西洋參種植土壤重金屬含量變化

閆雪純　王琪　楊倩　陳曉紅　張建龍　張興曉　陳國(guó)忠

【摘? ?要】 為研究西洋參種植過(guò)程中土壤重金屬含量的變化，選取了文登地區(qū)西洋參種植1～4年的土壤作為樣品，對(duì)樣品中的重金屬含量進(jìn)行測(cè)定。結(jié)果表明：土壤重金屬含量與種植年份之間沒(méi)有相關(guān)性，符合《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)（試行）》。

【關(guān)鍵詞】 西洋參;種植年份;土壤重金屬

Changes of Heavy Metal Content in Soil of Panax quinquefolium L.

Yan Xuechun? ?Wang Qi? ?Yang Qian? ?Chen Xiaohong? ?Zhang Jianlong? ?Zhang Xingxiao? ?Chen Guozhong*

（School of Life Science ， Ludong University? ?264025）

[Abstract] In order to study the change of heavy metal content in soil during the cultivation of Panax quinquefolium L， the soil of 1～4 years in Wendeng area was selected as the sample. The contents of heavy metals in the sample were determined. The results showed that there was no correlation between soil heavy metal content and planting years. The content of heavy metals reached the value of Soil environmental quality Risk control standard for soil contamination of agricultural land.

[Keywords] panax quinquefolium l.; planting years; heavy metal content in soil

1? 前言

西洋參是五加科多年生草本植物，以根入藥，是重要的補(bǔ)益類(lèi)中藥。山東省威海市文登區(qū)是西洋參主產(chǎn)區(qū)之一[1]。西洋參的種植模式目前以農(nóng)田栽參為主[2-3]，而農(nóng)田土壤在長(zhǎng)期種植過(guò)程中容易積累重金屬，影響西洋參的藥用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，危害人體健康。重金屬是一類(lèi)可通過(guò)食物鏈傳遞的環(huán)境污染物，具有長(zhǎng)期性、難移動(dòng)性等特點(diǎn)。農(nóng)田栽參的重金屬污染主要是人為因素，如重金屬超標(biāo)的污水灌澆、濫用化肥農(nóng)藥等。為了解威海市文登區(qū)西洋參產(chǎn)地土壤污染狀況，本文對(duì)西洋參不同種植年份土壤的重金屬含量進(jìn)行了檢測(cè)分析。

2? 材料與方法

2.1? 材料

樣本取自山東省威海市文登區(qū)張家產(chǎn)口子李村，分別采未種植和種植西洋參1～4年的土壤，距表層5～20cm取樣。鹽酸、硝酸為優(yōu)級(jí)純，其余試劑為化學(xué)純。使用ICPE-9000光譜儀（Shimadzu， Japan）和原子熒光光度計(jì)（AFS-930，北京吉天儀器有限公司）測(cè)定，重金屬標(biāo)準(zhǔn)品由國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心北京萬(wàn)佳首化生物科技有限公司提供。

2.2? 方法

土樣處理參照《NY/T 1613-2008 土壤質(zhì)量 重金屬測(cè)定 王水回流消解原子吸收法》。采用Excel對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行基礎(chǔ)處理，SPSS軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，GraphPad Prism 6繪圖。

3? 結(jié)果與分析

Zn含量在土壤中最高，Cd和Hg含量較低。土壤樣品pH值在4.2～5.3之間，參考《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)（試行）》的農(nóng)用地土壤污染篩選值（pH<5.5），發(fā)現(xiàn)在未種植和種植不同年限西洋參的土壤中，8種重金屬只有Cd在正常種植2年的西洋參土壤中含量超過(guò)了農(nóng)用地土壤污染篩選值，其他金屬含量均未超標(biāo)?？傮w來(lái)看，重金屬含量與種植年份之間并未表現(xiàn)出關(guān)聯(lián)性。

