摘要:為保障遵義市某蔬菜基地生產(chǎn)出健康、營養(yǎng)的蔬菜,對其土壤進(jìn)行了檢測分析,結(jié)果表明:①土壤中有機(jī)質(zhì)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(huán)境質(zhì)量農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險管控標(biāo)準(zhǔn)》(GB 15618-2018)的土壤污染風(fēng)險篩選值,Cd 略微超出風(fēng)險篩選值,為輕污染,土壤綜合污染指數(shù)為警戒水平。分析結(jié)果表明該地塊作為蔬菜基地具有潛在的風(fēng)險,應(yīng)采取一定的措施,對土壤進(jìn)行改良。此外,也要監(jiān)測種植蔬菜食用部分的 Cd 含量,確保蔬菜品質(zhì)達(dá)到國家食品衛(wèi)生安全標(biāo)準(zhǔn)。
關(guān)鍵詞:土壤;蔬菜;肥力;重金屬;評價
中圖分類號:X825;S158"" 文獻(xiàn)標(biāo)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(xiāng)生活水平的提高,人們對蔬菜產(chǎn)品的要求和關(guān)注度也在提高。近年來,國家加強(qiáng)對“米袋子”“菜籃子”的管理工作,把注意力從產(chǎn)量轉(zhuǎn)到品質(zhì)上,高品質(zhì)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(qū),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(chǎn)基地,蔬菜除供應(yīng)周邊的城市外,還遠(yuǎn)送到重慶、廣州和上海等發(fā)達(dá)城市。隨著周邊及發(fā)達(dá)地區(qū)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(zhì)蔬菜對土壤質(zhì)量有嚴(yán)格的要求,只有健康的土壤才能生產(chǎn)出健康的蔬菜。
1材料與方法
1.1研究區(qū)概況
蔬菜基地位于貴州省遵義市(東經(jīng)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(fēng)性濕潤氣候區(qū),年平均氣溫15.3℃ , 無霜期291天,降雨量1035毫米,年均日照時數(shù)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(jìn)行了現(xiàn)場調(diào)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(fēng)干,磨碎,裝袋備測。
1.3樣品分析測試
樣品測定指標(biāo)包括:土壤 pH 值、電導(dǎo)率、有機(jī)質(zhì)、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(biāo)法,全氮采用石墨消解儀-凱氏定氮法[3];有機(jī)質(zhì)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(nóng)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(zhì)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(yǎng)分含量分級標(biāo)準(zhǔn)(GB 15618-1995)(以下簡稱分級標(biāo)準(zhǔn))(表1)。
1.4.2土壤重金屬風(fēng)險評價
采用單因子污染指數(shù)法和內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法,對土壤重金屬風(fēng)險進(jìn)行評價。參考值為《土壤環(huán)境質(zhì)量農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險管控標(biāo)準(zhǔn)》(GB 15618-2018)(以下簡稱管控標(biāo)準(zhǔn))中農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險篩選值(以下簡稱篩選值),其污染等級劃分標(biāo)準(zhǔn)詳見表2。
單因子污染指數(shù)法:pi=,式中:Pi -重金屬單因子污染指數(shù);Ci -重金屬的實測值;Si -重金屬 i 的評價標(biāo)準(zhǔn)。內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法: P 綜= ,式中 P 綜-重金屬綜合污染指數(shù);單因子污染指數(shù)平均值;Pmax -單因子污染指數(shù)中最大值。
1.5數(shù)據(jù)分析
數(shù)據(jù)采用Excel 2003和SPSS 17.0進(jìn)行統(tǒng)計分析。
2結(jié)果與分析
2.1蔬菜基地土壤營養(yǎng)元素含量與質(zhì)量評價
蔬菜基地土壤營養(yǎng)元素含量見表3。整體來看,
蔬菜基地土壤有機(jī)質(zhì)和全氮含量較高,土壤有機(jī)質(zhì)均值為39.65g ·kg-1,VI 號地、V 號地養(yǎng)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(yǎng)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(yǎng)分等級處于四~六級。
2.2蔬菜基地土壤重金屬含量與質(zhì)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(dǎo)率均值為214.69 us ·cm-1,適合多數(shù)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(yuǎn)低于貴州省土壤背景值[5]。依據(jù)管控標(biāo)準(zhǔn)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(tài)風(fēng)險。其余金屬元素含量均符合蔬菜種植地土壤健康標(biāo)準(zhǔn)。
以管控標(biāo)準(zhǔn)中的篩選值為標(biāo)準(zhǔn),其污染指數(shù)和污染等級見表5。5種重金屬的污染指數(shù)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(shù)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(fēng)險的可能性。這說明該地塊種植蔬菜存在一定的風(fēng)險,一定要進(jìn)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(jìn)行監(jiān)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?nèi)粘o嬍持胁豢扇鄙俚氖称?,高品質(zhì)蔬菜在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占據(jù)十分重要的地位[6]。健康蔬菜的生長需要充足的營養(yǎng)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(zhì)的提高[7,8]。然而,土壤重金屬元素含量超標(biāo)會通過食物鏈進(jìn)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(jī)質(zhì)是土壤肥力的基礎(chǔ),是衡量土壤肥力的重要指標(biāo)之一。土壤有機(jī)質(zhì)可以增強(qiáng)植物呼吸,促進(jìn)植物的生長發(fā)育[10]。本研究發(fā)現(xiàn),遵義市蔬菜基地中土壤有機(jī)質(zhì)和全氮含量均很高,從評價等級上看,達(dá)到一、二級水平,完全滿足蔬菜生長、儲存營養(yǎng)的需要。這與黃紹文等[11]對西南地區(qū)露地蔬菜對有機(jī)肥養(yǎng)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(nóng)戶應(yīng)提高對磷肥的施用量,避免作物因缺磷而導(dǎo)致產(chǎn)量降低和品質(zhì)下降。鉀元素被視為作物生長的“品質(zhì)元素”,參與了作物體內(nèi)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(yǎng)等級處于中等偏下到極低水平。缺鉀會導(dǎo)致作物出現(xiàn)倒伏現(xiàn)象,影響作物生長,制約產(chǎn)量的提高。今后在蔬菜種植,特別是蔬菜收獲前及時補(bǔ)充鉀肥,滿足蔬菜成熟期對鉀肥的需要。
農(nóng)田重金屬污染是近年來普遍關(guān)注的重點問題,污染事件常有發(fā)生。農(nóng)作物重金屬污染引起國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)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(jìn)行了檢測分析,發(fā)現(xiàn)五種重金屬元素均低于貴州省土壤背景值。與管控標(biāo)準(zhǔn)中的風(fēng)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(shù)法和內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)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(dǎo)致綜合污染指數(shù)均達(dá)到警戒水平。因此,該地塊作為蔬菜基地存在潛在的生態(tài)風(fēng)險,必須對土壤進(jìn)行嚴(yán)格的改良和治理,降低土壤 Cd 含量。
4結(jié)論
土壤質(zhì)量調(diào)查與評價是對土壤進(jìn)行合理利用的重要依據(jù),本研究對遵義市某蔬菜基地土壤肥力和重金屬含量進(jìn)行了檢測,主要結(jié)論如下:
(1)該蔬菜基地土壤有機(jī)質(zhì)和全氮含量較高;全磷、有效磷、全鉀含量較低,在今后農(nóng)田管理過程中應(yīng)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(nóng)田土壤風(fēng)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(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)達(dá)到警戒值。因此,該地塊作為蔬菜基地存在一定的安全風(fēng)險,要對土壤進(jìn)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(zé)任編輯:羅東升)