毛竹笋对土壤重金属吸收能力初探

周紫球，邱永华，周建革，刘仙，黄文斌，叶金俊，吴礼栋

（浙江省遂昌县林业局，浙江 遂昌 323300）

毛竹（Phyllostachys heterocycla cv. pubescens）笋是地下竹鞭节上生的侧芽，秋末冬初未出土的称为冬笋，翌年春季，冬笋继续生长出土的称为春笋[1]，拥有丰富的营养价值。有研究表明：有机肥化肥不仅都含有一定数量重金属[2~3]，尤其是镉（Cd）、铅（Pb）、锌（Zn）、铜（Cu）等，有机肥还可以通过螯合作用提高这些重金属的有效性，促进植物吸收[4]，土壤和竹笋重金属不良积累会危害人类健康[5]。本研究通过对毛竹林地土壤与竹笋中重金属含量的测定分析，旨在为竹笋食品加工厂选取生产原材料提供科学的理论依据，确保食用竹笋的优质安全，保障人身安全。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地选在浙江省重点毛竹产区遂昌县的安口乡，119°5′ 4″ ~ 119°39′ 35″ E，28°2′ 23″ ~ 28°29′ 12″ N，海拔355 ~ 1 190 m，土壤为山地红壤，pH值5.3 ~ 6.0，土层深度均在60 cm以上。年平均气温17.1℃，最高气温40.1℃，最低气温-9.7℃，年降水量1 212.5 mm，≥10℃年积温5 273.3℃，无霜期223 d，相对湿度79%，属中亚热带季风气候，温暖湿润，四季分明。调查地是隔年留养新竹大小年明显的毛竹纯林，2013年为春笋大年。现有毛竹林面积2 236 hm2，平均立竹量为2 400株/hm2，平均胸径10.8 cm，竹林1、2、3度（含3度以上）立竹株数比为43：25：32。

1.2 试验设计

1.2.1 土壤取样 采用机械布点的方式，按竹林分布情况，每10 ~ 12 hm2采集一个土样，每个土样覆盖范围在1 ~ 3 hm2，由南向北、自西向东采集[6~7]33个土样。于2012年9月，在每样点上采用蛇形布点（S型）采样法[8]，避开路边、沟边、施肥点等位置，采集3个以上0 ~ 30 cm的土壤混合均匀，用四分法分样，以1 000 g为1个土样，贴上编号标签，带回送遂昌县产品质量监督检验所检测。

1.2.2 竹笋取样 在33个土壤采集样地内，每个样地分别采取1个冬、春笋样本，第一次，于2013年1月中旬开始冬笋取样，沿竹林山坡斜向直线上，从有泥土微微隆起的地方或是泥土松动或是表土开裂的地方寻找冬笋[9]；第二次，于2013年4月上旬开始春笋取样，寻找刚露出土面的春笋。找大小适中（单个重200 ~ 300 g）、无破损、无病虫危害、不畸形的冬、春笋，采集1 000 g作为一个样本，贴上编号标签后送遂昌县产品质量监督检验所检测。

1.3 样品检测

检测土壤和冬、春笋中铅、镉、铜、锌的重金属含量。土壤样品：依据《土壤质量 铅、镉的测定 石墨炉原子吸收分光光度法（GB/T 17141-1997）》、《土壤质量 铜、锌的测定 火焰原子吸收分光光度法》（GB/T 17138-1997）标准要求；竹笋样品：依据《食品安全国家标准 食品中的铅》（GB5009.12-2010）、《食品安全国家标准 食品中的铜》（GB5009.13-2003）、《食品安全国家标准 食品中的锌》（GB5009.14-2003）、《食品安全国家标准 食品中的镉》（GB5009.15-2003）标准要求，测试铅、锌、铜、镉4个指标。

1.4 分析方法

应用Microsoft Excel 2003进行数据统计分析，其中对土壤与竹笋中的重金属含量关系，将土壤重金属含量从小到大进行排序，然后作相关性回归分析；冬笋与春笋之间重金属含量变化采用柱形图和 t-检验进行比较分析。

2 结果与分析

2.1 土壤重金属含量与竹笋重金属含量相关性分析

对33个土壤和冬、春笋样品检测发现，土壤铅含量最高449.7 mg/kg时，冬笋铅含量为0.59 mg/kg，而冬笋铅含量最高0.88 mg/kg时，土壤含铅量只有59.0 mg/kg；同样，土壤镉含量最高0.45 mg/kg时，冬笋含镉量为0.01 mg/kg，而冬笋镉含量最高0.09 mg/kg时，土壤含镉量只有0.01 mg/kg。为此，为了验证土壤重金属含量与竹笋重金属含量是否存在相关关系，将土壤与竹笋重金属含量的数据，作相关性回归分析，见表1。

