生态茶园植物对铅污染土壤修复的潜力

2017-02-04王春燕重庆水利电力职业技术学院重庆永川402160

福建茶叶 2017年2期

王春燕（重庆水利电力职业技术学院，重庆永川 402160）

生态茶园植物对铅污染土壤修复的潜力

王春燕
（重庆水利电力职业技术学院，重庆永川 402160）

生态茶园是目前茶树种植的新模式。它的优势是实现茶树种植与生态环境之间的平衡，不仅能够改善土壤性能，还能够提升茶叶产量与茶叶的营养价值。近些年来，生态茶园的相关研究更加深入，生态茶园植物对土壤的修复能力也逐渐成为了业内研究的重点。借助生态茶园的优势和作用，恢复铅污染土壤，提升土壤肥力，推动土壤资源的优化配置。本文针对生态茶园植物对铅污染土的修复潜力进行几方面分析。

生态茶园；铅污染土壤；修复

近些年来，我国资源环境问题更加严峻，在这其中土壤污染是比较突出的问题，铅污染土壤不仅不利于植物的生长，同时还会威胁到人类的身体健康。长期使用铅污染土壤种植出来的植物，人们就会出现消化系统、神经系统以及免疫系统等方面的疾病，尤其是对幼儿的身体健康影响更加严重。因此如何能够恢复铅污染土壤，恢复其种植力，提升其肥力，成为现阶段我国土壤资源优化配置过程中的关键问题。经过大量的研究发现，茶树对土壤有着超强的修复能力，利用生态茶园修复污染土壤，能够实现经济效益与资源效益的双丰收。

1 土壤含铅量对茶叶含铅量的影响

我国的很多省份都大量的种植茶树，因此，做为具有悠久茶文化历史的产茶大国，需要时刻关注茶树的生长环境以及生长健康状况，从而保证我国可以持续向各地提供品质良好的茶叶。由于茶树需要经过两到三年的生长周期，才能开始产出可供人们挑选的上等茶叶，因此，在生长过程中，所处环境的土壤中微量元素是否充足十分重要。由于茶树生长需要吸取大量的水分和营养物质，因此，如果土壤中含有众多有害元素，势必会对茶树的生长产生一定的危害，而对茶树最具危害效果的，应该属铅元素了。尽管茶叶中需要含有一定量的铅元素，但是，随着工业的不断发展，人们已经处于一个工业社会发达、大型机械运作的工业化时代，由于对废水的不合理、不处理排放，导致工业废水中的大量铅元素被土壤重新吸收，铅在土壤中与其他物质化合，从而很快移动到地质表层，从而被茶树吸收。吸收了大量铅元素的茶叶，其微量元素检查中铅元素超标，这对土壤是一种破坏，更对茶树造成了损害。

土壤中含铅量的多少受多种因素控制，有的地域本身铅含量就少，还有的地方，由于地势高低不同、受阳光照射时间不同、降水量以及酸碱度不同，都会对土壤中铅元素的含量造成一定的影响。而随着铅的不断移动，致使不同区域的土壤中铅含量产生一定的变化，正是这种铅含量的不确定性，从而对茶树的生长造成一定的影响甚至危害。由于茶树树根的延伸深度与铅元素所处的土壤深度基本一致，因此树根会吸收更多的铅元素。通过大量的测量数据表明，铅元素的含量也会随着土壤中动态水的流动、空气的氧化程度、水质的好换坏产生变动，从而让土壤中铅含量受到影响，进而调控茶叶中铅元素含量的高低。

土壤中铅含量的多少会对茶树的生长造成直接或者间接的影响，而不同品种的茶树对铅元素的需求和抵抗能力也是不同的，由此可见，只有土壤中铅含量与茶树所需的含量达到一致，才能保证茶树的健康生长。通过对福选九号和早白尖五号的生长对比发现，他们对铅元素的需求量是不同的，福选九号生长环境的土壤中铅含量较低，而茶叶中铅含量却较高，而早白尖的茶叶中铅含量却恰恰相反。由此可见，植物除了本身对土壤中铅元素的需求有所不同以外，还会产生自我调控机制，从而通过自身需要进行铅元素的吸收，进而维持自身生长需要的同时不会对茶树生长造成危害。

2 茶植物吸铅量、耐铅性与植物修复的关系

植物对土壤的修复能力很强，尤其是茶树。下面对茶植物吸铅与耐铅性的相关问题进行分析：

2.1 超富集植物的选择

为了保证茶树有一个良好的生长环境，从而避免因铅元素含量或者其他重金属含量超标而导致的茶树生长健康问题，需要选取可大量吸收富集重金属的植物。经过试验人们发现，有几种植物可以保证吸收掉更多富集的重金属，而这些植物的地上重金属含量要明显高于根部，由此选定这些植物是可以对重金属含量富集地区进行吸收的。种植这些植物十分方便，且生长过程中其根部深入土壤的深度与茶树大致相同，并且这些植物收获时要连根拔出，从而避免了对土壤造成的二次伤害，由此维持茶园的一个良好的生长环境。

