泰山茶樹鉛含量與茶園土壤鉛含量的相關性分析

周海燕 李龍 劉德軍 張力偉 鞠國棟 周曉波 韓曉陽 尚濤

摘要：本試驗以泰山茶產區的茶樹鮮葉、莖、根及土壤為材料，測定了2015—2017年其鉛（Pb）含量的變化，以分析探明泰山茶茶園土壤鉛含量與樹株中鉛含量的關系。結果表明，泰山茶產區30個樣點的土壤全鉛含量均處于安全水平;從各樣地來看，泰山區省莊鎮小津口村（S2）和葉家莊村（S4）的土壤全鉛含量一直保持較高水平，泰山區省莊鎮劉家莊村（S9）和肥城市老城街道辦事處張花峪村（S29）則保持較低水平;鉛在茶樹體內的積累量大致呈現為根系>莖>葉，且茶樹鮮葉內鉛含量處于正常水平。分析表明，泰山茶樹體內的鉛含量與茶園土壤鉛含量無顯著相關性。

關鍵詞：茶樹;茶園土壤;鉛含量;相關性

中圖分類號：S571.1文獻標識號：A文章編號：1001-4942（2019）05-0102-04

2018年泰山茶種植面積已達3000多公頃，產值達8.1億元。茶產業作為泰安地區新舊動能轉換、精準扶貧的特色產業，逐步受到政府和企業的重視[1]。近年來，隨著化肥和農藥的大量使用，以及現代化機械設備大量使用含重金屬的汽柴油，茶園受到重金屬污染的問題日益嚴重[2]。同時，茶樹是喜酸性的經濟作物，隨著植茶時間的延長，土壤酸性不斷增強[3]。酸性環境可將土壤中的重金屬離子從螯合狀態轉變成離子狀態，促進茶樹對重金屬的吸收，增加茶樹體內重金屬的積累[4]。因此導致茶葉產品重金屬含量超標，對消費者產生危害，也進一步降低茶農及茶企的收入。

近年來食藥監管部門對泰山茶成品抽檢過程中多次檢出茶葉鉛含量超標，嚴重影響泰山茶的品質安全，造成重大經濟損失。本研究從山東省泰安市茶園取樣，通過對茶葉原料及茶園土壤鉛含量的檢測，探討茶葉田間生產中茶園土壤含鉛量與茶樹植株中含鉛量的關系，以期為泰安茶園土壤重金屬的治理和茶產業的發展提供支持。

1材料與方法

1.1試驗材料

1.1.1取樣地點分別在泰安市泰山區、岱岳區、新泰市和肥城市的泰山茶主產區選擇遠離公路的30個有代表性的茶園進行取樣，具體地點見表1。

1.1.2樣品采集在選取的采樣地用S形取樣法[5]，分別于2015年5月、2016年7月、2017年9月采摘鮮茶葉（1芽2葉）250g、地上10cm處截取高度10cm的茶樹莖250g、對應植株根系250g以及植株周邊根區0～40cm土層的土壤樣品1000g。

1.1.3樣品制備植株樣品采集后用去離子水沖洗干凈，然后殺青，80℃烘箱中烘干。烘干樣品粉碎過篩。土壤樣品風干后過150目篩保存備用[6]。

1.2樣品檢測方法

樣品處理制備后，按照《GB5009.12—2017食品安全國家標準食品中鉛的測定》測定植株根、莖、葉中的鉛含量;按照《GB/T17141—1997土壤質量鉛、鎘的測定石墨爐原子吸收分光光度法》檢測土壤樣品中的全鉛含量。

1.3數據處理

數據采用IBMSPSS軟件進行方差和相關性分析，采用MicrosoftExcel2010進行作圖。

2結果與分析

2.1茶園土壤全鉛含量分析

不同主產區之間茶園土壤全鉛含量存在差異。由表2可見，2015年30個采樣點茶園土壤中鉛含量范圍在9.33～34.88mg/kg，最大值是最小值的3.74倍。30個茶園中有22個土壤全鉛含量分布在10～20mg/kg，占總數的73.3%;有5個土壤全鉛含量分布在20～30mg/kg，占總數的16.7%;超過30mg/kg的有2個，出現在S2和S4，而低于10mg/kg的僅有1個，出現在S9。從每個區域分析來看，泰山區省莊鎮小津口村、葉家莊村、劉家莊村，岱岳區山口鎮小馬莊村、西太平村，岱岳區道朗鎮豐山村，新泰市羊流鎮朝陽村，新泰市石萊鎮北官莊村和肥城市老城街道辦事處張花峪村茶園土壤全鉛含量最大值與最小值之差分別為15.12、23.42、9.00、5.82、2.90、7.02、2.56、5.16、6.99mg/kg，即泰山區省莊鎮小津口村和葉家莊村兩地隨機抽檢的茶園土壤全鉛含量差距較大，其他產區幅度變化不大。

