高學(xué)鵬,彭 楊,李繁春
(江西應(yīng)用技術(shù)職業(yè)學(xué)院,江西贛州 341000)
油茶為常綠小喬木或灌木,是我國特有的木本食用油料樹種,與油橄欖、油棕、椰子并稱為世界四大木本食用油料植物。中國栽種油茶,至今已有2 000多年的歷史,主要產(chǎn)區(qū)在湖南、江西、廣西、福建等地。地處江西省南部的贛州市,也稱贛南地區(qū),屬丘陵山區(qū),氣候溫潤,光照充足,土壤肥沃,適合油茶種植,是江西省最大的油茶主產(chǎn)區(qū)之一,也是全國重要的油茶種植區(qū)。近年來各級政府非常重視油茶產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,油茶也成為革命蘇區(qū)脫貧攻堅(jiān)的手段之一。
茶油是從油茶成熟種子中提取的植物油,富含多種營養(yǎng)成分,長期食用具有特殊的功效。硒被稱為抗癌之王,癌的發(fā)生與血液中硒的水平高低有重要關(guān)系,硒可以增強(qiáng)人體免疫功能,抗氧化,保護(hù)視器官的健全功能和保護(hù)視力,養(yǎng)肝護(hù)肝之功效。如果能采用適當(dāng)?shù)耐庠葱苑椒▽⑽患讲栌椭腥ィ偈共栌团c硒天然結(jié)合,提高茶油中硒含量,將進(jìn)一步提升贛南茶油的功效。
硝酸,鐵氰化鉀,雙氧水,高氯酸,鹽酸,硼氫化鉀等(均為優(yōu)級純);硒標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(編號BW30026-1000-N-50),硒標(biāo)準(zhǔn)樣品(編號BY400018,批號B2011052)等。
RGF-6300型原子熒光光度計(jì),配硒特種空心陰極燈;微波消解儀,配專用的消解管;水浴鍋;溫控式電熱板及高速破碎機(jī)等。
以贛州市興國縣興蓮鄉(xiāng)三個(gè)行政村的野生油茶基地分別作為研究對象,立新村基地的地理位置為:東經(jīng)115.539516°北緯26.457863°海拔357.65m,富溪村基地的地理位置為:東經(jīng)115.580356° 北緯26.458082°海拔296.32m,官田村基地的地理位置為:東經(jīng)115.595623° 北緯26.458802°海拔281.30m。
(1)土壤樣品的采集:以油茶樹為中心,半徑1m范圍內(nèi),根據(jù)地形選取3個(gè)點(diǎn),采集表層(0~20cm)土壤樣品,將3個(gè)采樣點(diǎn)的土壤混合均勻后按四分法留取1 000g左右,然后送到實(shí)驗(yàn)室。在采集樣品的同時(shí)采集一個(gè)全程序空白。
(2)油茶根樣品的采集:在3個(gè)土壤采樣點(diǎn)的方向上采集油茶樹根,采集支根和根須各適量,總質(zhì)量約500g。
(3)油茶莖樣品的采集:在整棵油茶樹的每個(gè)方向上都采集油茶樹莖,采集粗、中和細(xì)莖各適量,總質(zhì)量約500g。
(4)油茶葉樣品的采集:隨機(jī)摘取油茶樹冠外圍中上部每個(gè)方向的葉片,老葉片和嫩葉片均適量,總質(zhì)量約500g。
采樣時(shí)間為2021年1月3日。
大研究需要有大平臺,大平臺應(yīng)當(dāng)有大作為。為了搶占引領(lǐng)未來社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵核心技術(shù)的戰(zhàn)略制造高點(diǎn),扎實(shí)推進(jìn)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略,自2016年以來,國家先后在上海、合肥、北京建設(shè)了以大科學(xué)設(shè)施為基礎(chǔ)支撐的綜合性國家科學(xué)中心(見表1)。綜合性國家科學(xué)中心以大科學(xué)設(shè)施為基礎(chǔ)支撐,集聚了一流的研究機(jī)構(gòu),匯集和吸引尖端科研人才,開展基礎(chǔ)研究、進(jìn)行原始創(chuàng)新、突破關(guān)鍵核心技術(shù),成為我國科技創(chuàng)新體系中濃墨重彩的一筆。
1.3.1 樣品的預(yù)處理
①試樣干基制備:參照中華人民共和國地質(zhì)礦產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《生態(tài)地球化學(xué)評價(jià)動(dòng)植物樣品分析方法 第1部分鋰 硼 釩等19個(gè)元素量的測定:電感耦合等離子體質(zhì)譜(ICP-MS)法》附錄B(DZ/T 0253.2—2014)中的相關(guān)要求。根、莖用自來水沖洗干凈后,蒸餾水沖洗干凈,擦干后稱其鮮樣質(zhì)量,切成細(xì)片;葉用自來水漂洗后,用1%的中性無磷洗潔精洗去污物,用自來水多次洗滌,再用蒸餾水沖洗干凈,擦干后稱量;將根、莖及葉置于烘箱60℃烘干,分別稱重,計(jì)算干濕比,干樣再用高速破碎機(jī)制成粉樣。
