泰山茶樹(shù)鉛含量與茶園土壤鉛含量的相關(guān)性分析

周海燕 李龍 劉德軍 張力偉 鞠國(guó)棟 周曉波 韓曉陽(yáng) 尚濤

摘要：本試驗(yàn)以泰山茶產(chǎn)區(qū)的茶樹(shù)鮮葉、莖、根及土壤為材料，測(cè)定了2015—2017年其鉛（Pb）含量的變化，以分析探明泰山茶茶園土壤鉛含量與樹(shù)株中鉛含量的關(guān)系。結(jié)果表明，泰山茶產(chǎn)區(qū)30個(gè)樣點(diǎn)的土壤全鉛含量均處于安全水平;從各樣地來(lái)看，泰山區(qū)省莊鎮(zhèn)小津口村（S2）和葉家莊村（S4）的土壤全鉛含量一直保持較高水平，泰山區(qū)省莊鎮(zhèn)劉家莊村（S9）和肥城市老城街道辦事處張花峪村（S29）則保持較低水平;鉛在茶樹(shù)體內(nèi)的積累量大致呈現(xiàn)為根系>莖>葉，且茶樹(shù)鮮葉內(nèi)鉛含量處于正常水平。分析表明，泰山茶樹(shù)體內(nèi)的鉛含量與茶園土壤鉛含量無(wú)顯著相關(guān)性。

關(guān)鍵詞：茶樹(shù);茶園土壤;鉛含量;相關(guān)性

中圖分類(lèi)號(hào)：S571.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào)：A文章編號(hào)：1001-4942（2019）05-0102-04

2018年泰山茶種植面積已達(dá)3000多公頃，產(chǎn)值達(dá)8.1億元。茶產(chǎn)業(yè)作為泰安地區(qū)新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換、精準(zhǔn)扶貧的特色產(chǎn)業(yè)，逐步受到政府和企業(yè)的重視[1]。近年來(lái)，隨著化肥和農(nóng)藥的大量使用，以及現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)備大量使用含重金屬的汽柴油，茶園受到重金屬污染的問(wèn)題日益嚴(yán)重[2]。同時(shí)，茶樹(shù)是喜酸性的經(jīng)濟(jì)作物，隨著植茶時(shí)間的延長(zhǎng)，土壤酸性不斷增強(qiáng)[3]。酸性環(huán)境可將土壤中的重金屬離子從螯合狀態(tài)轉(zhuǎn)變成離子狀態(tài)，促進(jìn)茶樹(shù)對(duì)重金屬的吸收，增加茶樹(shù)體內(nèi)重金屬的積累[4]。因此導(dǎo)致茶葉產(chǎn)品重金屬含量超標(biāo)，對(duì)消費(fèi)者產(chǎn)生危害，也進(jìn)一步降低茶農(nóng)及茶企的收入。

近年來(lái)食藥監(jiān)管部門(mén)對(duì)泰山茶成品抽檢過(guò)程中多次檢出茶葉鉛含量超標(biāo)，嚴(yán)重影響泰山茶的品質(zhì)安全，造成重大經(jīng)濟(jì)損失。本研究從山東省泰安市茶園取樣，通過(guò)對(duì)茶葉原料及茶園土壤鉛含量的檢測(cè)，探討茶葉田間生產(chǎn)中茶園土壤含鉛量與茶樹(shù)植株中含鉛量的關(guān)系，以期為泰安茶園土壤重金屬的治理和茶產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供支持。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

1.1.1取樣地點(diǎn)分別在泰安市泰山區(qū)、岱岳區(qū)、新泰市和肥城市的泰山茶主產(chǎn)區(qū)選擇遠(yuǎn)離公路的30個(gè)有代表性的茶園進(jìn)行取樣，具體地點(diǎn)見(jiàn)表1。

1.1.2樣品采集在選取的采樣地用S形取樣法[5]，分別于2015年5月、2016年7月、2017年9月采摘鮮茶葉（1芽2葉）250g、地上10cm處截取高度10cm的茶樹(shù)莖250g、對(duì)應(yīng)植株根系250g以及植株周邊根區(qū)0～40cm土層的土壤樣品1000g。

1.1.3樣品制備植株樣品采集后用去離子水沖洗干凈，然后殺青，80℃烘箱中烘干。烘干樣品粉碎過(guò)篩。土壤樣品風(fēng)干后過(guò)150目篩保存?zhèn)溆肹6]。

1.2樣品檢測(cè)方法

樣品處理制備后，按照《GB5009.12—2017食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中鉛的測(cè)定》測(cè)定植株根、莖、葉中的鉛含量;按照《GB/T17141—1997土壤質(zhì)量鉛、鎘的測(cè)定石墨爐原子吸收分光光度法》檢測(cè)土壤樣品中的全鉛含量。

1.3數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采用IBMSPSS軟件進(jìn)行方差和相關(guān)性分析，采用MicrosoftExcel2010進(jìn)行作圖。

