不同小春作物重金属含量与土壤质量的关系研究
2017-06-19任树友李纪堂
张 成，李 浩，任树友，王 科，李纪堂，唐 波
(成都市农业技术推广总站，四川 成都 610041)
不同小春作物重金属含量与土壤质量的关系研究
张 成，李 浩，任树友，王 科，李纪堂，唐 波
(成都市农业技术推广总站，四川 成都 610041)
通过对6种小春作物3年同田试验结果分析，发现小麦籽粒与土壤中的砷、汞、铅、镉含量相关关系不显著。油菜中汞含量与土壤中汞含量呈显著性相关关系，油菜、土豆、萝卜、莴笋和白菜中砷含量与土壤中砷含量呈极显著性相关关系。
小春作物；土壤；重金属；关系
近年来我国重金属污染事件频发，严重影响广大群众的身体健康，故土壤重金属污染与防治成为人们关注的环境问题之一[1]。相关研究表明，土壤中的重金属并不能被植物完全吸收，而是先通过一系列的反应转化，变成可被植物吸收的有效态后，才能被植物吸收、累积、循环而进入人体[2,3]。植物对重金属都有一定的吸收能力。由于植物生长特性的不同，不同的作物对土壤重金属的吸收、富集具有一定的相关性[4]。现根据“成都市本级第七批次科技项目(八大科技产业化工程重大项目成科计〔2013〕45号)”课题资料，对项目中小春作物种类重金属含量与土壤质量的关系进行分析。
1 材料与方法
1.1 研究区域
成都市位于四川盆地西部，地势东南低，西北高，平均海拔约500 m，属亚热带季风气候，年均气温16℃，年均降水量1000mm，多云雾，短日照。本试验选择成都市具有代表性的地势平坦、灌排水方便、土壤肥力均匀的水稻土类冲积黄泥田土属为试验地点。每年试验前对耕地进行了土壤主要重金属全量的检测，参照《土壤环境质量标准》(GB15618—1995)Ⅱ类土壤环境质量二级标准进行判别，土壤中重金属本底状况见表1。
1.2 试验方案
在每个试验点每季分别以6类作物为6个处理，每个处理3次重复，每个小区面积为20m2，各处理间采用随机区组排列，各处理及重复间开沟隔离。各类作物的播种方式、播种(移栽)期、栽培密度、采收期、施肥量见表2。每类作物施用三元复混肥(15-15-15)50kg/667m2作底肥，播栽前一次性施用。在此基础上，油菜底肥增施硼砂1kg/667m2，莴笋和白菜各追肥2次(移栽后7d、17d)，每次施用尿素5kg/667m2。供试肥料的重金属含量均未超过GB/T23349-2009的限定值。其他田间管理措施与常规栽培管理相同，且各处理间保持一致。试验作物种类品种见表2，作物产品重金属限量指标见表3，复混肥重金属含量见表4，肥料重金属限量标准见表5。
表1 试验点土壤主要重金属全量
作物生育期内按照当地生产习惯进行管理并及时防治病虫害。本试验数据使用SPSS19.0数据统计软件进行分析处理。
表2 各种作物栽培情况
表3 小春各作物产品重金属限量指标
表4 复混肥重金属含量
表5 肥料重金属限量标准
1.3 检测方法
采用双道原子荧光光度计(AFS-230E型)测定作物产品样品中砷、汞总量，耶拿火焰-石墨炉原子吸收光谱仪(Jena-ZEEnit700P型)测定作物产品样品中铅、镉总量。
作物产品检测参照食品检测国家标准，砷的测定参照《食品安全国家标准 食品中总砷及无机砷的测定》(GB/T 5009.11-2003)；汞的测定参照《食品安全国家标准 食品中总汞及有机汞的测定》(GB/T 5009.17-2003)；铅的测定参照《食品安全国家标准 食品中铅的测定》(GB 5009.12—2010)；镉的测定参照《食品安全国家标准 食品中镉的测定》(GB/T 5009.15-2003)。
土壤砷、汞总量检测参照国家标准 《土壤质量 总汞、总砷、总铅的测定 原子荧光法 第1部分：土壤中总汞的测定》(GB/T 22105.1-2008)测定；土壤铅、镉总量检测参照国家标准《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)测定。
2 结果与分析
2.1 小麦与其土壤中重金属的相关性检验
