临澧县烤烟生产 GAP管理的环境评价

孔午圆，郑华斌，何 斌，刘建霞，黄 璜*

（1湖南农业大学生物科技与技术学院，长沙410128；2农业部华中地区作物栽培科学观测实验站，湖南长沙410128；3湖南省作物多熟制工程技术研究中心，长沙410128；4湖南农业大学农学院，长沙410128）



临澧县烤烟生产GAP管理的环境评价

孔午圆1，2，3，郑华斌2，3，4，何 斌2，3，4，刘建霞1，2，3，黄 璜2，3，4*

（1湖南农业大学生物科技与技术学院，长沙410128；2农业部华中地区作物栽培科学观测实验站，湖南长沙410128；3湖南省作物多熟制工程技术研究中心，长沙410128；4湖南农业大学农学院，长沙410128）

摘 要：为给GAP管理在临澧地区实施提供理论依据，通过实验室测定大气环境、水质和土壤重金属三大类21个小项指标，对临澧县植烟区大气、水质及土壤等环境因子进行了分析。结果表明：临澧县植烟区的大气质量符合GB3095-1996（大气环境质量标准）一级标准，水体质量达到了国家GB3838-2002一级标准，绝大多数植烟土壤的质量符合GB15618-1995一级标准，大气、水质及土壤等环境因子指标完全符合优质烤烟GAP生产要求。

关键词：烤烟；GAP管理；环境评价；临澧

GAP管理在中草药［1，2］、蔬菜［3，4］、花卉［5］等多种作物中的应用比较早、比较广泛。烤烟生产GAP管理近几年才在中国展开，发展过程中还存在诸多的问题。烤烟生产GAP管理，即将良好农业规范运用到烤烟生产、烟叶调制以及后期加工上，是传统烟叶生产区和新兴烟叶生产区烤烟生产大力推广和使用的管理模式。

烟叶中重金属含量的控制是非常严格的，砷（As）、镉（Cd）、铬（Cr）、铅（Pb）、镍（Ni）、硒（Se）、汞（Hg）等重金属都被列为烤烟的有害成分［6］。前人在多种中草药中报道采用GAP管理中重金属的问题及其优化措施［7］，如艾纳香［8］、淫羊藿［9］、车前［10］。而在烟叶生产GAP管理基地单元的重金属也有报道。如杨永建等［11］通过云南师宗县烤烟GAP基地土壤、水源重金属残留状况系统取样、测定分析后得出：农用化学品（包括农药、化肥）高投入导致一定比例的烟地土壤中有毒有害元素的含量超标，土壤环境质量低于土壤二级标准占15%，水环境质量基本符合烟叶生产GAP管理的需求，土壤环境砷、镉等重金属污染以及水环境汞污染存在潜在危害。

烤烟GAP种植环境（大气、水源、土壤）是生产优质烤烟的前提和基础。烤烟生产环境中的有害物质含量高，势必加剧烤烟对有害物质的吸收，因此，根据临澧县生态环境条件，制定适宜的烤烟生产GAP管理体系，按照GAP体系的规定指导烤烟种植是GAP体系的需要。本文就临澧县烤烟生产GAP管理的环境条件进行分析，对临澧县太浮镇、陈二乡、文家乡、佘市镇、柏枝乡、四新岗镇6个乡镇的环境条件进行了详细评价，以期为GAP管理在临澧地区的实施提供理论依据和技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验地点及其生态环境

临澧县（111°24′～111°49′E，29°17′～29°46′N）位于湘西北，澧水中下游，东、西、南三面环山，与津市、鼎城、桃源、石门、澧县毗邻。南北长57.5 km，东西宽32.5 km，总面积120 343.2 hm2，占全省总面积的0.57%。临澧县属中亚热带向北亚热带过渡的湿润季风气候。气候温和，热量资源充足，霜期短，冰冻较弱；日照充足，春季寒潮频繁，秋季寒露风活跃；雨水充沛，但分布不匀，春末夏初雨水集中，并多暴雨，伏秋干旱常见；四季分明，季节性强。