由表3可見，2016年隨機抽樣檢測點的土壤全鉛含量與2015年相似。總體比較分析來看，S2、S6、S7、S9、S11、S14、S16、S19、S21、S23、S25、S2912個抽樣點的全鉛含量相對于2015年呈現下降趨勢，其余18個抽樣點則呈現上升趨勢。相較于2016年，2017年30個抽樣點中14個呈現下降趨勢，16個呈現上升趨勢（表4）。2015至2017年總體分析來看，泰山茶產區30個抽樣點的土壤全鉛含量均處于安全水平。從各抽樣地來看，S2和S4的全鉛含量一直保持較高的水平，S9和S29則保持較低的水平。3次的抽檢樣品雖然在含量上有所變化，但變化幅度比較小，表明30個抽檢的土壤樣品全鉛含量基本保持一致。

2.2茶樹鉛含量分析

茶樹中的鉛主要來源于大氣及土壤中有效態鉛的吸收，但體內各部位的吸收累積量有所不同。由表5可見，鉛在植株內的積累量大致呈現為根系>莖>葉。從測定數據來看，鮮葉中的鉛含量均低于國家標準（Pb≤2mg/kg），表明鮮葉內Pb含量處于正常水平。從區域內的對比結果來看，3年內各區域抽樣點全鉛含量存在較大差異，表明各點在對含鉛制品材料的使用上存在較大差異。綜合3年的檢測結果來看，2016年的茶樹Pb含量均低于2015和2017年（表6、表7）。

2.3土壤與植株全鉛含量相關性分析

將3年的土壤與植株全鉛含量進行相關性分析，結果見圖1。可以看出，土壤全鉛含量與植株根、莖、葉的相關系數分別為-0.00362、0.00128、-0.00366，P值分別為0.862、0.247、0.893。3組數據均未呈現出線性相關性。表明泰山區茶樹的鉛含量與茶園土壤鉛含量無顯著相關性。

3討論與結論

通過分析可看出，泰山區茶樹的鉛含量與茶園土壤鉛含量無顯著相關性，泰山茶植地土壤含鉛量均低于有機茶產地環境條件（NY5199—2002）中的鉛限量。按照《GB15618—1995土壤環境質量標準》規定限量，泰山區茶園土壤屬于1類。該類土壤主要適用于國家規定的自然保護區（原有背景重金屬含量高的除外）、集中式生活飲用水源地、茶園、牧場和其他保護地區的土壤，土壤質量基本上保持自然背景水平。

由于茶葉傳統的商品化生產過程是采摘后直接加工制成，未進行清洗處理。因此，分析茶葉鉛來源可能是：①道路或建筑揚塵、大氣飄塵、汽車燃油尾氣排放、氣溶膠中的鉛經干濕沉降吸附于茶樹葉片表面[7-9];②茶葉炒制加工過程中帶入的鉛[7，10]。

參考文獻：

[1]鄭建偉.泰安市泰山區茶產業發展現狀與對策[J].現代商貿工業，2018，39（30）：20-21.

[2]石元值，馬立峰，韓文炎，等.鉛在茶樹中的吸收累積特性[J].中國農業科學，2003，36（11）：1272-1278.

[3]駱耀平.茶樹栽培學[M].北京：中國農業出版社，2015.

[4]宗良綱，周俊，羅敏，等.模擬酸雨對茶園土壤中鉛的溶出及形態轉化的影響[J].土壤通報，2005，36（5）：695-699.

[5]韓曉陽，周波，董玉惠，等.山東茶園土壤高活性解鉀細菌的篩選鑒定及肥效研究[J].茶葉科學，2018，38（1）：78-86.

[6]石元值.茶樹中鉛元素的吸收累積特性及污染來源研究[D].杭州：浙江大學，2003：9-10.

[7]劉軍保，徐明星，曲穎，等.茶葉中鉛來源分析及相應去除對策[J].安徽農業科學，2013，41（14）：6452-6453，6482.

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[9]王剛.西湖區不同茶園茶葉鉛含量及其來源研究[D].杭州：浙江大學，2001.

[10]姜紅艷，龔淑英.茶葉中鉛含量現狀及動態研究[J].茶葉，2004，30（4）：210-212.