天津大港冬棗品質分析及其立地地質背景研究

王衛星，李攻科，曹淑萍

（天津市地質調查研究院，天津300191）

冬棗又名凍棗、蘋果棗、冰糖棗，是棗的晚熟鮮食優良品系，是我國的獨有珍稀果品，歷史上記載僅產于山東濱州，以其豐富的營養、極佳的品質和美麗的外觀而馳名中外[1-2]。大港位于天津市濱海新區，地理條件優越，并與河北省毗鄰，輻射能力強，大港冬棗屬于天津市名特優農產品，種植面積大。其中，位于大港太平鎮的崔莊皇家棗園有著600多年的歷史，明朝時專供御用，因此，得名皇家棗園。大港翠果牌冬棗已遠銷北京、天津、上海、浙江、福建、云南、廣東、香港等地，市場前景廣闊[3]。

冬棗含有豐富的營養物質，含有19種人體必需的氨基酸，是一種特色農產品，對心血管病、神經衰弱、高血壓、癌癥和過敏性疾病等都具有良好的醫療保健作用[4-5]。前人曾采集測試了與大港相鄰的冬棗著名產地河北黃驊冬棗，其水分含量為65.4%，總糖含量為32.2%，總酸含量為0.367%，維生素C含量為303.8 mg/100 g，果膠為0.286%，纖維素為1.747%，鐵、鋅含量分別為 0.2，2.83 mg/100 g[6]。像冬棗這樣特色農產品不僅在品種、栽培方面各有特點，而且往往與一定的土壤條件有關[7]。除各種人為因素外，土壤化學成分是影響農產品品質的重要因素[8-12]。

本試驗以大港冬棗主產區太平鎮冬棗為研究對象，采集了冬棗果實、根系土、土壤縱剖面樣品，研究分析了冬棗的品質及其立地地質背景特征，為大港冬棗區域種植推廣提供科學依據。

1 樣品采集

試驗于2014年10月大港冬棗成熟季節，在大港太平鎮冬棗產區采集冬棗果實樣品18件、棗樹根系土土壤18件、棗園土壤縱剖面2條，另外，在相鄰省份河北省黃驊市冬棗著名產區，采集2件冬棗果實對比樣品。

冬棗樣品采集于成熟旺期，摘取成熟期新鮮果實約4 kg，均勻分成2份，一份送往國土資源部天津礦產資源監督檢測中心測試元素含量，另一份送往北京市營養源研究所測試營養品質指標，元素和化學品質指標含量均為新鮮果實含量（去除果核后）。采集果實樣品對應的棗樹下根系土土壤，在棗樹下距離樹徑約30～50 cm范圍內采集3～5處，采集深度0～40 cm，組合成一件根系土土壤樣品。選擇2個規模性種植的成年冬棗果園，在棗樹下距離樹徑約30～50 cm范圍內，采集土壤縱向剖面土壤，采樣間隔 0～20，20～40，40～60，60～80，80～100，100～120，120～150 cm。每件根系土和縱剖面土壤樣品原始質量大于1 kg，在室內自然晾干后過2.0 mm尼龍篩，取篩下樣品200 g裝紙袋送實驗室分析元素含量。

2 冬棗主要營養品質與元素指標特征

2.1 營養品質指標

冬棗具有較高的營養和保健價值，其維生素C含量是蘋果的70倍，梨的100倍，金絲小棗的20倍，還含有K、Na、Fe、Cu等多種微量元素，營養價值居“百果之冠”，被譽為“天然維生素丸”[5]。本研究分析測試了冬棗的維生素C、總糖、水分、蛋白質、氨基酸等5項營養品質指標，營養品質指標檢測方法列于表1，檢測結果列于表2。

從表2可以看出，大港冬棗維生素C含量平均為287.70 mg/100 g，與山東省樂陵冬棗相當，低于山東省沾化和河北省黃驊冬棗；總糖含量平均為21.25%，與河北省黃驊和山東省沾化冬棗相當，低于山東省樂陵冬棗；水分含量平均為74.62 g/100 g，與河北省黃驊冬棗相當，低于山東省沾化冬棗；蛋白質含量平均為1.35 g/100 g，略高于河北省黃驊冬棗；氨基酸含量平均為1.10 g/100 g，略高于河北省黃驊冬棗。

表2 冬棗營養品質指標含量特征

2.2 元素指標

冬棗樣品分析了15項元素含量指標，其含量平均值從大到小依次為 K、N、P、Ca、Mg、Na、Fe、Zn、Mn、Cu、Cr、Pb、As、Hg、Cd（表 3）。大港冬棗果實中的植物大量和中量營養元素K、N和Ca、Mg含量較高，并且與黃驊冬棗含量相當，微量元素Fe、Zn、Mn含量低于黃驊冬棗，但微量元素Cu含量略高于黃驊冬棗。

