關(guān)鍵詞:有益微量元素;耕作層土壤;茶葉;分布;富集特征;茶園中圖分類號(hào):S153.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1008-9500(2025)04-0072-03DOI:10.3969/j.issn.1008-9500.2025.04.020
Distribution and Enrichment Characteristics of Beneficial Trace Elements in the Topsoil-Tea System of Tea Plantations in Shuicheng District, Liupanshui City
XIAO Xufang
(Yanhe Branch of Tongren Ecological Environment Bureau,Tongren 5653Oo,China)
Abstract:Takingthesouthernteagardens inShuichengdistrict,Liupanshuicityastheresearcharea,InductivelyCoupled Plasma-MassSpectrometry(ICP-MS)isusedtodeterminethecontentofbeneficial traceelementsCo,Cu,Mn,Mo,Nind Zninthetopsoilandteatenderleafsamplesoftheteagardens,andthedistributionofeachelementinthetopsoiland tea leavesofthe teagardens,aswell astheenrichmentcharacteristics inthetopsoil-teasystem,areanalyzed.Researchhas shown that the contents of Co,Cu,Mn,Mo,Ni,and Z n in topsoil are 6 . 6 9 4 ± 2 . 5 8 9 , 8 7 . 8 0 6 ± 4 0 . 1 3 8 , 1 8 5 . 5 4 3 ± 1 5 8 . 1 5 4 (204 7 . 4 2 0 ± 4 . 1 9 0 , 3 2 . 3 9 5 ± 8 . 7 2 3 , 5 2 . 5 0 3 ± 2 2 . 5 0 0 m g / k g ,respectively,and the contents of Co,Cu,Mn,Mo,Ni,and Znin tea are 0 . 2 5 5 ± 0 . 2 2 8 , 1 2 . 8 1 4 ± 0 . 9 6 1 , 4 9 4 . 8 0 0 ± 3 0 8 . 8 7 5 , 0 . 0 2 5 ± 0 . 0 1 6 , 1 0 . 7 8 1 ± 5 . 0 6 1 , 2 9 . 4 5 6 ± 9 . 3 5 2 m g / k g ,respectively. Theresultsshowthatinthetopsoil-teasystem,the Mnenrichmentcoeficientisgreaterthan1,indicatingthestrongest enrichment ability,while the Z n ,Ni,and Cu enrichment abilities are average,and the Mo and Co enrichment abilities are the weakest.The orderof enrichment coefficients for beneficial trace elements in tea in the research area is (204號(hào) N igt; C ugt; C ogt; M o The research results can provide a scientific theoretical basis for improving the quality of tea in tea gardens in Shuicheng district,Liupanshui city.
Keywords:beneficial trace elements;topsoil; tea;distribution;enrichmentcharacteristics;teagarden
中國是世界茶與茶文化發(fā)源地,茶是我國人民日常生活中最主要的飲料之一。茶葉富含多種重要的礦物質(zhì)和微量元素,人們通過飲茶補(bǔ)充人體必需的礦質(zhì)微量元素[。土壤富含硒、鋅、鍶等多種有益于人體健康的微量元素。研究區(qū)位于貴州省六盤水市水城區(qū)南部農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)園區(qū),茶園種植面積已超過 。經(jīng)耕地質(zhì)量地球化學(xué)調(diào)查,六盤水市水城區(qū)南部園區(qū)土壤類型以紫色土和褐土為主,土壤平均
值為5左右。園區(qū)開發(fā)的“水城春”系列茶葉產(chǎn)品獲貴州省著名商標(biāo),同時(shí)獲國家地理標(biāo)志產(chǎn)品認(rèn)證[3。下面通過對(duì)六盤水市水城區(qū)耕作層土壤與茶樹嫩葉中
!
、 Mn 、
、Mo和Ni六種有益微量元素進(jìn)行測(cè)試分析,闡述有益元素微量在土壤和茶葉中的分布和富集特征,為當(dāng)?shù)夭枞~的安全生產(chǎn)和品質(zhì)提升提供科學(xué)依據(jù),并為后續(xù)研究提供理論支持。
1材料與方法
1.1樣品采集與處理
對(duì)六盤水市水城區(qū)茶葉產(chǎn)區(qū)進(jìn)行實(shí)地采樣調(diào)查,共收集34個(gè)耕作層土壤樣品和26個(gè)茶葉樣品。對(duì)于土壤樣品,先清除土壤樣品中的非土壤雜質(zhì),并將其放置在室內(nèi)陰涼通風(fēng)處自然晾干。待土壤完全干燥后,對(duì)其研磨,并通過200目(孔徑 0 . 0 7 4 m m )的尼龍篩進(jìn)行篩分,隨后被裝入無色聚乙烯塑料袋中,并編號(hào)保存。對(duì)于植物樣品,先去除附著在植物樣品上的碎石和泥土等雜質(zhì),然后用去離子水進(jìn)行多次沖洗,隨后在溫度 的烘箱中連續(xù) 2 4 h 烘干。烘干后的植物樣本研磨,對(duì)研磨的粉末用60目(孔徑0 . 2 5 m m )的尼龍篩進(jìn)行篩分,最后將過篩的樣品裝入無色聚乙烯塑料袋,編號(hào)保存。
1.2樣品測(cè)定
使用電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(InductivelyCoupledPlasma-MassSpectrometry,ICP-MS)測(cè)定茶園耕作層土壤和嫩葉樣品中有益微量元素Co、Cu、Mn、Mo、Ni和 的含量,并分析各元素在茶園耕作層土壤、茶葉中的分布以及在耕作層土壤-茶葉系統(tǒng)中的富集特征。
1.3數(shù)據(jù)處理
使用WPS軟件進(jìn)行描述性統(tǒng)計(jì)分析,運(yùn)用ArcGIS軟件對(duì)研究區(qū)進(jìn)行圖形處理,采用Origin軟件對(duì)茶園土壤中有益微量元素含量進(jìn)行繪圖。圖表數(shù)據(jù)以平均值或平均值 ± 標(biāo)準(zhǔn)差的方式表示。
2 結(jié)果與分析
2.1茶園茶葉有益微量元素分布
研究區(qū)茶樹嫩葉有益微量元素(Co、Cu、Mn、Mo、Ni、 )含量分布特征如圖1所示。測(cè)定結(jié)果顯示,6種有益微量元素在嫩葉中的含量變化較大。特別是 C o 、 Mn 和Mo變異系數(shù)分別為0.894、0.624和0.642,變異系數(shù)較大,原因可能是采樣區(qū)域的分布差異和耕作層土壤中元素的不同存在形式。Cu和
元素變異系數(shù)分別為0.309和0.318,變異系數(shù)較小,說明嫩葉中分布較為均勻。
和
平均值分別為1 2 . 8 1 4 m g / k g 和
嫩葉中
含量未超過《綠色食品茶葉》(NY/T288—2018)的限值,
含量的限值為
茶樹嫩葉中,有益微量元素的平均含量排序?yàn)?
