產(chǎn)地環(huán)境對(duì)獼猴桃不同器官中鎘積累的影響

周成云，郎均英*，董代幸，章明奎

(1.杭州市富陽(yáng)區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，浙江 富陽(yáng) 311400；2.浙江大學(xué) 環(huán)境與資源學(xué)院，浙江 杭州 310058)

獼猴桃是20世紀(jì)人工馴化栽培野生果樹(shù)最有成效果種之一[1-2]，因含有豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和功效，被認(rèn)為是果品中極品，深受人們喜愛(ài)[3-4]。近10 a來(lái)，我國(guó)獼猴桃種植面積逐年增加，南至兩廣與云貴高原，北達(dá)東北三省都有分布[5-7]。與大眾農(nóng)作物不同，獼猴桃既可大面積種植在一般農(nóng)地上，也可種植在商住用地、工業(yè)用地的零星地塊中，種植環(huán)境條件較為復(fù)雜。調(diào)查表明，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)許多地方農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)地環(huán)境已受到不同程度的污染，局部地區(qū)稻谷、蔬菜等農(nóng)產(chǎn)品中鎘等重金屬超標(biāo)明顯[8-10]。研究表明，土壤是農(nóng)產(chǎn)品中重金屬的主要來(lái)源[11-13]。但與常規(guī)作物不同，獼猴桃以分布在樹(shù)體上部的果實(shí)為食用對(duì)象，其受土壤污染的影響如何尚不清楚。另外，生長(zhǎng)在不同環(huán)境下的獼猴桃除受土壤污染影響外，是否還受產(chǎn)地大氣環(huán)境的影響也需要作進(jìn)一步研究。為了深入了解獼猴桃不同器官中鎘積累受產(chǎn)地土壤和大氣環(huán)境的影響，以及不同產(chǎn)地環(huán)境下生產(chǎn)獼猴桃的安全風(fēng)險(xiǎn)，以在杭州市域內(nèi)按城郊、平原、丘陵、山地劃分的果園類別為基礎(chǔ)，分別在每類果園內(nèi)選擇7～10個(gè)受重金屬不同污染程度的獼猴桃果園，同時(shí)采集土壤和獼猴桃的根、莖、葉、果實(shí)，測(cè)定其鎘含量，分析獼猴桃不同器官中鎘的積累及影響因素。

1 材料與方法

在杭州市域內(nèi)，按獼猴桃果園的地理特征，將獼猴桃果園分為城郊果園、平原果園、丘陵果園、山地果園等4類。其中，城郊果園是指距離城區(qū)1 km內(nèi)的果園；平原果園是指遠(yuǎn)離城市的農(nóng)村平原地區(qū)的果園，距離城區(qū)5 km以上；丘陵果園和山地果園分別指遠(yuǎn)離城市，海拔在50～500 m和500～1 000 m的果園。由于受人為活動(dòng)影響的變化，大氣環(huán)境質(zhì)量大致由城郊果園向平原果園至丘陵果園、山地果園逐漸變優(yōu)。分別在城郊果園、平原果園、丘陵果園、山地果園等4類果園中選擇8、10、8、7個(gè)獼猴桃果園，在果樹(shù)成熟期同時(shí)采集土壤、根(吸收根)、莖、葉、果品樣。采集的土樣由位于采集獼猴桃樣對(duì)應(yīng)果樹(shù)樹(shù)冠滴水線正下方6個(gè)點(diǎn)位的0～30 cm土壤組成。土樣經(jīng)自然風(fēng)干后，磨碎過(guò)0.125 mm尼龍篩；用鹽酸-硝酸-高氯酸消解，石墨爐原子吸收分光光度法測(cè)定Cd。根、莖樣烘干后磨碎過(guò)0.125 mm尼龍篩；采集的葉和果品樣品分為兩組，一組經(jīng)去離子水多次清洗，另一組直接(未清洗)用于分析。前處理后的葉樣烘干后磨碎，過(guò)0.125 mm尼龍篩，經(jīng)清洗或不清洗的果品樣在測(cè)試前分為果皮與果肉二部分單獨(dú)分析；植物組織樣用高氯酸消化法消化，用石墨爐-原子吸收光譜法測(cè)定Cd[14]；根、莖、葉分析結(jié)果用干基表示，果皮與果肉結(jié)果以鮮重為基礎(chǔ)表示；土壤pH采用pH電極測(cè)定[15]。

2 結(jié)果與分析

2.1 供試果園土壤鎘含量

由表1可知，供試的4類果園中，其土壤pH值和全Cd含量均有較大的變化，同類果園土壤之間pH值相差約1.5個(gè)單位，鎘含量高的約為低的2～3倍。平均土壤pH值以平原果園最高，其次為城郊果園，丘陵和山地果園的土壤pH值較低。平均全鎘含量以丘陵果園略高，其他果園平均鎘含量略高于0.30 mg·kg-1。根據(jù)GB 15618—2018《土壤環(huán)境質(zhì)量 農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)(試行)》，調(diào)查的33個(gè)果園中，約18%存在鎘輕度污染，其他果園土壤鎘含量在風(fēng)險(xiǎn)值以下。