②試樣消解:參照中華人民共和國地質(zhì)礦產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《生態(tài)地球化學(xué)評價(jià)動(dòng)植物樣品分析方法 第2部分硒量的測定:原子熒光光譜法》(DZ/T 0253.2—2014)及相關(guān)文獻(xiàn)[4]進(jìn)行。稱取粉樣0.2~1g(精確至0.001g)置于消解管中,加硝酸、雙氧水等,振搖均勻后置微波儀中消解。然后將消解液在電熱板上加熱消解,最后將消解液轉(zhuǎn)移到25mL比色管中,加入鐵氰化鉀,加水定容,待測。
1.3.2 土壤的預(yù)處理
參照《土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》(HJ/T 166—2004)中的相關(guān)要求制樣,在室內(nèi)自然風(fēng)干,將風(fēng)干的樣品倒在有機(jī)玻璃板上,再次粉碎,粉碎后過0.15mm篩,用四分法留取一定量樣品。土壤樣品的預(yù)處理參照《土壤中全硒的測定》(NY/T 1104—2006)要求,加入HNO3/HClO4混合酸,蓋上小漏斗,放置過夜。次日,于160℃消化到冒白煙后,1~2min后取下稍冷,加入HCl溶液,置于沸水浴中加熱10min,取下三角瓶,冷卻到室溫,最后將消化液轉(zhuǎn)入50mL容量瓶中用去離子水定容,搖勻待測。
1.4.1 原子熒光光度計(jì)的測定條件
燈電流 90mA,負(fù)高壓 300V,原子化器高度 8mm,原子化溫度 200℃,載氣流量 0.4L/min,屏蔽氣流量 1L/min,載液為0.1mol/L鹽酸溶液,計(jì)數(shù)時(shí)間10s,延時(shí)1.0s。自動(dòng)進(jìn)樣。
1.4.2 硒標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制
配制一定質(zhì)量濃度(ρ)的硒系列標(biāo)準(zhǔn)溶液,濃度分別為 0.00mg/L、1.00×10-3mg/L、2.00×10-3mg/L、4.00×10-3mg/L、8.00×10-3mg/L系列標(biāo)準(zhǔn)溶液,預(yù)熱儀器,待儀器穩(wěn)定后開始測定,自動(dòng)進(jìn)樣,以凈熒光強(qiáng)度(If)為縱坐標(biāo),質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。標(biāo)準(zhǔn)曲線方程:ΔIf=27.589ρ-9.598,相關(guān)系數(shù)R2=0.9998。
1.4.3 樣品的測定
在與測定硒標(biāo)準(zhǔn)系列溶液完全相同的條件下測定樣品試液,外標(biāo)法定量,取平行測定結(jié)果的算術(shù)平均值作為測定結(jié)果,同時(shí)做空白實(shí)驗(yàn)及加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)。加標(biāo)回收率在92.1%~97.5%,標(biāo)準(zhǔn)樣品測定值在標(biāo)準(zhǔn)值不確定度范圍內(nèi)。土壤按要求做全程序空白,全程序空白測定值小于方法檢出限。
植物樣品和土壤樣品按相關(guān)規(guī)范進(jìn)行前處理理應(yīng)得到理想的結(jié)果,但是油茶的根及莖材質(zhì)密度非常大,非常硬,如果在粉碎前不能進(jìn)行有效處理,不但可能損毀高速破碎機(jī)還會影響后續(xù)消解,使硒消解不完全,導(dǎo)致含量測定偏低。
土壤硒含量的測定結(jié)果見表1,如表1所示,三個(gè)油茶基地土壤中均含有一定量的硒,而且含量相差不大。這與相關(guān)文獻(xiàn)[5]的研究結(jié)果是一致的。
表1 油茶基地土壤硒含量測定結(jié)果
從土壤到油茶不同部位,硒遷移的情況見圖1。如圖1所示:硒元素從土壤→根→莖→葉的遷移過程中,隨著遷移距離增大,含量迅速降低,但是降低的速率不同。土壤硒含量最高,葉片硒含量最低,土壤中硒的濃度是葉片中硒濃度的幾倍,甚至十幾倍;土壤中的硒與根中的硒含量相差較大,說明植物中的硒來自根部的吸收而不是通過自由擴(kuò)散進(jìn)入植物體內(nèi);根與莖的硒含量幾乎相同,說明硒在根和莖中的遷移基本是通暢的;莖與葉的硒含量差別較大,這可能與植物體不同部位結(jié)構(gòu)不同有關(guān)系。以上現(xiàn)象產(chǎn)生的原因是硒在油茶林內(nèi)遷移受到了一定的阻礙。
圖1 硒遷移的情況
贛南油茶基地土壤中含有一定量的硒元素,而且硒元素含量水平相差不大。土壤中的硒能夠在油茶林體內(nèi)進(jìn)行遷移,硒濃度隨著遷移距離增大,含量迅速降低,但是降低的速率不同,根與莖的含量幾乎相同,也就是說從根到莖硒能順暢地遷移,從莖到葉硒含量急劇下降??梢岳米匀毁Y源進(jìn)行茶油生物富硒,降低了富硒的風(fēng)險(xiǎn),降低了生產(chǎn)成本,有利于促進(jìn)贛南油茶產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。