西洋参种植土壤重金属含量变化

闫雪纯　王琪　杨倩　陈晓红　张建龙　张兴晓　陈国忠

【摘   要】 为研究西洋参种植过程中土壤重金属含量的变化，选取了文登地区西洋参种植1～4年的土壤作为样品，对样品中的重金属含量进行测定。结果表明：土壤重金属含量与种植年份之间没有相关性，符合《土壤环境质量标准 农用地土壤污染风险管控标准（试行）》。

【关键词】 西洋参;种植年份;土壤重金属

Changes of Heavy Metal Content in Soil of Panax quinquefolium L.

Yan Xuechun   Wang Qi   Yang Qian   Chen Xiaohong   Zhang Jianlong   Zhang Xingxiao   Chen Guozhong*

（School of Life Science ， Ludong University   264025）

[Abstract] In order to study the change of heavy metal content in soil during the cultivation of Panax quinquefolium L， the soil of 1～4 years in Wendeng area was selected as the sample. The contents of heavy metals in the sample were determined. The results showed that there was no correlation between soil heavy metal content and planting years. The content of heavy metals reached the value of Soil environmental quality Risk control standard for soil contamination of agricultural land.

[Keywords] panax quinquefolium l.; planting years; heavy metal content in soil

1  前言

西洋参是五加科多年生草本植物，以根入药，是重要的补益类中药。山东省威海市文登区是西洋参主产区之一[1]。西洋参的种植模式目前以农田栽参为主[2-3]，而农田土壤在长期种植过程中容易积累重金属，影响西洋参的药用价值和经济价值，危害人体健康。重金属是一类可通过食物链传递的环境污染物，具有长期性、难移动性等特点。农田栽参的重金属污染主要是人为因素，如重金属超标的污水灌浇、滥用化肥农药等。为了解威海市文登区西洋参产地土壤污染状况，本文对西洋参不同种植年份土壤的重金属含量进行了检测分析。

2  材料与方法

2.1  材料

样本取自山东省威海市文登区张家产口子李村，分别采未种植和种植西洋参1～4年的土壤，距表层5～20cm取样。盐酸、硝酸为优级纯，其余试剂为化学纯。使用ICPE-9000光谱仪（Shimadzu， Japan）和原子荧光光度计（AFS-930，北京吉天仪器有限公司）测定，重金属标准品由国家标准物质中心北京万佳首化生物科技有限公司提供。

2.2  方法

土样处理参照《NY/T 1613-2008 土壤质量 重金属测定 王水回流消解原子吸收法》。采用Excel对数据进行基础处理，SPSS软件对数据进行统计分析，GraphPad Prism 6绘图。

3  结果与分析

Zn含量在土壤中最高，Cd和Hg含量较低。土壤样品pH值在4.2～5.3之间，参考《土壤环境质量标准 农用地土壤污染风险管控标准（试行）》的农用地土壤污染筛选值（pH<5.5），发现在未种植和种植不同年限西洋参的土壤中，8种重金属只有Cd在正常种植2年的西洋参土壤中含量超过了农用地土壤污染筛选值，其他金属含量均未超标。总体来看，重金属含量与种植年份之间并未表现出关联性。

图1是不同产地土壤重金属含量的变化。8个地区的铬含量均未超过土壤环境质量标准。西洋参种植中土壤的铬含量始终远低于土壤环境质量标准以及山东省威海市土壤铬含量背景值。土壤中铬污染主要来源于制革、冶炼、印染等工业废水和污泥。

土壤中镍污染主要来源炼油、冶炼、染料等工业废水。镍化合物有较强的毒性，过量的镍会阻止植物生长及其向地上部分的运输。文登西洋参种植土壤中镍含量低于土壤环境质量标准、山东省镍含量背景值和威海市镍含量平均值。

铜离子是生物生长必须的元素，但人体摄入量过大则会发生中毒现象。结果表明，未种植农田土壤铜含量最高，其次为种植西洋参2年和4年的土壤，1年和3年的土壤铜含量较低。由图1可看出，文登西洋参种植土壤铜含量小于土壤环境质量标准。

锌是人和动物所必须的微量元素之一，但是过量的锌会导致生物锌中毒。西洋参正常种植2年和4年的土壤铜含量较高，1年和3年土壤锌含量较少。从图1可见，文登种植土壤锌含量小于土壤环境质量标准。

土壤中砷浓度过高会使植株的根茎叶枯死，進入食物链中对人体的生理机能造成影响。饲料添加剂在工厂化养殖畜禽中的应用经常导致畜禽粪便中砷含量超标，若作为有机肥施用则会引起土壤砷污染，这可能是西洋参种植第1年砷含量最高的主要原因，不过各地区土壤砷含量均低于土壤环境质量标准（图1）。

文登地区的镉含量略低于土壤环境质量标准的农用地土壤污染筛选值，山东省和威海市的背景值都较低（图1），其他不同吉林省地区西洋参种植地的镉含量都比较高。镉最易造成土壤污染，推测在西洋参种植过程中，化肥农药和灌溉用水都可能是污染源。

4  结论

目前农田栽参已成为人参、西洋参产业向前发展的必要趋势， 如何确定适宜西洋参生长的土壤条件并选择适合的肥料进行改良是当今需要攻破的难点[4]。本研究对西洋参种植土壤中的重金属含量进行测定，并将不同地区土壤重金属含量与土壤环境质量标准比较，发现文登西洋参种植土壤中重金属含量均未超标，但其中镉含量较高，需要引起高度重视。

参考文献：

[1] 唐新礼，刘忠良，黄颂军，刘岩，毕振宇.威海市文登区不同种植类型土壤有机质评价分析[J].农技服务，2016，33（11）：89.

[2] 姜 军. 山东省经济开发区土壤重金属环境质量现状及潜在生态风险评价[D].山东师范大学，2014.

[3] 魏春雁，刘笑笑，宋志峰，陈冠宁.不同产地中药材及其栽培土壤中重金属含量比较研究[J].东北农业科学，2017，42 （04）： 39-43.

[4] 王 鑫，魏帛轩，吴艾轩，陈 迪，赵洪颜，朴仁哲. 不同生物有机肥对西洋参栽培农田土壤改良研究[J]. 延边大学农学学报 2019，41（01），41-46+57.