表1 供試果園土壤鎘污染狀況

2.2 獼猴桃不同器官中鎘的積累及其與土壤鎘污染的關(guān)系

表2為不同類別果園獼猴桃各器官中鎘含量的分析結(jié)果。各類果園的獼猴桃各器官中鎘含量均呈現(xiàn)較大變化，但平均含量均表現(xiàn)為根最高，其次為莖，葉中鎘含量一般低于莖；果實(shí)鎘含量最低，且果肉中鎘含量又明顯低于果皮。調(diào)查的33個(gè)果園中，有3個(gè)果園的獼猴桃果肉中鎘含量大于水果衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)值(0.03 mg·kg-1)(GB 15201—1994)，其余30個(gè)果園的獼猴桃果肉中鎘含量均低于0.03 mg·kg-1。獼猴桃果肉中鎘含量大于0.03 mg·kg-1的果園，其中2個(gè)位于城郊，1個(gè)位于平原，其土壤全鎘含量并不高，分別為0.183、0.215和0.178 mg·kg-1；而土壤全鎘在0.300 mg·kg-1以上的18個(gè)果園中，獼猴桃果肉中鎘含量低于0.03 mg·kg-1，表明獼猴桃果肉中鎘超標(biāo)并非由土壤污染引起。

表2 不同類別果園獼猴桃各器官中鎘的含量 單位：mg·kg-1

對(duì)不同類別果園中獼猴桃各器官鎘含量與相應(yīng)土壤鎘含量的相關(guān)分析表明(表3)，獼猴桃根、莖中鎘含量與土壤中鎘污染水平存在顯著相關(guān)，但葉、果皮、果肉中鎘含量均與土壤鎘污染水平無(wú)顯著相關(guān)。

表3 不同類別果園獼猴桃各器官中鎘的含量與土壤鎘含量的相關(guān)性

2.3 不同類別果園間獼猴桃鎘積累的差異

由表2可知，城郊果園、平原果園與丘陵果園獼猴桃的根、莖平均鎘含量較為接近，但山地果園獼猴桃根、莖平均鎘含量明顯低于以上3類果園。

清洗前，獼猴桃葉中鎘含量均表現(xiàn)為城郊果園、平原果園明顯高于丘陵果園、山地果園，但清洗后它們之間的差異明顯減小。清洗前，城郊果園獼猴桃果皮中鎘含量明顯高于丘陵果園、山地果園，平原果園獼猴桃果皮中鎘含量略高于丘陵果園、山地果園；但清洗后，城郊果園獼猴桃果皮中鎘含量明顯下降，城郊果園與丘陵果園、山地果園獼猴桃果皮中鎘含量差異降低，平原果園與丘陵果園、山地果園獼猴桃果皮中鎘含量基本接近。總體上，獼猴桃果肉中鎘含量也表現(xiàn)為城郊果園、平原果園略高于丘陵果園、山地果園，清洗對(duì)所有類別果園獼猴桃果肉中鎘含量影響較小。

經(jīng)過(guò)清洗后，城郊果園獼猴桃葉、果皮、果肉中鎘含量分別下降34.07%～71.95%、15.38%～52.27%和-11.11%～10.53%，平均分別下降53.68%、30.42%和-0.11%；平原果園獼猴桃葉、果皮、果肉中鎘含量分別下降12.70%～37.68%、8.00%～34.69%和-12.50%～15.79%，平均分別下降27.40%、23.43%和2.38%；丘陵果園獼猴桃葉、果皮、果肉中鎘含量分別下降10.14%～31.17%、-13.04%～9.68%和-15.38%～11.11%，平均分別下降20.09%、1.98%和1.96%；山地果園獼猴桃葉、果皮、果肉中鎘含量分別下降2.33%～24.74%、6.45%～22.73%和-25.00%～18.18%，平均分別下降12.97%、14.42%和-1.89%。

3 小結(jié)與討論

以上結(jié)果表明，獼猴桃果樹(shù)根、莖中鎘的積累與土壤鎘污染水平密切相關(guān)，但葉、果中鎘的積累與土壤鎘污染水平相關(guān)性不明顯，且葉、果中鎘含量明顯低于根、莖，這表明從土壤中吸收進(jìn)入獼猴桃樹(shù)體的鎘主要積累在根部和莖枝中，土壤中鎘含量的高低對(duì)果品中鎘的積累影響不明顯。不同類別果園之間根、莖中鎘積累總體差異較小，但葉、果中鎘含量的差異明顯。同時(shí)，清洗試驗(yàn)表明，清洗對(duì)葉與果皮鎘含量影響較大，這種影響在城郊果園、平原果園中尤為明顯，但至丘陵果園及山地果園逐漸減小。分析結(jié)果表明，大氣環(huán)境可明顯影響獼猴桃葉和果中鎘的含量，且部分積累在葉和果皮上的鎘可通過(guò)清洗方式消除。同時(shí)試驗(yàn)結(jié)果也表明，通過(guò)大氣沉降方式進(jìn)入獼猴桃中的鎘也有少量進(jìn)入果肉中，導(dǎo)致城區(qū)、平原果園中獼猴桃果鎘超標(biāo)。本調(diào)查初步結(jié)果認(rèn)為，獼猴桃樹(shù)枝中的鎘主要受土壤鎘污染的影響，但果品中鎘的含量受大氣環(huán)境影響較大，故在種植獼猴桃時(shí)需重視大氣環(huán)境質(zhì)量。