廣西梧州六堡茶產(chǎn)區(qū)土壤硒含量及其與茶葉中硒的相關(guān)性分析

彭贊文，張立杰，程道品，劉 茜

1. 梧州學(xué)院，廣西 梧州 543000；2. 桂林旅游學(xué)院，廣西 桂林 541000

硒是人體必需的微量營(yíng)養(yǎng)元素之一，具有增強(qiáng)人體免疫力、抗衰老和預(yù)防癌癥等重要的生物學(xué)功能[1-2]。人體缺硒會(huì)導(dǎo)致40多種疾病，如癌癥、貧血、腦血管疾病、白內(nèi)障和糖尿病等[3-4]。經(jīng)常飲茶，尤其是飲用富硒茶，可以改善人體的硒營(yíng)養(yǎng)，起到提高免疫力與預(yù)防疾病的效果。茶樹(shù)對(duì)硒元素具有很強(qiáng)的吸收和富集能力，能把非生物活性的無(wú)機(jī)硒轉(zhuǎn)化為安全、有效的有機(jī)硒[5]。但茶葉自然富硒與土壤含硒量、土壤pH值以及茶樹(shù)品種有密切的關(guān)系。湖北恩施[6]、陜西漢陰[7]、安徽皖南[8]、貴州都勻[9]、福建壽寧[10]、江西浮梁[11]及江蘇宜興[12]等茶區(qū)，土壤硒元素含量是其他地區(qū)的數(shù)倍到幾十倍，是我國(guó)富硒茶生產(chǎn)地帶，并已開(kāi)發(fā)出多種富硒茶產(chǎn)品。茶葉硒含量與土壤硒含量之間呈顯著正相關(guān)，且不同品種茶樹(shù)對(duì)硒的富集能力存在顯著差異[8,12]。

廣西農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地土壤硒資源普查結(jié)果表明：廣西大部分農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地土壤中含硒量豐富,具有得天獨(dú)厚的硒資源優(yōu)勢(shì)[15]。梧州境內(nèi)氣候溫和濕潤(rùn)，生態(tài)條件優(yōu)良，是廣西主要的茶葉生產(chǎn)地區(qū)和重要的出口茶葉生產(chǎn)基地[16]。本試驗(yàn)研究采集廣西梧州市六堡茶產(chǎn)區(qū)茶園土壤樣品和對(duì)應(yīng)茶鮮葉樣品進(jìn)行檢測(cè)與分析，以期探明六堡茶茶葉硒含量及其影響因素。

1 材料與方法

1.1 土壤樣品采集

根據(jù)六堡茶主產(chǎn)區(qū)的分布情況，在廣西梧州市境內(nèi)的蒼梧縣、藤縣、蒙山縣和長(zhǎng)洲區(qū)4個(gè)縣( 區(qū))的主要茶葉產(chǎn)地，選取26 個(gè)典型茶園(其中蒼梧縣18個(gè)、其他地區(qū)8個(gè))，采集了17個(gè)剖面土樣(其中蒼梧縣9個(gè)剖面，其他地區(qū)8個(gè)剖面)和208個(gè)表層土樣。表層土壤樣品采用S形路線進(jìn)行采樣，每個(gè)茶園采集8 個(gè)土壤樣品，每個(gè)采樣點(diǎn)為大約30 m 半徑內(nèi)采集5 個(gè)采樣分點(diǎn)（0 ～ 60 cm 深的土柱），利用“四分法”將每個(gè)采樣點(diǎn)的5 個(gè)樣品均勻混合為1個(gè)土樣，每個(gè)土樣質(zhì)量為1.0 kg 左右。同時(shí)，選擇代表性茶場(chǎng)采集剖面土樣，分別為0 ～ 25 cm、25 ～ 50 cm、50 ～ 75 cm、75 ～ 100 cm、100～ 125 cm和125 ～ 150 cm。剔除土樣里石塊、根系和其他雜物后逐一進(jìn)行編號(hào)，同時(shí)記錄采樣的相關(guān)信息。采集的土樣經(jīng)風(fēng)干、剔除雜物后磨碎分別過(guò)20目和100目篩，備用待測(cè)。