境内森林覆盖率38.2%，地形多以丘陵和低矮山丘为主，土壤以红黄壤为主，其次为红黄泥和浅红黄泥。土壤pH5.1～7.4，土壤有机质含量8.2～47.0 g／kg，全氮0.9～2.5 g／kg，全磷2.0～2.1 g／kg，全钾12.4～16.1 g／kg，碱解氮231～316 mg／kg，有效磷0.9～4.7 mg／kg，速效钾80～122 mg／kg。种植的主要农作物有水稻、玉米、烤烟、红薯、油菜、黄豆、茶叶、蔬菜等。

1.2 取样地点及时间

GAP管理环境评价相关样品取自于临澧县采用烤烟生产GAP管理的太浮镇高公村、保丰村、王化村，陈二乡长冲村、百草村、三板村，文家乡张家村、文家村、五道村，佘市镇荆坪村、中心村、湖堰村，柏枝乡新合村、荷花村、九里村，四新岗镇斋阳桥村、百草村、牯牛村6个乡镇18个自然村。取样时间为2012年11月18～20日，其中18～19日为晴天、20日为阴天，相对湿度45%～48%、北风0.2～1.8 m／s、温度16.5～19.3℃、气压93.9～99.6 kPa。

1.3 取样方法

大气环境样品的采集严格按照HJ／T194-2005环境空气质量手工监测技术规范［12］进行。地表水样品的采集严格按照GB12999-91水质采样样品的保存和管理技术规定［13］进行，形成同一地点和同一时段的多个样点的等比例混合样品供实验室检测用。土壤重金属样品采集按“S”形采集同一地点的多个样点均匀混合后，自然晾干、过筛供检测用。

1.4 测定项目与方法

对6个乡镇的大气环境、水质和土壤重金属三大类21个小项进行测定。测定方法参照国家标准中指定的方法及其操作步骤严格进行，详见表1。

表1 环境评价相关的测定项目及方法Table 1 The determined items and measuring methods in the environmental assessment

（续表1）

1.5 数据处理与统计分析

数据处理及统计方法采用Excel2010进行，采用DPS7.5软件进行数据统计，采用SigmaPlot软件进行制图。

2 结果与分析

2.1 大气质量评价

表2可知，临澧县6个乡镇18个自然村植烟区域大气中的空气总悬浮颗粒物为100.2 g／m3（22～ 200 g／m3），二氧化硫含量为28.2 g／m3（28～38 g／m3），氮氧化物含量为33.2 g／m3（12～90 g／m3），而铅及其化合物、氟化物含量低于检出极限值。对比环保部颁发的环境空气质量标准（GB3095-2012）［14］，以上指标除总悬浮颗粒物外，均属于一级优良空气范围，对农作物生产无任何危害，生产的农产品属于无公害产品，完全符合GAP体系对环境的指标要求。

表2 临澧县植烟区大气环境空气检测结果（g/m3）Table 2 Results of the air in tobacco planted region in Linli county

2.2 水体质量评价

图1可知，6个乡镇18个自然村的地表水水质，pH的变化范围为6.81～8.18，其中太浮镇、陈二乡、文家乡、柏枝乡、佘市镇、四新岗镇的pH中位数分别为7.74、7.58、7.64、7.57、7.74、7.68，为中性弱偏碱，属于优质烤烟生产中的适宜pH范围。全盐含量最低为76 mg／L，最高为528 mg／L，太浮镇、陈二乡、文家乡、柏枝乡、佘市镇、四新岗镇的全盐含量中位数分别为236、173、205、367、275、222 mg／L。镉含量最低为1.8 μg／L，最高为4.9 μg／L，其中太浮镇、陈二乡、文家乡、柏枝乡、佘市镇、四新岗镇的镉含量中位数分别为3.59、3.81、4.10、3.17、3.01、3.78 μg／L。总铬含量最低低于检测极限值，最高为1.4 μg／L。氟化物含量最低低于检测极限值，最高为0.85 μg／L。以上指标均超过3级优良水质指标范围，对农作物生产无任何危害，生产的农产品属于无公害产品，完全符合GAP体系对环境的指标要求。

图1 临澧县植烟区地表水质检测结果Fig.1 Results on the surface water quality in tobacco planted region in Linli county注：1～6分别代表太浮镇、陈二乡、文家乡、柏枝乡、佘市镇、四新岗镇。下同。

