不同甘薯品种对土壤重金属镉转移富集规律研究

摘 要：為探索甘薯对土壤重金属镉（Cd）含量的富集迁移特性，以广87、金山57、苏薯16、普薯32、福薯18等5个甘薯品种为供试材料，采用小区试验，研究5个甘薯品种在镉含量不同的土壤环境下种植后对Cd的转移富集规律。结果表明：收获甘薯各器官镉含量随着试验田镉含量的增加而增加，在镉含量最高的试验田中，甘薯的根、茎、叶、薯皮和薯肉中镉含量分别为0.3080、0.1825、0.0195、0.0829和0.0527 mg·kg-1，所有甘薯品种薯肉镉含量均符合我国国家标准（GB 2762-2017《食品安全国家标准 食品中污染物限量》）规定的标准（<0.1 mg·kg-1）。不同甘薯品种各器官鲜样镉富集系数差异较大，其镉富集系数平均值根最大（0.913 mg·kg-1），其次为茎（0.413 mg·kg-1）、薯皮（0.311 mg·kg-1）、叶（0.234 mg·kg-1）、薯肉

（0.178 mg·kg-1），其中广87各器官除叶以外对镉的富集系数较其他品种高，苏薯16各器官对镉的富集系数最低。甘薯各品种不同器官镉富集系数表现为根>茎>薯皮>叶>薯肉。

关键词：甘薯;土壤;镉;转移富集规律

中图分类号：S531 文献标志码：A 文章编号：0253-2301（2020）07-0020-05

DOI： 10.13651/j.cnki.fjnykj.2020.07.004

Study on the Transfer and Enrichment Regulation of Different Varieties ofSweet Potato to the Heavy Metal Cadmium in Soil

WEN Guo-can

（Fuzhou Agricultural Science Research Institute， Fuzhou， Fujian 350018， China）

Abstract： In this study， in order to explore the accumulation and migration characteristics of sweet potatoto the heavy metal cadmium（Cd）in soil. Using the plot experiment with the five varieties of  sweet potato （Guang 87，Jinshan 57，Sushu 16 ，Pushu 32，Fushu 18 ）as the test crops，in order  to study the transfer and enrichment regulation of five varieties of sweet potato under the soil enviroments with different Cd content. The results showed that the cadmium content in the organs of harvested sweet potato increased with the increase of cadmium content in the test field， and in the test field with the highest cadmium content， the cadmium content in the root， stem， leaf， skin and flesh of sweet potato was 0.3080， 0.1825， 0.0195， 0.0829 and 0.0527 mg·kg-1， respectively. The cadmium content in the flesh of all varieties of sweet potato met the standard stipulated in the national standard ″ National Food Safety Standard-limit of Pollutants in Food″ （<0.1 mg·kg-1）. The enrichment coefficient of cadmium in the fresh organs of different sweet potato varieties was significantly different， and the average enrichment coefficient of cadmium was the highest in the roots （0.913 mg·kg-1）， followed by the stems （0.413 mg·kg-1）， potato skins （0.311 mg·kg-1）， leaves （0.234 mg·kg-1）， and potato flesh （0.178 mg·kg-1）. Among them， the enrichment coefficient of cadmium in all organs except leaves of Guang 87 was higher than that of other varieties， while the enrichment coefficient of cadmium in the organs of Sushu 16 was the lowest. The enrichment coefficient of cadmium in different organs of all varieties of sweet potato showed in the order of root>stem>potato skin>leaf>potato flesh.

作物不同部位对于重金属的富集能力不同，林燕[9]对马铃薯不同部位对镉的富集特性研究也发现马铃薯不同器官的镉富集能力具有较大的差异，一般表现为薯皮、叶、茎等的富集能力更强。本研究结果（表3）表明，甘薯同一品种不同器官的镉富集系数存在较大差异，各器官富集系数大小表现为根>茎>薯皮>叶>薯肉，其中普薯32薯皮富集系数略高于茎，福薯18薯皮低于叶，但总体上5个甘薯品种均表现为根、茎对镉的富集作用大于薯肉。从表3可知，不同甘薯品种根、茎的富集系数均比薯肉高，如福薯18根的富集系数为0.582，而其薯肉的富集系数仅为0.027，根的富集系数比薯肉高21.56倍，说明甘薯品种的非食用部分比食用部分具有更高的富集能力。

3 结论与讨论

大气、土壤和水体是重金属镉污染的环境要素，它是在三者中相互迁移，相互影响[10]。当土壤中镉浓度含量超出甘薯对重金属镉的耐受能力时，就会影响作物的生长，镉浓度相对较低时，作物的生长过程不受影响，但会在作物体内富集。大量长期食用镉含量超标的农产品极易超成人体慢性中毒，可见土壤镉污染已成为严重威胁农产品质量安全和人类健康的重要问题[11]。

本研究结果表明，不同试验田土壤重金属镉的含量不同从而造成甘薯对镉的吸收量不同，甘薯对镉的吸收量随着土壤镉浓度的增加而增加，并且3个试验田甘薯各器官对土壤镉的吸收表现出一定的差异，一般情况下甘薯对土壤重金属镉的富集主要分布在根部。不同甘薯品种对土壤镉的富集存在着一定的差异，但品种间对土壤镉的累积特征主要表现为根>茎>薯皮>叶>薯肉，各器官鲜样镉含量范围为0.0030～0.0360 mg·kg-1，根鲜样品镉含量范围为0.0210～0.0360 mg·kg-1，薯肉样品镉含量范围为0.0030～0.0090 mg·kg-1，供试样品薯肉镉含量均低于（GB 2762-2017《食品安全国家标准 食品中污染物限量》）要求[8]。

从甘薯各器官富集镉的能力情况分析，甘薯根对土壤镉的富集能力比较强，富集系数都较高，而薯肉对镉的富集系数相对较低，如福薯16根的富集系数为0.582，而其薯肉的富集系数仅为0.027，根的富集系数比薯肉高21.56倍，可见甘薯植株镉的富集主要集中在根、茎等不可食用部位，而这些部位通常抛弃于田间或加工成饲料，容易造成镉的二次污染。由于镉在土壤-植物系统中的富集规律受土壤pH值、有机质及土壤质地等因素的影响，因此有必要进一步研究土壤理化性质对甘薯富集镉的影响作用，进一步研究出甘薯对土壤镉的吸收累积规律，为合理利用镉污染的土壤种植甘薯作物奠定基础。

参考文献：

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[9]林燕.不同马铃薯品种对镉的富集特性研究[J].福建农业科技，2017，12（6）：8-10.

[10]YE Z H，BAKER A J M，WANG M H，et al.Zinc，lead and cadmium accumulation and tolerance in Typha latifolia as affected by iron plaque on the root surface[J].Aquatic Botany，1998，61（1）：55-67.

[11]李洋，游少鸿，林子雨，等.菖蒲对5种重金属富集能力的比较[J].江苏农业科技，2014，42（11）：383-385.

（责任编辑：林玲娜）

收稿日期：2020-06-01

作者简介：温国灿，男，1982年生，农艺师，主要从事作物栽培及土壤肥料应用研究。

基金项目：福州市科技计划项目（2018-N-3）。