1.2 茶樹(shù)樣品采集

選取11個(gè)典型具代表性茶園，在每個(gè)茶園選取3 ～ 4株健康、無(wú)病蟲(chóng)害茶樹(shù)，分別采集莖、葉樣品，樣品鮮重大于1.0 kg。并按試驗(yàn)方法1.1，在距對(duì)應(yīng)茶樹(shù)根際15 cm的位置，均勻采集土壤表層0 ～ 60 cm 深的土樣。所有樣品均貼上標(biāo)簽，并做好相應(yīng)記錄，裝入塑料自封袋備用。

1.3 土壤pH值和Se含量測(cè)定

土壤 pH值采用水浸提電位法測(cè)定；茶樹(shù)的莖、葉以及表層土壤和剖面土壤樣品中的Se元素含量，均采用電感藕合等離子體質(zhì)譜儀（美國(guó)安捷倫科技有限公司，LC/ICP-MS7700X型）分析測(cè)定。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel 2016及SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和差異顯著性檢驗(yàn)，并用Oringin 9.0軟件進(jìn)行繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤pH值及土壤中的硒含量

2.1.1 茶園表層土壤pH值和土壤硒含量

廣西梧州26個(gè)六堡茶典型茶園土壤樣品檢測(cè)結(jié)果表明（表1），茶園表層土壤pH值變幅在3.71 ～ 5.65，平均值為4.56。茶園土壤pH平均值全部位于較為適宜的4.00 ～ 6.50， 51.8%的茶園土壤pH值位于最為適宜的4.50 ～ 5.50，達(dá)到優(yōu)質(zhì)高效高產(chǎn)茶園土壤要求[17]。僅有2個(gè)茶園的4個(gè)土壤樣品pH值低于4.00。這可能是常年植茶土壤因長(zhǎng)期耕作和施肥等因素，導(dǎo)致土壤酸化。

表1 六堡茶產(chǎn)區(qū)表層土壤pH值及土壤硒元素含量Table 1 pH value and selenium content of surface soil in Liubao tea producing areas

茶園表層土壤全硒平均含量變幅為0.25 ～5.09 mg/kg，平均值為2.28 mg/kg，高于全國(guó)土壤平均硒含量（0.29 mg/kg）和廣西全區(qū)土壤表層硒含量（0.77 mg/kg）[18]。土壤平均硒含量大于富硒茶園0.4 mg/kg標(biāo)準(zhǔn)[19]的茶園有25個(gè)，土壤硒含量平均值大于0.77 mg/kg的茶園有23個(gè)。土壤硒元素的富集系數(shù)變幅在0.64 ～ 12.73（富集系數(shù)用土壤硒含量與富硒茶園標(biāo)準(zhǔn)0.40 mg/kg之比來(lái)表示），平均值為5.70, 富集系數(shù)大于1的茶園達(dá)到25個(gè)?？梢?jiàn)，梧州六堡茶產(chǎn)區(qū)土壤富硒是生產(chǎn)天然富硒茶的先決條件，梧州市作為廣西優(yōu)質(zhì)六堡茶的重要生產(chǎn)基地和出口基地，具有開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)天然、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)富硒茶的明顯優(yōu)勢(shì)。

2.1.2 茶園垂直剖面土壤中的硒含量

六堡茶產(chǎn)區(qū)不同茶園土壤剖面全硒含量垂直分布見(jiàn)表2。整體來(lái)看，0 ～ 25 cm、25 ～ 50 cm、50 ～ 75 cm、75 ～ 100 cm、100 ～ 125 cm和125 ～ 150 cm土壤全硒平均含量分別為1.95 mg/kg、1.90 mg/kg、1.86 mg/kg、1.88 mg/kg、1.85 mg/kg和1.86 mg/kg。各茶園上層和下層土壤全硒含量并未出現(xiàn)明顯的趨向性增加或減少的情況，上層和下層土壤全硒含量比較接近。這表明六堡茶園硒在土壤剖面中的生物積累作用和土壤淋溶作用達(dá)到了基本動(dòng)態(tài)平衡[19]。上層和下層土壤的全硒含量比較接近且處于比較高的水平，在17個(gè)茶園土壤垂直剖面中，有11個(gè)茶園上層和下層土壤全硒含量差異較小，其余6個(gè)茶園上層和下層土壤全硒含量差異比較大，整體上并未出現(xiàn)明顯的趨向性增加或減少的情況。從茶樹(shù)根系主要分布的各層土壤全硒含量整體平均值來(lái)看，0 ～ 25 cm、25 ～ 50 cm、50 ～75 cm和75 ～ 100 cm土壤全硒平均含量分別為1.95 mg/kg、1.90 mg/kg、1.86 mg/kg和1.88 mg/kg，上層和下層土壤全硒含量比較接近，且處于較高的水平，在一定程度上決定了六堡茶茶園土壤天然富硒的地域優(yōu)勢(shì)。