2.3 土壤质量评价

图2可知，临澧县植烟区土壤pH为5.66，变化范围为4.94～6.88，为南方较为典型的红黄壤，其中，文家乡的pH为5.24（4.84～5.63），土壤酸性较重，有可能会提高土壤重金属的活性；有害金属镉含量均值为0.15 mg／kg（0.08～0.25 mg／kg），6个乡镇中以四新岗镇的土壤镉含量最低，为0.14 mg／kg，其次为陈二乡和柏枝乡，文家乡的土壤镉含量最高，为0.18 mg／kg；有害金属铅含量均值为33.4 mg／kg（28.16～39.42 mg／kg），6个乡镇中以陈二乡的土壤铅含量最高，为36.2 mg／kg，其次为太浮镇、柏枝乡、佘市镇；临澧县土壤铬含量均值为67.43 mg／kg（57.2～90.0 mg／kg），太浮镇、陈二乡、文家乡、柏枝乡、佘市镇、四新岗镇的土壤铬含量分别为65.1、71.0、61.8、67.3、69.1、74.1 mg／kg，全县土壤铬含量差异较小；除陈二乡个别样点的土壤汞含量为0.40 mg／kg，临澧县土壤汞含量均值为0.11 mg／kg（0.05～0.40 mg／kg），土壤汞含量差异较小；临澧县土壤砷含量均值为11.22 mg／kg（5.75～17.33 mg／kg），文家乡的土壤砷含量最低，为8.6 mg／kg，其余乡镇的土壤砷平均含量均大于10 mg／kg。综上所述，土壤有害金属含量绝大多数土壤属于2级区，少数属于1级区，完全符合烤烟生产GAP的要求。

图2 临澧烟区植烟土壤　pH和重金属含量统计结果Fig.2 Statistical characterization of pH value and lead content in tobacco planted region in Linli county

另外，还对与烟叶品质密切相关的非金属离子进行了分析测定，结果见图3。临澧烟区植烟土壤氯离子含量均值2.88 mg／kg（0～18.1 mg／kg），柏枝乡、四新岗镇的土壤氯离子含量最高，均大于4.0 mg／kg，其余乡镇的土壤氯离子含量均低于2.6 mg／kg；植烟土壤硫离子含量为23.75 mg／kg（4.2～56.6 mg／kg），陈二乡、文家乡的土壤硫离子含量低于15.0 mg／kg，而其余乡镇的土壤硫离子含量均不高于17.0 mg／kg。虽然烤烟是忌氯作物，但土壤适量的氯离子含量有利于烟叶光合作用和其他一些生理活性。

图3 临澧烟区植烟土壤非金属离子含量统计结果Fig.3 Statistical characterization of non-metal content in tobacco planted region in Linli county

3 讨论

烟草GAP认为土壤和水分是生产优质、高效烟叶并保护、维持环境可持续发展的关键。GAP还认为在栽烟前应对区域的环境进行监测和调查，其中包括对土壤和灌溉水源农药残留状况的调查，在达到GAP要求的监测结果后才作为烟草种植区。本研究表明，临澧县植烟区其大气、土壤和水质等环境因子，完全符合烤烟生产GAP体系要求，可以生产优质烤烟，满足卷烟工业生产企业对优质烟叶原料的需要。

烟草GAP不仅强调监测，也强调在烟叶生产管理中对土壤和水源的保护，降低环境受污染的机率，为控制烟叶农残提供环境保障。烟草GAP要求在烟叶种植过程中应结合土壤的物理、化学和生物特性进行认真管理，使其管理措施和保护技术都适合每个特定的条件，这样不仅有利于烟叶良好品质的形成，同时对于减少烟草病虫危害，进而控制烟叶农残也有积极的作用。在烟草GAP管理过程中可以采取以下措施对土壤与水体进行保护：

（1）不要在田间焚烧作物残体，以避免破坏土壤结构，减少土壤有机质含量，从而降低土壤的保水性和阳离子交换能力，导致空气污染。

（2）推荐施用配比恰当的人造肥料，应更多地使用有机肥，但要弄清它们的来源和成分，尤其是重金属和其它污染源。

（3）禁止在露天河道附近配制农药或施用农药，禁止肥料或农药进入河道，禁止受污染的水污染供应水。通过限制肥料、农药、矿物燃料、油类的使用将水污染降到最低程度。

（4）在农田和易受污染的地方设置保护带，降低沉积物、化肥和农药的流动速度，保护生物的多样性，增加野生动物的居住场所，减少对水源的污染。

参考文献：

［1］ 黄志勇，庄峙厦，王小如，等.GAP质控下栽培丹参重金属内控标准物的制备和表征［J］.中国中药杂志，2003（9）：18-21.

