鲜食大豆不同品种不同地点镉含量差异研究

刘凤娇

(莆田市农产品质量安全检验检测中心，福建 莆田 351106)

鲜食大豆也叫菜用大豆，俗称毛豆，在其鼓粒盛期与初熟期采摘，可做成菜肴或产品再加工的大豆[1]。鲜食大豆肉质细糯，口味鲜美，营养丰富，易于人体吸收利用，不但可以调节人们的营养状况及饮食结构[2]，而且还能预防并治疗高血脂、高血压及糖尿病等[3]，故而备受广大群众的欢迎。资料显示，国内外消费者对速冻鲜食大豆的需求量愈来愈大[4]，中国是鲜食大豆的主要生产国之一[5]。鲜食大豆也是福建省的区域特色优质农作物，目前已成为福建省出口创汇的菜蔬品种之一[6]。

随着鲜食大豆产业的快速发展，也存在鲜食大豆重金属污染的问题。全国大概有93%的蔬菜种植地都存在重金属污染物，并且全国各地均有涉及[7]。当前我国耕地土壤重金属污染中Cd元素是最主要元素之一[8]。各种重金属会对植物的产量及品质造成非常重要的影响，其被作物吸取并富集累积到一定阈值后，通过进入食物链而对人类健康造成威胁[9]。研究表明，作物对重金属的吸收和积累具有显著的区域间和品种间差异[10-13]。在Cd污染的农田对62个大豆品种开展小区测试，结果显示，只有1.2%的大豆品种符合国标Cd限量水平[14]。因此有效、准确地划分出环境型、基因型及两者互作效应是育种和推广工作中需要处理的关键性问题[15]。本研究首次通过在莆田市蔬菜主产区的5个地点田间种植4个鲜食大豆常见品种，采用Excel 2003和DPS 7.05数据处理软件对各鲜食大豆的Cd含量检测结果进行分析，明确鲜食大豆Cd含量的差异及品种、地点的效应，筛选具有低镉积累和高环境适应性的鲜食大豆品种，为莆田市鲜食大豆的优质绿色生产提供理论依据和指导。

1 材料和方法

1.1 试验材料

供试品种4个，分别为“台农64”(G1)，“兴化豆1号”(G2)，“兴化豆5号”(G3)，“兴化豆618”(G4)。试验地点5个，莆田市龙桥街道北磨社区居民委员会(E1)，莆田市荔城区黄石镇(E2)，莆田市秀屿区平海镇(E3)，莆田市涵江区萩芦镇(E4)，莆田市湄洲湾北岸经济开发区忠门镇(E5)，试验点的基本情况见表1。

表1 试验地点的基本情况

1.2 试验设计

试验采取了随机区组的排列设计，重复3次，小区呈长方形，占地面积为13.34m2，试验选用窄畦双畦双行穴播，畦长6.67m，畦宽带沟1m，行距40cm，株距17.6cm，每穴定植2株，试验地的四周设置保护行。播种前，结合起畦整畦施基肥，复合肥(N∶P2O5∶K2O=15∶15∶15)10kg·667m-2，2022年3月15日播种，4月6日定苗。5月10日初花期，结合中耕除草，根据不同试验点植株长势追施复合肥(N∶P2O5∶K2O=15∶15∶15)5～10kg·667m-2。生育期内雨水充足，均无灌溉。采收期6月21—28日。每小区采用“Z”字型5点取样法，用匀浆机将鲜食大豆籽粒机打成匀浆，存放于干净的塑料瓶中，做好标记，于-18～-20℃冰箱中贮存备用，按GB 5009.15-2014《食品安全国家标准 食品中镉的测定》中的微波消解法对进行样品前处理，测定镉含量采用安捷伦280Z AA石墨炉原子吸收光谱仪。

1.3 统计分析方法

试验数据采用Excel 2003和DPS 7.05数据处理软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 鲜食大豆镉含量表型值分析

数据经整理分析，不同品种、不同地点鲜食大豆的Cd含量见表2。

表2 鲜食大豆Cd含量表型值

同品种重金属含量存在较大差异，变异范围较大，鲜食大豆不同品种在不同地点的Cd含量平均值的折线图见图1。“台农64”的Cd含量最高，5个地点的平均值为4.2333×10-3mg·kg-1，其次为“兴化豆1号”“兴化豆618”，5个地点的平均值分别为2.5282×10-3mg·kg-1和2.0194×10-3mg·kg-1，“兴化豆5号”最低，5个地点的平均值为1.0380×10-3mg·kg-1。

图1 不同鲜食大豆品种在不同地点的Cd含量

试点中萩芦Cd含量最高，4个品种Cd含量平均值为4.0104×10-3mg·kg-1；其次为平海、黄石试点，4个品种Cd含量平均值分别为2.4865×10-3mg·kg-1和2.1879×10-3mg·kg-1；北磨、忠门试点最低，4个品种Cd含量平均值分别为1.7943×10-3mg·kg-1和1.7944×10-3mg·kg-1。北磨试点的“兴化豆5号”Cd含量最低，含量为0.1155×10-3mg·kg-1；萩芦试点的“台农64”Cd含量最高，含量为6.8352×10-3mg·kg-1，最高值是最低值的59.18倍。

以Duncan新复极差法计算差异显著性，4个品种间Cd含量均达极显著水平。5个试点中黄石、平海、萩芦3个试点的差异极显著，北磨、忠门2个试点的Cd含量差异不显著，与其他试点的差异极显著。

2.2 鲜食大豆镉含量的品种地点效应分析

由表3可知，鲜食大豆镉含量在不同试验地点间的差异达到极显著水平(P<0.01)，其效应(SS，平方和)占总效应(SS，平方和)的比例为25.79%。在不同品种间的差异达到极显著水平，其效应(SS，平方和)占总效应(SS，平方和)的比例为51.41%。品种与地点间的互作也达到极显著水平，其效应(SS，平方和)占总效应(SS，平方和)的比例为22.58%。

表3 鲜食大豆Cd含量的方差分析

3 结论与讨论

不同种类鲜食大豆的Cd含量差异会造成显著的健康风险效应，大量栽培同一品种时可能会对重金属吸取构成明显的安全危害。因此，在品种的选育、推广时应充分考虑鲜食大豆的重金属累积特征，在栽培地为土壤重金属污染更严重的区域时，需加强注意避免大规模种植高累积的品种，从而尽可能减少鲜食大豆重金属累积所造成的食用者摄取后的健康风险。

本试验结果表明，不同品种鲜食大豆Cd含量在不同品种间差异达到极显著水平，在不同试验地点间差异达到极显著水平，不同地点与品种间的互作也达到极显著水平。品种效应占主导因素，地点效应和互作效应对鲜食大豆Cd含量也有显著影响，选择低累积的鲜食大豆品种，配套土壤低镉含量的地点和相应的栽培管理措施是保证鲜食大豆Cd含量安全最有效的生产措施。综合鲜食大豆Cd含量的表型值分析和品种地点效应分析结果，“兴化豆5号”的Cd含量最低，可用于大面积生产，同时充分考虑地点效应，北磨地区在生产上可优先选择。