根据小麦试验地土壤以及小麦中污染物的测定结果，对小麦籽粒质量与其土壤环境中重金属含量现状进行相关监测分析，其结果见表6。
表6 小麦籽粒(y)与土壤(x)中污染物含量回归分析
由表6可见，小麦籽粒中重金属砷、汞、铅、镉含量与相应土壤中的砷、汞、铅、镉含量成正相关关系。砷、汞、铅、镉含量与土壤中的砷、汞、铅、镉含量相关关系不显著。
2.2 油菜与其土壤中重金属的相关性检验
根据油菜试验地土壤以及油菜籽中污染物的测定结果，对油菜籽粒质量与其土壤环境中重金属含量现状进行相关监测分析，其结果见表7。
由表7可见，油菜籽粒中重金属砷、汞、铅、镉含量与相应土壤中的砷、汞、铅、镉含量成正相关关系。砷含量与土壤中砷含量呈极显著性相关关系，汞含量与土壤中汞含量呈显著性相关关系，铅、镉含量与土壤中的铅、镉含量相关关系不显著。
表7 油菜籽粒(y)与土壤(x)中污染物含量回归分析
2.3 土豆与其土壤中重金属的相关性检验
根据土豆试验地土壤以及土豆中污染物的测定结果，对土豆质量与其土壤环境中重金属含量现状进行相关监测分析，其结果见表8。
由表8可见，土豆中重金属砷、汞、铅、镉含量与相应土壤中的砷、汞、铅、镉含量成正相关关系。砷含量与土壤中砷含量呈极显著性相关关系，汞、铅、镉含量与土壤中的汞、铅、镉含量相关关系不显著。
2.4 萝卜与其土壤中重金属的相关性检验
根据萝卜试验地土壤以及萝卜中污染物的测定结果，对萝卜质量与其土壤环境中重金属含量现状进行相关监测分析，其结果见表9。
由表9可见，萝卜中重金属砷、汞、铅、镉含量与相应土壤中的砷、汞、铅、镉含量成正相关关系。砷含量与土壤中砷含量呈极显著性相关关系，汞、铅、镉含量与土壤中的汞、铅、镉含量相关关系不显著。
表8 土豆(y)与土壤(x)中污染物含量回归分析
表9 萝卜(y)与土壤(x)中污染物含量回归分析
2.5 莴笋与其土壤中重金属的相关性检验
根据莴笋试验地土壤以及莴笋中污染物的测定结果，对莴笋质量与其土壤环境中重金属含量现状进行相关监测分析，其结果见表10。
由表10可见，莴笋中重金属砷、汞、铅、镉含量与相应土壤中的砷、汞、铅、镉含量成正相关关系。砷含量与土壤中砷含量呈极显著性相关关系，汞、铅、镉含量与土壤中的汞、铅、镉含量相关关系不显著。
2.6 白菜与其土壤中重金属的相关性检验
根据白菜试验地土壤以及白菜中污染物的测定结果，对白菜质量与其土壤环境中重金属含量现状进行相关监测分析，其结果见表11。
表10 莴笋(y)与土壤(x)中污染物含量回归分析
表11 白菜(y)与土壤(x)中污染物含量回归分析
由表11可见，白菜中重金属砷、汞、铅、镉含量与相应土壤中的砷、汞、铅、镉含量成正相关关系。砷含量与土壤中砷含量呈极显著性相关关系，汞、铅、镉含量与土壤中的汞、铅、镉含量相关关系不显著。
3 结论
综上所述，通过对6种小春作物3年同田试验分析，发现小麦籽粒与土壤中的砷、汞、铅、镉含量相关关系不显著。油菜中汞含量与土壤中汞含量呈显著性相关关系，油菜、土豆、萝卜、莴笋和白菜中砷含量与土壤中砷含量呈极显著性相关关系。
[1]黄益宗, 郝晓伟, 雷鸣, 铁柏清. 重金属污染土壤修复技术及其修复实践[J]. 农业环境科学学报, 2013, 32(3): 409-417.
[2] 赵鲁，李旭军，刘安辉，等. 大豆和小麦对土壤中镉的吸收与富集研究[J]. 中国土壤与肥料，2013，( 1) :66-70.
[3] 高巍，耿月华，赵鹏，等. 不同小麦对重金属镉吸收及转运的差异研究[J]. 天津农业科学，2014，20( 10) :55-59.
[4] 侯锐, 李昆,刘方炎. 土壤重金属污染与植物吸收累积效应研究进展[J]. 云南地理环境研究, 2013, 25(5): 104-109, 111.
2017-03-1
成都市本级第七批次科技项目(八大科技产业化工程重大项目成科计〔2013〕45号)
张 成(1986-)，男，农业推广硕士，农艺师，主要从事土壤及农产品检测。Email: 510255604@qq.com。