2結(jié)果與分析

2.1茶園土壤全鉛含量分析

不同主產(chǎn)區(qū)之間茶園土壤全鉛含量存在差異。由表2可見(jiàn)，2015年30個(gè)采樣點(diǎn)茶園土壤中鉛含量范圍在9.33～34.88mg/kg，最大值是最小值的3.74倍。30個(gè)茶園中有22個(gè)土壤全鉛含量分布在10～20mg/kg，占總數(shù)的73.3%;有5個(gè)土壤全鉛含量分布在20～30mg/kg，占總數(shù)的16.7%;超過(guò)30mg/kg的有2個(gè)，出現(xiàn)在S2和S4，而低于10mg/kg的僅有1個(gè)，出現(xiàn)在S9。從每個(gè)區(qū)域分析來(lái)看，泰山區(qū)省莊鎮(zhèn)小津口村、葉家莊村、劉家莊村，岱岳區(qū)山口鎮(zhèn)小馬莊村、西太平村，岱岳區(qū)道朗鎮(zhèn)豐山村，新泰市羊流鎮(zhèn)朝陽(yáng)村，新泰市石萊鎮(zhèn)北官莊村和肥城市老城街道辦事處張花峪村茶園土壤全鉛含量最大值與最小值之差分別為15.12、23.42、9.00、5.82、2.90、7.02、2.56、5.16、6.99mg/kg，即泰山區(qū)省莊鎮(zhèn)小津口村和葉家莊村兩地隨機(jī)抽檢的茶園土壤全鉛含量差距較大，其他產(chǎn)區(qū)幅度變化不大。

由表3可見(jiàn)，2016年隨機(jī)抽樣檢測(cè)點(diǎn)的土壤全鉛含量與2015年相似?？傮w比較分析來(lái)看，S2、S6、S7、S9、S11、S14、S16、S19、S21、S23、S25、S2912個(gè)抽樣點(diǎn)的全鉛含量相對(duì)于2015年呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，其余18個(gè)抽樣點(diǎn)則呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。相較于2016年，2017年30個(gè)抽樣點(diǎn)中14個(gè)呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，16個(gè)呈現(xiàn)上升趨勢(shì)（表4）。2015至2017年總體分析來(lái)看，泰山茶產(chǎn)區(qū)30個(gè)抽樣點(diǎn)的土壤全鉛含量均處于安全水平。從各抽樣地來(lái)看，S2和S4的全鉛含量一直保持較高的水平，S9和S29則保持較低的水平。3次的抽檢樣品雖然在含量上有所變化，但變化幅度比較小，表明30個(gè)抽檢的土壤樣品全鉛含量基本保持一致。

2.2茶樹(shù)鉛含量分析

茶樹(shù)中的鉛主要來(lái)源于大氣及土壤中有效態(tài)鉛的吸收，但體內(nèi)各部位的吸收累積量有所不同。由表5可見(jiàn)，鉛在植株內(nèi)的積累量大致呈現(xiàn)為根系>莖>葉。從測(cè)定數(shù)據(jù)來(lái)看，鮮葉中的鉛含量均低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（Pb≤2mg/kg），表明鮮葉內(nèi)Pb含量處于正常水平。從區(qū)域內(nèi)的對(duì)比結(jié)果來(lái)看，3年內(nèi)各區(qū)域抽樣點(diǎn)全鉛含量存在較大差異，表明各點(diǎn)在對(duì)含鉛制品材料的使用上存在較大差異。綜合3年的檢測(cè)結(jié)果來(lái)看，2016年的茶樹(shù)Pb含量均低于2015和2017年（表6、表7）。

2.3土壤與植株全鉛含量相關(guān)性分析

將3年的土壤與植株全鉛含量進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果見(jiàn)圖1?？梢钥闯?，土壤全鉛含量與植株根、莖、葉的相關(guān)系數(shù)分別為-0.00362、0.00128、-0.00366，P值分別為0.862、0.247、0.893。3組數(shù)據(jù)均未呈現(xiàn)出線性相關(guān)性。表明泰山區(qū)茶樹(shù)的鉛含量與茶園土壤鉛含量無(wú)顯著相關(guān)性。

3討論與結(jié)論

通過(guò)分析可看出，泰山區(qū)茶樹(shù)的鉛含量與茶園土壤鉛含量無(wú)顯著相關(guān)性，泰山茶植地土壤含鉛量均低于有機(jī)茶產(chǎn)地環(huán)境條件（NY5199—2002）中的鉛限量。按照《GB15618—1995土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定限量，泰山區(qū)茶園土壤屬于1類(lèi)。該類(lèi)土壤主要適用于國(guó)家規(guī)定的自然保護(hù)區(qū)（原有背景重金屬含量高的除外）、集中式生活飲用水源地、茶園、牧場(chǎng)和其他保護(hù)地區(qū)的土壤，土壤質(zhì)量基本上保持自然背景水平。

由于茶葉傳統(tǒng)的商品化生產(chǎn)過(guò)程是采摘后直接加工制成，未進(jìn)行清洗處理。因此，分析茶葉鉛來(lái)源可能是：①道路或建筑揚(yáng)塵、大氣飄塵、汽車(chē)燃油尾氣排放、氣溶膠中的鉛經(jīng)干濕沉降吸附于茶樹(shù)葉片表面[7-9];②茶葉炒制加工過(guò)程中帶入的鉛[7，10]。

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