不同馬鈴薯品種對鎘的富集特性研究

林 燕

(福建省福州市農業科學研究所 350018)

不同馬鈴薯品種對鎘的富集特性研究

林 燕

(福建省福州市農業科學研究所 350018)

對11個馬鈴薯品種不同器官中重金屬鎘元素的吸收富集特性進行研究，結果表明：參試馬鈴薯品種的根、莖、葉中鎘含量差異較大，其平均值根最高(1.3045 mg/kg)，其次為莖(0.8253 mg/kg)、葉(0.5533 mg/kg)，薯肉含量最低(0.0519 mg/kg)；不同馬鈴薯品種根、莖、葉的鎘富集系數均較高。種植中薯3號、N108、紫花851等品種能降低鎘污染。

馬鈴薯；鎘；富集

Abstract: Situation of heavy metal cadmium absorption in different organs of 11 potato varieties was studied. The results showed that a bigger difference in cadmium content of tested potato varieties was found in root, stem and leaf, the cadmium content in root system was the highest (1.3045 mg/kg), followed by the stem (0.8253 mg/kg) and leaf (0.5533 mg/kg), the lowest content was in tuber flesh (0.0519 mg/kg); The cadmium-enriching coefficients of root, stem and leaf in all tested potato varieties were higher. The risk of cadmium pollution can be reduced by the variety of Zhong shu 3, N108 and Zihua 851.

Keywords: Potato; cadmium; enrichment

近年來，國內學者陸續報道了有關馬鈴薯對鎘吸收累積效應的研究結果[3-5]。但由于各地的氣候、土壤條件有差異，加上馬鈴薯種植品種有所不同，造成不同基因型的馬鈴薯品種對鎘的富集特性存在差異。因此，研究在福州市氣候、土壤條件下11個馬鈴薯品種對鎘的吸收特性，旨在探討中、輕度鎘污染下馬鈴薯種植品種的科學布局，以保障農產品安全。

1 材料與方法

1.1供試材料

試驗地位于福州市倉山區城門鎮石步村。該地常年種植蔬菜，用垃圾土作底肥，基本理化性狀見表1，根據土壤環境質量國家標準[6]二級標準值(土壤pH值<6.5，鎘含量≤0.3 mg/kg)及食用農產品產地環境保護行業標準[7]進行評價，該地屬于鎘輕度污染。

表1 試驗地土壤基本理化性狀

11個馬鈴薯品種中，中薯3號、中薯7號、中薯20、D597、D566、N108的種薯引自福建省農業科學院作物研究所，閩薯1號、興佳2號、紫花851、費烏瑞它、黑美人的種薯引自福建閩誠農業發展有限公司。

1.2試驗設計

采用小區試驗，隨機區組設計，每個參試品種為1個處理，3次重復。單畦雙行種植，小區面積13.3 m2，周邊設保護行。播種前在畦中每667 m2條施硫酸鉀復合肥(15-15-15)40 kg；2016年12月29日穴播1粒塊莖，2017年5月4日收獲。馬鈴薯生長期間無嚴重病蟲害和惡劣天氣發生，日常管理措施與大田生產相同。

1.3測定項目及方法

在馬鈴薯種植前和收獲后，采用五點取樣法取試驗地耕作層0～20 cm的土樣，風干后磨細用100目網過篩后待用。收獲時每小區分別取塊莖(實驗室分為薯肉、薯皮)、莖、葉、根的鮮樣，用自來水沖凈，再用去離子水潤洗，樣品經殺青、烘干后粉碎，過100目網篩后待用。

土壤鎘含量采用HNO3-HClO4-HF混酸體系消煮，用PW2440型X射線熒光光譜儀測定。馬鈴薯的根、莖、葉、薯皮、薯肉鮮樣中鎘含量采用HNO3-HClO4混酸體系濕法消煮，用XSeries II電感耦合等離子體質譜儀測定。

2012年以來，諸暨市人民法院及下屬各個法庭，先后設立了訴訟服務中心，由法官輪流值班，為案件當事人提供法律咨詢、糾紛調解、訴訟引導、判后答疑等法律服務。對涉及婚姻家庭糾紛、鄰里矛盾、小額債務等案情簡單、爭議不大的民事糾紛，當事人前來立案時，立案法官會發送《調解勸導書》，勸導其到駐庭調解中心先行調解。2013年以來，各法庭的駐庭調解中心累計促成3460起糾紛訴前調解成功，調解成功率達70%以上，自動履行率達98.34%。[6]

