本研究對(duì)于改良江西云霧茶茶園土壤，降低茶葉鋁含量，提高茶葉品質(zhì)質(zhì)量，改善人們的生活質(zhì)量具有重要的理論和實(shí)際意義。

二、研究方案

1.主要研究?jī)?nèi)容、預(yù)期目標(biāo)

（1）本項(xiàng)目主要研究?jī)?nèi)容。茶園土壤的影響因素所表現(xiàn)的主要是土壤理化性質(zhì)的差異，土壤理化性質(zhì)影響元素鋁在土壤中的存在形態(tài)，進(jìn)而影響茶葉對(duì)鋁的吸收利用。對(duì)于土壤中鋁的存在形態(tài)有顯著影響的土壤理化性質(zhì)有機(jī)械組成、土壤pH值、有機(jī)質(zhì)含量和陽離子交換量。因此，本項(xiàng)目主要對(duì)茶園土壤四種基本理化性質(zhì)與鋁在土壤中存在形態(tài)的關(guān)系進(jìn)行探討，并揭示茶園土壤鋁形態(tài)的分布規(guī)律。選定廬山云霧茶采摘時(shí)節(jié)進(jìn)行茶園土壤樣品和茶葉樣品的采集，利用pHs-2型酸度計(jì)、ICP-AES等離子體發(fā)射光譜儀、原子吸收分光光度計(jì)分別測(cè)定土壤酸堿度、茶葉樣品中鋁含量、土壤陽離子交換量分析中交換性鈉含量。對(duì)以下內(nèi)容進(jìn)行探討：

①茶園土壤和茶葉中鋁的形態(tài)分布；

②茶園土壤中pH值、有機(jī)質(zhì)含量和陽離子交換量；

③茶園土壤鋁的形態(tài)分布及其與土壤理化性質(zhì)之間的關(guān)系；

④茶葉鋁含量與土壤理化性質(zhì)之間的關(guān)系；

⑤茶葉鋁含量與土壤各形態(tài)鋁之間的關(guān)系。

（2）本項(xiàng)目預(yù)期目標(biāo)。

①本項(xiàng)目預(yù)期目標(biāo)是：探討茶葉與土壤各形態(tài)鋁、茶葉鋁含量與茶園土壤鋁環(huán)境影響因素的關(guān)系，系統(tǒng)研究自然茶園影響茶葉吸收鋁的土壤環(huán)境地球化學(xué)因素，揭示茶園土壤鋁形態(tài)的分布規(guī)律。對(duì)改良江西云霧茶茶園土壤，降低茶葉鋁含量，提出相應(yīng)意見和對(duì)策，為提高江西云霧茶茶葉品質(zhì)質(zhì)量提供技術(shù)支撐與服務(wù)。

②計(jì)劃進(jìn)度和階段目標(biāo)（為期2年）。

計(jì)劃進(jìn)度和階段目標(biāo)如下：

第一階段：資料收集、調(diào)查取樣及分析測(cè)試階段

時(shí) 間：2017年1月～2018年6月

階段目標(biāo)：按照項(xiàng)目目標(biāo)要求，系統(tǒng)收集江西綠茶、云霧茶土壤生長(zhǎng)環(huán)境及茶葉品質(zhì)方面的資料；進(jìn)行土壤環(huán)境調(diào)查，野外樣品采集及做好實(shí)驗(yàn)室分析工作，分析測(cè)試取得原始數(shù)據(jù)，為下一步研究工作的進(jìn)行提供科學(xué)依據(jù)。。

第二階段：數(shù)據(jù)分析處理、整理工作階段

時(shí) 間：2018年7月～2018年9月

階段目標(biāo)：根據(jù)收集整理的分析資料，結(jié)合影響茶葉吸收鋁的土壤環(huán)境地球化學(xué)因素，對(duì)數(shù)據(jù)處理結(jié)果進(jìn)行分析總結(jié)，研究茶園土壤鋁的形態(tài)分布、茶葉鋁含量及其與土壤理化性質(zhì)之間的關(guān)系。

第三階段：意見和對(duì)策的最終形成、最終研究報(bào)告撰寫

時(shí) 間：2018年10月～2018年12月

階段目標(biāo)：本著改良江西云霧茶茶園土壤，降低茶葉鋁含量的理念，對(duì)改良江西云霧茶茶園土壤、鋁含量現(xiàn)狀提出相關(guān)的對(duì)策建議，為提高茶葉品質(zhì)質(zhì)量提供技術(shù)支撐與服務(wù)，并完成最終研究報(bào)告。

③預(yù)期研究成果及形式。

A本項(xiàng)目預(yù)期研究成果主要是：

a 通過研究明確茶園土壤和云霧茶茶葉中鋁的形態(tài)分布；茶園土壤中pH值、有機(jī)質(zhì)含量和陽離子交換量問題；

b明確茶園土壤鋁的形態(tài)分布、茶葉鋁含量及其與土壤理化性質(zhì)之間的關(guān)系；

c明確茶園土壤鋁形態(tài)的分布規(guī)律，提出改良江西云霧茶茶園土壤，降低茶葉鋁含量的意見和對(duì)策。

B本項(xiàng)目成果表現(xiàn)形式是：

a提交云霧茶茶園土壤與茶葉中鋁環(huán)境地球化學(xué)積累影響因素及轉(zhuǎn)移對(duì)策的決策咨詢研究報(bào)告；

b提供改良江西云霧茶茶園土壤，降低茶葉鋁含量的意見和對(duì)策，提出適合江西云霧茶生長(zhǎng)土壤環(huán)境建議。

三、課題負(fù)責(zé)人