表1 土壤重金属含量与冬、春笋重金属含量的相关关系Table 1 Correlation of heavy metal content in soil with that in winter and spring shoot

由表1可见，土壤重金属含量与冬、春笋重金属含量的相关关系，其R2最大值只有0.182 6，说明土壤重金属含量与冬、春笋重金属含量的相关关系不紧密，也就是说冬、春笋吸收土壤重金属的能力，在不同竹笋样品之间存在差异，而不会受土壤重金属含量多少的影响。为此，在开发竹笋食品时，不仅需要检测产地环境，而且对竹笋本身也要检测，只有这样双重把关，才能确保竹笋食品的安全。

2.2 冬、春笋重金属含量比较分析

为探讨冬、春笋重金属元素的动态，将同一个土壤取样点2013年1月中旬采集的冬笋样本与2013年4月上旬采集的春笋样本检测出的重金属数据进行比较与对比，结果见表2和图1。

由图1可见，冬笋重金属含量均高于春笋，特别对森林食品中有含量限制的铅、镉元素，差异更加明显。为分析冬笋与春笋之间重金属含量是否存在显著差异，通过成对双样本重金属含量变化的t检验（表2），置信值P＞0.05的只有锌元素一种，其他的铅、镉、铜3种元素的P值均＜0.05，说明冬笋与春笋之间重金属含量存在显著差异。可见竹笋中的重金属含量不是固定不变的，而是随着竹笋生长、季节变化而减少的。因此，在加工竹笋食品时，应多用春笋，慎用冬笋，冬笋不仅价格高，而且安全性还没有春笋高。

图1 冬、春笋重金属含量Figure 1 Heavy metal content in winter and spring shoot

表2 成对双样本重金属含量变化的t检验Table 2 T-test on twin-swatch on changes of heavy metal content

3 小结与讨论

毛竹笋的生长是依靠鞭根吸收土壤的水分和养分及竹叶光合作用制造的有机物质[10]，同时也会将部分重金属元素吸收进来，本实验结果表明，其吸收的量与土壤重金属元素含量之间相关关系不紧密，不会随着土壤重金属元素含量的增加而增加，或者减少而减少，是有一定限度的，但冬笋、春笋之间笋的铅、铜、镉含量却存在显著差异，竹笋重金属含量会随着竹笋生长（冬笋变春笋）、季节变化（冬天到春天）而减少。

因此，在加工竹笋食品原材料时，不仅要对产地环境进行检测，而且对竹笋本身也要实行检测，只有这样双重把关，才能确保竹笋食品的安全。同时，应多用春笋，慎用冬笋，冬笋不仅生产成本高，而且安全性还没有春笋好。

[1] 郑林水，周紫球，陆媛媛，等. 不同肥料对毛竹冬笋品质特征的影响[J]. 林业科技，2011，36（4）：43-45.

[2] 同延安，高宗，刘杏兰，等. 有机肥及化肥对土娄土中微量元素平衡的影响[J]. 土壤学报，1995，32（3）：315-319.

[3] Raven K P, Lo eppert R H. Trace element composition of fertilizers and soil amendments[J]. J Environ Qual, 1997（26）：551-557.

[4] 杨玉爱，王珂，叶正钱，等. 有机肥资源及其对微量元素的螯合和利用的研究[J]. 土壤通报，1994，25（7）：21-25.

[5] 姜培坤，叶正钱，徐秋芳. 高效栽培雷竹林土壤重金属含量的分析研究[J]. 水土保持学报，2003（12）：61-62.

[6] 韩立志. 土壤分类[J]. 现代农业，1980（6）：40-42.

[7] 叶志刚，屠人凤，周俊. 安徽省亳州市耕地土壤养分调查[J]. 农技服务，2007，24（3）：38-39.

[8] 黄芳萍，李文芳，任浩，等. 张家界市土壤有机质含量调查及分析[J]. 山西农业科学，2011，39（12）：1-5.

[9] 童颖国，杨益高，陈建法，等. 竹笋两用山的冬笋挖掘和科学施肥技术[J]. 上海农业科技，2007（4）：95.

[10] 汪奎宏，黄伯惠. 中国毛竹[M]. 杭州：浙江科学技术出版社，1996. 84.