表2 六堡茶產(chǎn)區(qū)茶園垂直剖面土壤中硒元素含量 （mg/kg）Table 2 Selenium content in vertical profile soil of tea garden in Liubao tea producing areas （mg/kg）

2.2 茶樹(shù)葉片和枝條中硒的含量

對(duì)11個(gè)六堡茶典型茶園采集的土壤樣品和茶葉、茶樹(shù)枝條樣品進(jìn)行檢測(cè)分析（六堡茶成品中含有一定數(shù)量的茶樹(shù)枝條），結(jié)果見(jiàn)表3。鮮葉中硒含量在0.25 ～ 0.93 mg/kg，平均含量為0.63 mg/kg；茶樹(shù)枝條中硒含量在0.20 ～ 0.84 mg/kg，平均含量為0.58 mg/kg。在檢測(cè)分析茶園中，有91%的茶園茶葉和枝條硒含量超過(guò)富硒茶葉0.25 mg/kg的標(biāo)準(zhǔn)，說(shuō)明六堡茶茶葉和枝條具備富硒茶的物質(zhì)基礎(chǔ)。六堡茶茶葉對(duì)土壤硒的富集系數(shù)在0.12 ～ 0.84，平均值為0.35，茶樹(shù)枝條對(duì)土壤硒的富集系數(shù)在0.09 ～ 0.61，平均值為0.30，茶葉對(duì)硒的富集能力略高于枝條。

表3 茶鮮葉和枝條中硒的含量及其富集特征比較Table 3 Comparison of selenium content and seleniumenriching characteristics in tea leaves and branches

2.3 茶園土壤硒和茶葉硒含量的關(guān)系

對(duì)梧州市六堡茶園24組茶鮮葉與茶園土壤硒含量、24組茶樹(shù)枝條與茶園土壤硒含量數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性分析（圖1），結(jié)果表明：茶鮮葉與土壤硒含量以及枝條與土壤硒含量均呈現(xiàn)極其顯著正相關(guān)（p＜0.01），二者的泊松相關(guān)系數(shù)分別為0.655和0.554。這表明土壤硒含量對(duì)六堡茶茶葉硒含量的影響明顯，梧州可充分利用土壤硒元素資源來(lái)生產(chǎn)天然、優(yōu)質(zhì)的富硒六堡茶。

圖1 茶園土壤硒和茶鮮葉及枝條硒含量的相關(guān)性Figure 1 Correlation of selenium content in tea garden soil and tea

3 討論與結(jié)論

廣西梧州六堡茶產(chǎn)區(qū)茶園表層土壤全硒含量在0.25 ～ 5.09 mg/kg，平均值為2.28 mg/kg，96.2%的茶園土壤達(dá)到了富硒水平，且遠(yuǎn)高于全國(guó)和廣西的平均值。梧州六堡茶大部分茶園土壤pH值位于較為適宜的4.0 ～ 6.5，有利于硒在土壤中的吸附與解析[8,13]，有51.8%的茶園土壤pH值達(dá)到了優(yōu)質(zhì)高效高產(chǎn)茶園土壤要求。茶園土壤剖面中各土層之間全硒含量在1.85 ～ 1.95 mg/kg，也遠(yuǎn)高于富硒茶園的標(biāo)準(zhǔn)。大部分茶園上層和下層土壤全硒含量差異比較小，且處于較高的水平，土層之間的全硒含量沒(méi)有顯著差異，生物積累與淋溶作用處于基本平衡，這說(shuō)明梧州地區(qū)土壤供硒能力比較強(qiáng)且穩(wěn)定。

各茶園茶葉全硒含量在 0.25 ～ 0.93 mg/kg，平均含量為0.63 mg/kg；枝條中全硒含量在0.20～ 0.84 mg/kg，平均含量為0.58 mg/kg。茶葉、茶樹(shù)枝條與土壤全硒含量均呈現(xiàn)極顯著正相關(guān)，這表明土壤富硒是六堡茶富硒的主要原因。因此，較適宜的土壤pH值和富硒特征為生產(chǎn)富硒六堡茶提供優(yōu)良環(huán)境基礎(chǔ)。