圖1是不同產(chǎn)地土壤重金屬含量的變化。8個(gè)地區(qū)的鉻含量均未超過(guò)土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。西洋參種植中土壤的鉻含量始終遠(yuǎn)低于土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)以及山東省威海市土壤鉻含量背景值。土壤中鉻污染主要來(lái)源于制革、冶煉、印染等工業(yè)廢水和污泥。

土壤中鎳污染主要來(lái)源煉油、冶煉、染料等工業(yè)廢水。鎳化合物有較強(qiáng)的毒性，過(guò)量的鎳會(huì)阻止植物生長(zhǎng)及其向地上部分的運(yùn)輸。文登西洋參種植土壤中鎳含量低于土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、山東省鎳含量背景值和威海市鎳含量平均值。

銅離子是生物生長(zhǎng)必須的元素，但人體攝入量過(guò)大則會(huì)發(fā)生中毒現(xiàn)象。結(jié)果表明，未種植農(nóng)田土壤銅含量最高，其次為種植西洋參2年和4年的土壤，1年和3年的土壤銅含量較低。由圖1可看出，文登西洋參種植土壤銅含量小于土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

鋅是人和動(dòng)物所必須的微量元素之一，但是過(guò)量的鋅會(huì)導(dǎo)致生物鋅中毒。西洋參正常種植2年和4年的土壤銅含量較高，1年和3年土壤鋅含量較少。從圖1可見(jiàn)，文登種植土壤鋅含量小于土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

土壤中砷濃度過(guò)高會(huì)使植株的根莖葉枯死，進(jìn)入食物鏈中對(duì)人體的生理機(jī)能造成影響。飼料添加劑在工廠(chǎng)化養(yǎng)殖畜禽中的應(yīng)用經(jīng)常導(dǎo)致畜禽糞便中砷含量超標(biāo)，若作為有機(jī)肥施用則會(huì)引起土壤砷污染，這可能是西洋參種植第1年砷含量最高的主要原因，不過(guò)各地區(qū)土壤砷含量均低于土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（圖1）。

文登地區(qū)的鎘含量略低于土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的農(nóng)用地土壤污染篩選值，山東省和威海市的背景值都較低（圖1），其他不同吉林省地區(qū)西洋參種植地的鎘含量都比較高。鎘最易造成土壤污染，推測(cè)在西洋參種植過(guò)程中，化肥農(nóng)藥和灌溉用水都可能是污染源。

4? 結(jié)論

目前農(nóng)田栽參已成為人參、西洋參產(chǎn)業(yè)向前發(fā)展的必要趨勢(shì)， 如何確定適宜西洋參生長(zhǎng)的土壤條件并選擇適合的肥料進(jìn)行改良是當(dāng)今需要攻破的難點(diǎn)[4]。本研究對(duì)西洋參種植土壤中的重金屬含量進(jìn)行測(cè)定，并將不同地區(qū)土壤重金屬含量與土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)比較，發(fā)現(xiàn)文登西洋參種植土壤中重金屬含量均未超標(biāo)，但其中鎘含量較高，需要引起高度重視。

參考文獻(xiàn)：

[1] 唐新禮，劉忠良，黃頌軍，劉巖，畢振宇.威海市文登區(qū)不同種植類(lèi)型土壤有機(jī)質(zhì)評(píng)價(jià)分析[J].農(nóng)技服務(wù)，2016，33（11）：89.

[2] 姜 軍. 山東省經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)土壤重金屬環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀及潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[D].山東師范大學(xué)，2014.

[3] 魏春雁，劉笑笑，宋志峰，陳冠寧.不同產(chǎn)地中藥材及其栽培土壤中重金屬含量比較研究[J].東北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2017，42 （04）： 39-43.

[4] 王 鑫，魏帛軒，吳艾軒，陳 迪，趙洪顏，樸仁哲. 不同生物有機(jī)肥對(duì)西洋參栽培農(nóng)田土壤改良研究[J]. 延邊大學(xué)農(nóng)學(xué)學(xué)報(bào) 2019，41（01），41-46+57.