富集系數= 植株鎘含量/土壤鎘含量

試驗數據采用3 次重復平均值，用Excel 2010進行數據處理，利用DPS 7.55統計分析軟件進行方差分析和LSD多重比較。

2 結果與分析

2.1不同馬鈴薯品種各器官鎘含量

由圖1可知：不同品種各器官鮮樣鎘含量差異較大。根鮮樣鎘含量范圍為0.8335～2.1440 mg/kg，以黑美人最高，閩薯1號最低，黑美人是閩薯 1號的2.57倍。莖鮮樣鎘含量以N 108最高，達1.4775 mg/kg，比最低的D566(0.261 mg/kg)高出4.66倍。葉鮮樣鎘含量以中薯3號最高(1.005 mg/kg)，是含量最低的黑美人(0.1735 mg/kg)的5.79倍。薯皮和薯肉鮮樣鎘含量范圍分別為0.0370～0.1340 mg/kg和0.0255～0.0905 mg/kg，含量最高的分別為興佳2號和中薯 3號，最低的均是D566。總的來說，各品種馬鈴薯根鮮樣鎘含量最高，薯肉鮮樣鎘含量最低。11個供試馬鈴薯品種食用部位(薯肉)鎘含量均在0.1 mg/kg以下，均低于食品安全的國家標準[8]，無超標現象。

圖1 不同馬鈴薯品種各器官鎘含量

2.2不同馬鈴薯品種各器官鎘富集系數

11個馬鈴薯品種間各器官的鎘富集系數差異達極顯著水平(表2)。11個參試品種的根、莖、葉鎘富集系數均高于1，其中根的鎘富集系數以黑美人最高，達14.29，與其他品種差異達到極顯著水平； 以閩薯1號最低，為4.87。中薯3號莖、葉鎘富集系數均較高。說明11個馬鈴薯品種的非食用部分對鎘有明顯的富集作用。

參試品種薯肉的鎘富集系數小于或等于0.52，薯皮的鎘富集系數小于或等于0.75。說明薯塊對鎘的富集作用不明顯。

由表2看出，同一個品種不同器官的鎘富集系數也存在較大差異，根、莖、葉鎘的富集系數比薯皮、薯肉高出幾十倍，11個參試品種均表現為薯皮、莖、葉對鎘的富集作用遠大于塊莖。

表2 不同馬鈴薯品種各器官的富集系數

3 結論與討論

不同馬鈴薯品種間各器官鮮樣鎘含量差異較大，紫花851不同器官鎘含量為莖>根> 葉>薯皮>薯肉；其余品種均為根系鮮樣鎘含量最高，其次為莖、葉和薯皮，薯肉鮮樣鎘含量最低。供試馬鈴薯品種薯肉鎘含量均低于衛生部頒布的食品安全國家標準食品中污染物限量標準[8]。說明在鎘輕度污染的土壤上種植馬鈴薯，可食用部分薯肉的鎘含量在安全范圍內。

從富集系數來看，馬鈴薯植株的鎘主要富集于根、莖、葉等不可食部位，而這些部位通常廢棄于田間，極易造成鎘的二次污染。因此，在鎘污染地區種植馬鈴薯應盡量選擇非食用器官高富集鎘的馬鈴薯品種，如中薯3號、N108、紫花851并及時清除植株及殘體，在獲得經濟效益的同時又可最大程度降低土壤鎘含量。

[1]唐世榮.超積累植物[J].農業環境與發展，1996，49(3)：14-18.

[2]李忠武，王振中，張友梅，等.Cd對土壤動物群落結構的影響[J].應用生態學報，2000，11(6)：31-34.

[3]鄧祿軍，夏錦慧，張亞莉，等.土壤污染對馬鈴薯塊莖氮、磷、鉀、鎘含量及積累量的影響[J].安徽農業科學，2013，41(14)：6238-6240.

[4]史曉瓏，楊強勝，白瑞琴，等.鎘脅迫下4種肥料對馬鈴薯生長發育的影響[J].內蒙古農業大學學報，2015，36(1)：34-39.

[5]王沛裴，鄭順林，何彩蓮，等.液體有機肥對鉛、鎘污染下馬鈴薯重金屬吸收及干物質積累的研究[J].農業環境科學學報， 2016，35(3)：425-431.

[6]國家環境保護局.土壤環境質量標準：GB 15618—1995[S].北京：中國標準出版社，1995.

[7]國家環境保護局.食用農產品產地環境質量評價標準：HJ 332-2006[S].北京：中國標準出版社，2006.

[8]國家環境保護局.食品安全國家標準食品中污染物限量：GB 2762—2012[S].北京：中國標準出版社，2012.

(責任編輯：劉新永)

Studyoncadmium-enrichingcharacteristicsofdifferentpotatovarieties

LIN Yan

(FuzhouInstituteofAgriculturalSciences,FujianProvince350018)

2017-05-29

林燕，女，1966年生。

福州市科技計劃項目(2017-N-47)。

10.13651/j.cnki.fjnykj.2017.06.003