［2］ 张寿文.江西道地药材车前规范化栽培技术（GAP）及其优质高产的生理特性研究［D］.北京：北京中医药大学硕士学位论文，2004.

［3］ 张东玲，高齐圣，杨泽慧.基于良好农业规范（GAP）的蔬菜种植基地农产品安全管理［J］.世界标准化与质量管理，2008（3）：50-53.

［4］ 王雅静.基于GAP的蔬菜生产可追溯系统研究［J］.福建农业，2014（10）：102-103.

［5］ 丰光江.凤丹规范化种植（GAP）栽培技术［J］.中国农业信息，2013（10）：29-30.

［6］ 刘天波，刘友梅，李 帆，等.烤烟重金属来源及其治理技术研究进展［J］.河南农业科学，2013（2）：7-10.

［7］ 秦樊鑫，张明时，张 丹，等.贵州省地道药材GAP基地土壤重金属含量及污染评价［J］.土壤，2008，40 （1）：135-140.

［8］ 夏品华，张明时，秦樊鑫，等.贵州中药材GAP基地土壤重金属和有机氯农药污染调查［J］.环境监测管理与技术，2008（1）：34-40

［9］ 秦樊鑫，胡继伟，张明时，等.贵州省GAP基地26种中药材重金属含量调查与评价［J］.中成药，2007 （10）：1483-1487.

［10］陈 瑶.江西省新干GAP基地土壤及中药材重金属状况评价［D］.南昌：南昌大学硕士学位论文，2008.

［11］杨永建，刘芳，李永忠，等.云南师宗县烤烟GAP基地环境重金属残留评价［J］.云南农业大学学报，2007 （3）：381-384.

［12］HJ／T194-2005，环境空气质量手工监测技术规范［S］.

［13］GB12999-91，水质采样样品的保存和管理技术规定［S］.

［14］GB 3095-2012，环境空气质量标准［S］.

Environmental Assessment under the GAP Management of Tobacco Production in the Linli County

KONG Wuyuan1，2，3，ZHENG Huabin2，3，4，HE Bin2，3，4，LIU Jianxia1，2，3，HUANG Huang2，3，4*
（1 College of Bio-science＆Biotechnology，Hunan Agricultural University，Changsha，Hunan 410128，China；2 Observation Station of Crop Cultivation Science in Central China，Ministry of Agriculture，Changsha，Hunan 410128，China；3 Hunan Engineering Research Center for Crop Multiple Cropping，Changsha，Hunan 410128，
China；4 College of Agronomy，Hunan Agricultural University，Changsha，Hunan 410128，China）

Abstract：In order to promotion and application of GAP management and localization management to provide theoretical basis By analysis of environmental factors such as atmosphere，water quality and soil survey in Linli County tobacco areathrough laboratory determination of atmospheric environment，water and soil heavy metal three types of 21 events.The results indicated that：The atmospheric quality achieves Level 1 standard of atmospheric environment quality standards（GB3095-1996），water quality has reached the national standard（GB3838-2002），the vast majority of planting tobacco soil quality or character has reached the national standard（GB15618-1995），the above indexes completely conform to the requirements of the production of high quality tobacco GAP.

Keywords：tobacco；GAP management；environmental assessment；Linli

作者简介：孔午圆（1988-），男，硕士研究生。*通信作者：黄璜，教授，Email：hh863＠126.com。

收稿日期：2015-12-15

文章编号：1001-5280（2016）02-0182-05

DOI：10.16848／j.cnki.issn.1001-5280.2016.02.18

中图分类号：S572；X53

文献标识码：A