





摘要:為保障遵義市某蔬菜基地生產出健康、營養的蔬菜,對其土壤進行了檢測分析,結果表明:①土壤中有機質含量均值為39.65 g ·kg-1,全氮含量均值為2.39 g ·kg-1,處于較高水平;土壤全磷處中等水平,土壤全鉀處中等偏下水平。②土壤重金屬 As、 Pb、Cu、Zn 含量均低于《土壤環境質量農用地土壤污染風險管控標準》(GB 15618-2018)的土壤污染風險篩選值,Cd 略微超出風險篩選值,為輕污染,土壤綜合污染指數為警戒水平。分析結果表明該地塊作為蔬菜基地具有潛在的風險,應采取一定的措施,對土壤進行改良。此外,也要監測種植蔬菜食用部分的 Cd 含量,確保蔬菜品質達到國家食品衛生安全標準。
關鍵詞:土壤;蔬菜;肥力;重金屬;評價
中圖分類號:X825;S158"" 文獻標識碼:A"" 文章編號:1009-3583(2024)-0089-04
Soil Quality Assessment of a Vegetable Field in Zunyi
LUO Chang-li, YANG Yan, LI Ming-jing, ZHANG Nian, ZHENG Xue-ya, CHENG Jun-wei,YANG Sheng-xiang*
( School of Resources and Environment, Zunyi Normal University, Zunyi 563006, China)
Abstract: In order to produce health and vegetables, an survey on soil sampling was conducted in a vegetable field in Zunyi. The results showed as follows:① The average content of organic matter was 39.65 g ·kg -1, and the average content of total nitrogen was 2.39 g ·kg -1, which was at a relatively high level. Soil total phosphorus at the moderate level, and soil total potassium at the moderate lower level.② The contents of heavy metals As, Pb, Cu and Zn in soil were all lower than the screening values of soil pollution risk control standard for the Soil Environmental Quality Control Standard for Soil Contamination of Agricultural Land (GB 15618-2018) , while Cd slightly exceeded the screening values for light pollution, and the soil comprehensive pollution index is the warning level. The results show that the vegetable base has potential risks, some measures should be taken to improve the soil. In addition, the level of Cd in the edible parts of vegetables should be monitored to ensure that the quality of vegetables meets the national food safety standards.
keyword: soil; vegetable; fertility; heavy metal; assessment
隨著城鄉生活水平的提高,人們對蔬菜產品的要求和關注度也在提高。近年來,國家加強對“米袋子”“菜籃子”的管理工作,把注意力從產量轉到品質上,高品質的無公害蔬菜逐漸成為熱點話題。
遵義市作為貴州省蔬菜種植面積最大的地區,約占全省蔬菜種植面積的1/4[1] 。遵義市是山地蔬菜種植的主要生產基地,蔬菜除供應周邊的城市外,還遠送到重慶、廣州和上海等發達城市。隨著周邊及發達地區對蔬菜的需求量增加,貴州省逐漸成為這些城市重要的“后菜園”和“菜籃子基地”[2]。高品質蔬菜對土壤質量有嚴格的要求,只有健康的土壤才能生產出健康的蔬菜。
1材料與方法
1.1研究區概況
蔬菜基地位于貴州省遵義市(東經106°17′22″~107°25′25″,北緯27°13′15″~28°04′09″),海拔介于813.5~1086.3米之間,屬中亞熱帶季風性濕潤氣候區,年平均氣溫15.3℃ , 無霜期291天,降雨量1035毫米,年均日照時數1146.9小時,冬無寒,夏無暑。蔬菜基地總面積約10.5畝,有7個地塊,其位置圖見圖1。
1.2樣品采集與處理
2022年11月,對該蔬菜基地進行了現場調查和土樣采集。采樣方法為梅花布點法、S 形路線法,共采集33個樣品,采集深度0~20 cm,采集量500 g,樣品采集后立即裝入潔凈的聚乙烯封口袋,運回實驗室。在實驗室中將采集土樣去除碎石和蔬菜殘體,風干,磨碎,裝袋備測。
1.3樣品分析測試
樣品測定指標包括:土壤 pH 值、電導率、有機質、全氮、全磷、有效磷、全鉀,重金屬鎘(Cd)、砷(As)、鉛(Pb)、銅(Cu)、鋅(Zn)元素。土壤 pH 和 EC 采用國標法,全氮采用石墨消解儀-凱氏定氮法[3];有機質采用高溫外熱重鉻酸鉀容量法測定,全磷用鉬銻抗法,有效磷用NaHCO3浸提鉬銻抗法測定,主要參考鮑士旦《土壤農化分析》;重金屬總量用混合酸消解法[4]。消解液的重金屬元素含量采用 iCAP6300型(ICP - AES)測定。