2.2耕作層土壤-茶葉系統(tǒng)中的有益微量元素富集特征
一般認(rèn)為,茶園土壤是茶葉中微量元素的主要來源,茶樹根系在土壤中吸收微量元素,隨后向上端茶葉部分遷移,最終在茶葉中積累。土壤中微量元素向植物中遷移富集是人體通過食物鏈接觸微量元素的一個(gè)關(guān)鍵過程。因此,可以用富集系數(shù)來反映茶葉中有益微量元素的富集能力和轉(zhuǎn)移特征。生物富集系數(shù)是指植物體內(nèi)某種微量元素含量與土壤中該種微量元素含量的比值,它在一定程度上顯示元素在土壤到植物系統(tǒng)中轉(zhuǎn)移的難易程度,計(jì)算公式如式(1)所示。
式中: B 為生物富集系數(shù); 為植物中微量元素的含量,即茶樹嫩葉中有益微量元素的含量;
為土壤中同一微量元素的含量。
生物富集系數(shù)越大,表明作物對(duì)微量元素的富集能力越強(qiáng),遷移能力越強(qiáng),茶樹就越容易在土壤中吸收該微量元素。由表1可知, Mn 在研究區(qū)茶園茶樹中的富集系數(shù)最大,富集系數(shù)為5.303( B gt; 1 ),茶葉對(duì) Mn 富集能力最強(qiáng)。在以往的研究中,茶葉樣品的 Mn 含量都顯著高于土壤的 Mn 含量。在生長(zhǎng)過程中,茶樹能夠有效地從土壤中吸收 Mn 元素, Mn 在其葉片中積累。這種富集作用反映茶樹對(duì) Mn 元素的吸收能力,茶樹是典型的富錳植物,在一定含量范圍內(nèi),Mn 元素對(duì)茶樹生長(zhǎng)起到促進(jìn)作用。
2.3耕作層土壤-茶葉系統(tǒng)微量元素的相關(guān)性分析對(duì)茶園耕作層土壤-茶葉系統(tǒng)的有益微量元素含量進(jìn)行皮爾遜相關(guān)性分析,結(jié)果如表2所示。嫩葉與耕作層土壤中的 、 Mn 和Ni等元素含量呈極顯著正相關(guān)(顯著性系數(shù) P lt; 0 . 0 1 ),說明茶葉中
、 Mn 和Ni主要來源于耕作層土壤,且嫩葉中的含量分布受耕作層土壤相應(yīng)元素的控制作用明顯。茶葉與耕作層土壤中Co的相關(guān)系數(shù)為0.113,亦呈顯著正相關(guān)(顯著性系數(shù) P lt; 0 . 0 5 ),說明茶葉Co含量受耕作層土壤Co含量的影響明顯。Mo和
含量在耕作層土壤-茶葉系統(tǒng)的相關(guān)性不顯著,說明嫩葉中這兩種元素的含量并非只受耕作層土壤對(duì)應(yīng)元素含量的影響,可能還受到土壤理化性質(zhì)、灌溉施肥、自然環(huán)境條件以及茶樹生理積累能力等因素的影響。
3結(jié)論
研究區(qū)耕作層土壤中Co、 、Mn、Mo、Ni和
含量分別是全國表層土壤的 0 . 5 3 、 3 . 8 9 、 0 . 3 2 、 3 . 7 1 、 1.20、0.71倍,是貴州省表層土壤的0.35、2.74、0.23、3.09、0.83、0.53倍,可見研究區(qū)耕作層土壤
和Mo含量較高,建議加強(qiáng)茶園耕作層土壤
元素的長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)。研究區(qū)6種有益微量元素在嫩葉中的含量變化較大,特別是 C o , Mn 和
,嫩葉中有益微量元素的平均含量排序?yàn)?M ngt; Z ngt; C ugt; N igt; C ogt;
。耕作層土壤-茶葉系統(tǒng)中, Mn 富集系數(shù)最大,
、Ni和
富集能力一般,Mo和 C o 富集能力最弱。研究區(qū)茶葉中,有益微量元素富集系數(shù)排序?yàn)?
Z ngt; N igt; C ugt; C ogt; M o 。茶葉中
、 Mn 和Ni主要來源于耕作層土壤,其 C o 含量受耕作層土壤Co含量的影響明顯,Mo和
含量并非只受耕作層土壤對(duì)應(yīng)元素含量的影響。
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