2.2 植物的耐铅性和生物量与土壤修复的关系

为了更快的解决土壤中超富集金属元素的问题，需要选取的植物具有两大特点：第一，要有快速吸取重金属元素的能力，从而让该地域的土壤更加适合茶树生长；第二，这些植物要具有大量储存重金属元素的能力，从而避免吸收过后因自身不需要而二次排入土壤的弊端。为了保证茶树生长环境的健康，避免因铅元素含量超标导致的茶叶铅元素含量过高问题，需要经过测定进而在重金属富集土壤上大量种植这些植物，从而快速的降低土壤中铅元素的含量，进而维持茶树本身需要的足够铅元素的同时，促进茶树更快更好的生长。

土壤中铅含量较低的情况下，茶树会快速生长，从而保证茶园的土壤微量元素处于适中的状态。由于茶树根部铅含量较低，因此，茶树生长会更加旺盛，进而产生更多的活性。茶树的茎叶可以制造更多还原酶以及可溶性糖和叶绿素，从而向土壤中提供其自身缺少的微量元素，进而维持茶树生长。假如该部分土壤中铅污染严重就会对这种反馈效果造成一定的影响。

保证茶园可以用茶树维持土壤酸碱平衡以及微量元素平衡，是一种良好的维持茶树生长的方法。利用茶树对茶园土壤环境进行适当调节，同时，还种植一些其他植物共同调节。这些植物除了可以吸收不同深度的铅元素以外，还要具有浅根系、生长周期短等特点，效果比较好的有乔、灌、草等植物。

3 生态茶园对铅污染土壤的修复对策

基于以上分析，下面针对相应的修复措施以及未来的发展进行具体分析：

3.1 生态茶园富集铅的强化措施

对土壤中铅含量的调控，可以有效改善茶园中铅元素含量富集的问题。由于需要对土壤中存在的铅元素进行调整，进而形成了多种调整方式。比较健康的是通过种植茶树从而调整茶园中铅的含量；还可以使用螯合剂进行调整，因为其可以在一定程度上可以辅助植物更多的吸收土壤中的铅元素，因此螯合剂被视为比较有发展前景的调和方法。由于使用螯合剂时需要按照一定的比例进行施加，因此，经过试验发现，在保证施加的EJTA和NTA的比例为2:1时，其植物对土壤的修复效果最佳，由此选定了一批植物进行茶园土壤修复任务。主要的茶树植物有：满天星、香薄荷、松叶牡丹以及向日葵等等，在经济、高效、环保、安全的前提下，种植这些植物可以更好的改善茶园环境，从而为茶树生长制造更好的生存场所。

除了利用种植茶树改善茶园土壤中铅的含量以外，还可以采取转基因技术，从而减少茶园中铅的富集程度。比如：利用基因突变的矮牵牛可以起到良好的吸收铅元素的效果，而酸性土壤也可以促使“喜盐莺尾、黄曹蒲”等植物加大对铅元素的吸收量，从而改善茶园土壤中铅元素含量。利用这些植物之间的相互抑制关系，可以有效改善茶园土壤中铅的富集问题，为茶树生长营造一个更好的生长环境。

3.2 展望

随着我国种植茶树的范围和区域逐渐增多，关于生态茶园的建设工作和地质选择问题也呈现在眼前。中国是茶叶的原产地，因此，种植茶树的种类和数量也十分众多，为了更好的对不同品种的茶树进行种植和栽培，需要选取适合其生长的环境，保证茶园的生长环境满足茶树对微量元素的需求，进而让茶树改善茶园土壤环境的同时，可以产出更多适合出口外销的高档茶叶，为我国的茶叶市场提供更大的发展空间。针对可能出现的问题给出以下几点分析：

3.2.1 应重视复合污染条件下修复作用的研究。由于环境污染多数是人为造成的，因此进行修复过程最好更多的选用天然的修复方法和手段。人们一方面利用现有条件培养盆栽、水培进行实验，其效果不是非常明显；另一方面，被污染过的土壤铅的含量较高，从而在进行调节过程中会出现多种情况，进而无法及时进行土壤调节。

3.2.2 应深入研究生态茶园的修复机理。现在的主要研究方向是改善茶园的茶树植物吸收和承受铅含量能力的研究，而非机理方面的考虑。以后的研究方向应以铅的形态变化为主，从而改善茶园铅元素富集问题。

3.2.3 需进一步研究生态茶园修复的强化措施。除去土壤中富集的铅元素是保证茶园土壤中微量元素含量平衡的手段之一，但是，还要考虑怎样强化这种修复措施。利用在茶园中施肥、施加表面活性剂、添加螯合剂以及更改种植方式等方法，都可以在一定程度上明显改善和修复因铅元素富集而造成的茶树生长不利的局面。

3.2.4 应重视从野生茶树中筛选铅超富集的品种。人们在改善茶园土壤环境以及修复能力的同时，选取的品种多为人工培养的植物，而很少关注在天然野生的茶树品种方面的研究工作。由于野生花卉富含更多的自然资源和调节适应能力，因此其生长和改善环境的能力要比人工培养的植被强很多。为了进一步表明其具有的改善土壤环境的优势和能力，可以进行实验，从而筛选出最适合茶园土壤改善的野生茶树品种，然后选育并应用到改善茶园土壤环境的工作中去。