1.4土壤質量評價方法
1.4.1土壤肥力綜合評價
土壤肥力綜合評價采用全國第二次土壤普查的養分含量分級標準(GB 15618-1995)(以下簡稱分級標準)(表1)。
1.4.2土壤重金屬風險評價
采用單因子污染指數法和內梅羅綜合污染指數法,對土壤重金屬風險進行評價。參考值為《土壤環境質量農用地土壤污染風險管控標準》(GB 15618-2018)(以下簡稱管控標準)中農用地土壤污染風險篩選值(以下簡稱篩選值),其污染等級劃分標準詳見表2。
單因子污染指數法:pi=,式中:Pi -重金屬單因子污染指數;Ci -重金屬的實測值;Si -重金屬 i 的評價標準。內梅羅綜合污染指數法: P 綜= ,式中 P 綜-重金屬綜合污染指數;單因子污染指數平均值;Pmax -單因子污染指數中最大值。
1.5數據分析
數據采用Excel 2003和SPSS 17.0進行統計分析。
2結果與分析
2.1蔬菜基地土壤營養元素含量與質量評價
蔬菜基地土壤營養元素含量見表3。整體來看,
蔬菜基地土壤有機質和全氮含量較高,土壤有機質均值為39.65g ·kg-1,VI 號地、V 號地養分等級分別為三級、二級外,其他均為一級。全氮均值為2.39 g · kg-1,養分等級除 VI 號地為二級外,其他均為一級。全磷、有效磷和全鉀含量整體很低,養分等級處于四~六級。
2.2蔬菜基地土壤重金屬含量與質量評價
蔬菜基地土壤重金屬含量見表4,土壤pH 值呈酸性到弱堿性,均值為7.45;電導率均值為214.69 us ·cm-1,適合多數蔬菜生長。七地塊土壤中5種重金屬元素 Cd、As、Pb、Cu、Zn 含量分別為0.302~0.385 mg ·kg-1、5.93~12.95 mg ·kg-1、22.26~30.43 mg ·kg-1、12.88~17.01 mg ·kg-1、41.91~52.62 mg ·kg-1,均遠低于貴州省土壤背景值[5]。依據管控標準中篩選值來看,Cd 含量略超過篩選值(0.3 mg ·kg-1),存在潛在生態風險。其余金屬元素含量均符合蔬菜種植地土壤健康標準。
以管控標準中的篩選值為標準,其污染指數和污染等級見表5。5種重金屬的污染指數分別PCd 1.02~1 .28、PAs 0.20~0.43、PPb 0.19~0.25、 PCu 0.13~0.17、PZn 0.17~0.21。從污染等級上看, As、Pb、Cu、Zn 四種元素的污染程度均為清潔水平,適合蔬菜種植,但 Cd 元素污染程度為輕污染。從綜合污染指數來看,土壤的 P綜均在0.7~1之間,污染等級均為警戒級水平(尚清潔),表明該地塊存在污染風險的可能性。這說明該地塊種植蔬菜存在一定的風險,一定要進行土壤改良和治理,同時,對種植的蔬菜食用部分重金屬Cd 含量進行監測,以防重金屬 Cd 通過食物鏈對人體健康帶來危害。
3討論
蔬菜是人們日常飲食中不可缺少的食品,高品質蔬菜在農業生產中占據十分重要的地位[6]。健康蔬菜的生長需要充足的營養元素,土壤中的氮、磷、鉀等元素是蔬菜栽培的必備元素,有利于蔬菜品質的提高[7,8]。然而,土壤重金屬元素含量超標會通過食物鏈進入人體,在器官上聚集,給人體健康帶來潛在危害[9]。
土壤有機質是土壤肥力的基礎,是衡量土壤肥力的重要指標之一。土壤有機質可以增強植物呼吸,促進植物的生長發育[10]。本研究發現,遵義市蔬菜基地中土壤有機質和全氮含量均很高,從評價等級上看,達到一、二級水平,完全滿足蔬菜生長、儲存營養的需要。這與黃紹文等[11]對西南地區露地蔬菜對有機肥養分的需求研究一致。貴州省土壤磷元素普遍較低,本研究檢測的全磷和有效磷的含量偏低,評價等級為三、四級,處于中等偏下水平。農戶應提高對磷肥的施用量,避免作物因缺磷而導致產量降低和品質下降。鉀元素被視為作物生長的“品質元素”,參與了作物體內幾乎所有的生理過程。分析表明該地塊土壤的全鉀含量極低,營養等級處于中等偏下到極低水平。缺鉀會導致作物出現倒伏現象,影響作物生長,制約產量的提高。今后在蔬菜種植,特別是蔬菜收獲前及時補充鉀肥,滿足蔬菜成熟期對鉀肥的需要。
農田重金屬污染是近年來普遍關注的重點問題,污染事件常有發生。農作物重金屬污染引起國內外學者的廣泛關注[12]。如2006年的“湖南鎘大米事件”[13],蔬菜鉛污染問題在一些地方的確存在[14]。本研究對蔬菜基地土壤重金屬元素 Cd、As、Pb、Cu、 Zn 進行了檢測分析,發現五種重金屬元素均低于貴州省土壤背景值。與管控標準中的風險篩選值相比較,As、Pb、Cu、Zn 金屬元素含量較低,土壤 Cd 含量略微超過篩選值。從單因子污染指數法和內梅羅綜合污染指數法對土壤污染評價來看,As、Pb、Cu、Zn 均沒有對土壤造成污染,Cd 對土壤造成輕污染,導致綜合污染指數均達到警戒水平。因此,該地塊作為蔬菜基地存在潛在的生態風險,必須對土壤進行嚴格的改良和治理,降低土壤 Cd 含量。
4結論
土壤質量調查與評價是對土壤進行合理利用的重要依據,本研究對遵義市某蔬菜基地土壤肥力和重金屬含量進行了檢測,主要結論如下:
(1)該蔬菜基地土壤有機質和全氮含量較高;全磷、有效磷、全鉀含量較低,在今后農田管理過程中應注重磷肥和鉀肥的施用。
(2)該蔬菜基地土壤重金屬Cd 含量略高于農田土壤風險篩選值,As、Pb、Cu、Zn 均處于清潔水平, Cd 對土壤造成輕污染,整體來看,蔬菜地內梅羅綜合污染指數達到警戒值。因此,該地塊作為蔬菜基地存在一定的安全風險,要對土壤進行改良治理,避免重金屬通過食物鏈對人體造成危害。
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(責任編輯:羅東升)