表3 冬棗元素含量特征值

2.3 安全性評價

食品安全關系著人類健康等諸多問題，因此，對食品進行安全評價，尤其是重金屬元素安全性評價，對保證人類健康極為重要[13]。根據《食品中污染物限量》（GB 2762—2012）標準中的分類，冬棗按照該標準中的水果及其制品大類中的漿果和其他小粒水果類別進行評價，標準中只規定了Cd、Pb的限量標準值，因此，本研究大港冬棗安全評價指標為重金屬元素Cd、Pb。從表4可以看出，大港冬棗中重金屬元素Cd、Pb的含量遠遠低于食品安全標準限值，表明大港冬棗在食品重金屬元素方面是安全的。

表4 冬棗食品安全性評價 mg/kg

3 冬棗立地地質背景

土壤是地質環境與生物之間聯系的橋梁，地質環境中的許多性狀都是通過土壤傳遞給植物，尤其是土壤母巖中的地球化學元素，這些元素在土壤中容易被作物根部吸收，影響著作物的產量和品質[14]。

3.1 立地地質條件

冬棗具有較強的抗旱和抗鹽堿能力，在年降水300 mm左右的干旱年份，含鹽量0.3%的土壤上，冬棗仍然能夠正常生長[6]。前人研究認為，冬棗適宜栽植的土壤應為濱海輕度鹽堿潮土[15]。大港處于濱海地區，屬于海積沖積低平原，地勢低平，前人調查統計過大港冬棗產區，表層土壤以非鹽漬化和輕度鹽漬化土壤為主，非鹽漬化和輕度鹽漬化土壤地質條件為冬棗正常生長提供了良好的立地條件[16]。

3.2 根系土元素地球化學特征

根系土能夠直接反映植物生長的土壤環境，能很好地反映植物的適生環境。將冬棗產區土壤根系土元素含量與天津市土壤元素背景值進行比較可以看出，相對于天津市土壤元素背景值，大港冬棗產區土壤根系土中 SiO2、CaO、Cd、As、P、Zn、B、Cl含量偏高，Corg（有機質）、N、Mo含量明顯偏低（表 5、圖 1）。

表5 冬棗根系土元素地球化學特征

3.3 土壤縱剖面元素地球化學特征

成年棗樹根系發達，向下生長深度超過1 m，因此，冬棗產區土壤縱剖面元素地球化學特征，也能很好地反映植物的適生環境。從大港冬棗產區土壤縱剖面元素地球化學特征（表6）可以看出，SiO2含量能反映土壤質地狀況，剖面中SiO2含量從上到下逐漸降低，上部土壤較下部土壤質地疏松，上部土質相對疏松，適宜棗樹生長；剖面中Ca、Mg、Fe、Mn、Mo含量從上到下逐漸升高，下部含量較上部顯著偏高，根系向深部扎根生長有利于對Ca、Mg、Fe、Mn、Mo等中量、微量營養元素的吸收；Cl能反映土壤鹽漬化水平，剖面下部較上部含量顯著偏高，這可能與濱海地區埋深較淺的礦化度偏高的潛水含水層有關。

表6 冬棗產區土壤縱剖面元素地球化學特征

依據國家環境保護總局2003年實施的《生態功能區劃暫行規程》中的華北地區土壤鹽漬化分級標準，將土壤鹽漬化程度劃分為5個等級（表7）。從表8可以看出，冬棗產區土壤縱剖面全鹽量從上到下逐漸升高，下部高于上部，剖面上部為非鹽漬化土壤，下部為非鹽漬化-輕度鹽漬化土壤。

表7 土壤鹽漬化分級標準

表8 冬棗產區土壤縱剖面鹽漬化特征

4 結論

本研究通過對天津大港冬棗品質測試分析，并對其立地地質背景方面進行了研究，結果表明，大港冬棗維生素C含量平均為287.70 mg/100 g，與山東省樂陵冬棗相當，低于山東省沾化和河北省黃驊冬棗；總糖含量平均為21.25%，與河北省黃驊和山東省沾化冬棗相當，低于山東省樂陵冬棗；水分含量平均為74.62 g/100 g，與河北省黃驊冬棗相當，低于山東省沾化冬棗；蛋白質含量平均為1.35 g/100 g，略高于河北省黃驊冬棗；氨基酸含量平均為1.10 g/100 g，略高于河北省黃驊冬棗。冬棗中元素含量從大到小依次為 K、N、P、Ca、Mg、Na、Fe、Zn、Mn、Cu、Cr、Pb、As、Hg、Cd，其中，植物大量和中量營養元素 K、N和Ca、Mg含量較高，并且與黃驊冬棗含量相當，微量元素Fe、Zn、Mn含量低于黃驊冬棗，但微量元素Cu含量略高于黃驊冬棗。冬棗中重金屬元素Cd、Pb的含量遠遠低于食品安全標準限值，表明大港冬棗在食品重金屬元素方面是安全的。與天津市土壤元素背景值相比較，冬棗產區土壤根系土中SiO2、CaO、Cd、As、P、Zn、B、Cl含量偏高，土壤縱剖面中 SiO2含量從上到下逐漸降低，Ca、Mg、Fe、Mn、Mo含量從上到下逐漸升高，全鹽量從上到下逐漸升高，剖面上部為非鹽漬化土壤，下部為非鹽漬化-輕度鹽漬化土壤，這些可能都是大港冬棗適宜生長和果實品質提高的有利地質環境背景。