不同马铃薯品种对镉的富集特性研究

林 燕

(福建省福州市农业科学研究所 350018)

不同马铃薯品种对镉的富集特性研究

林 燕

(福建省福州市农业科学研究所 350018)

对11个马铃薯品种不同器官中重金属镉元素的吸收富集特性进行研究，结果表明：参试马铃薯品种的根、茎、叶中镉含量差异较大，其平均值根最高(1.3045 mg/kg)，其次为茎(0.8253 mg/kg)、叶(0.5533 mg/kg)，薯肉含量最低(0.0519 mg/kg)；不同马铃薯品种根、茎、叶的镉富集系数均较高。种植中薯3号、N108、紫花851等品种能降低镉污染。

马铃薯；镉；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

近年来，国内学者陆续报道了有关马铃薯对镉吸收累积效应的研究结果[3-5]。但由于各地的气候、土壤条件有差异，加上马铃薯种植品种有所不同，造成不同基因型的马铃薯品种对镉的富集特性存在差异。因此，研究在福州市气候、土壤条件下11个马铃薯品种对镉的吸收特性，旨在探讨中、轻度镉污染下马铃薯种植品种的科学布局，以保障农产品安全。

1 材料与方法

1.1供试材料

试验地位于福州市仓山区城门镇石步村。该地常年种植蔬菜，用垃圾土作底肥，基本理化性状见表1，根据土壤环境质量国家标准[6]二级标准值(土壤pH值<6.5，镉含量≤0.3 mg/kg)及食用农产品产地环境保护行业标准[7]进行评价，该地属于镉轻度污染。

表1 试验地土壤基本理化性状

11个马铃薯品种中，中薯3号、中薯7号、中薯20、D597、D566、N108的种薯引自福建省农业科学院作物研究所，闽薯1号、兴佳2号、紫花851、费乌瑞它、黑美人的种薯引自福建闽诚农业发展有限公司。

1.2试验设计

采用小区试验，随机区组设计，每个参试品种为1个处理，3次重复。单畦双行种植，小区面积13.3 m2，周边设保护行。播种前在畦中每667 m2条施硫酸钾复合肥(15-15-15)40 kg；2016年12月29日穴播1粒块茎，2017年5月4日收获。马铃薯生长期间无严重病虫害和恶劣天气发生，日常管理措施与大田生产相同。

1.3测定项目及方法

在马铃薯种植前和收获后，采用五点取样法取试验地耕作层0～20 cm的土样，风干后磨细用100目网过筛后待用。收获时每小区分别取块茎(实验室分为薯肉、薯皮)、茎、叶、根的鲜样，用自来水冲净，再用去离子水润洗，样品经杀青、烘干后粉碎，过100目网筛后待用。

土壤镉含量采用HNO3-HClO4-HF混酸体系消煮，用PW2440型X射线荧光光谱仪测定。马铃薯的根、茎、叶、薯皮、薯肉鲜样中镉含量采用HNO3-HClO4混酸体系湿法消煮，用XSeries II电感耦合等离子体质谱仪测定。

2012年以来，诸暨市人民法院及下属各个法庭，先后设立了诉讼服务中心，由法官轮流值班，为案件当事人提供法律咨询、纠纷调解、诉讼引导、判后答疑等法律服务。对涉及婚姻家庭纠纷、邻里矛盾、小额债务等案情简单、争议不大的民事纠纷，当事人前来立案时，立案法官会发送《调解劝导书》，劝导其到驻庭调解中心先行调解。2013年以来，各法庭的驻庭调解中心累计促成3460起纠纷诉前调解成功，调解成功率达70%以上，自动履行率达98.34%。[6]

富集系数= 植株镉含量/土壤镉含量

试验数据采用3 次重复平均值，用Excel 2010进行数据处理，利用DPS 7.55统计分析软件进行方差分析和LSD多重比较。

2 结果与分析

2.1不同马铃薯品种各器官镉含量

由图1可知：不同品种各器官鲜样镉含量差异较大。根鲜样镉含量范围为0.8335～2.1440 mg/kg，以黑美人最高，闽薯1号最低，黑美人是闽薯 1号的2.57倍。茎鲜样镉含量以N 108最高，达1.4775 mg/kg，比最低的D566(0.261 mg/kg)高出4.66倍。叶鲜样镉含量以中薯3号最高(1.005 mg/kg)，是含量最低的黑美人(0.1735 mg/kg)的5.79倍。薯皮和薯肉鲜样镉含量范围分别为0.0370～0.1340 mg/kg和0.0255～0.0905 mg/kg，含量最高的分别为兴佳2号和中薯 3号，最低的均是D566。总的来说，各品种马铃薯根鲜样镉含量最高，薯肉鲜样镉含量最低。11个供试马铃薯品种食用部位(薯肉)镉含量均在0.1 mg/kg以下，均低于食品安全的国家标准[8]，无超标现象。

图1 不同马铃薯品种各器官镉含量

2.2不同马铃薯品种各器官镉富集系数

11个马铃薯品种间各器官的镉富集系数差异达极显著水平(表2)。11个参试品种的根、茎、叶镉富集系数均高于1，其中根的镉富集系数以黑美人最高，达14.29，与其他品种差异达到极显著水平； 以闽薯1号最低，为4.87。中薯3号茎、叶镉富集系数均较高。说明11个马铃薯品种的非食用部分对镉有明显的富集作用。

参试品种薯肉的镉富集系数小于或等于0.52，薯皮的镉富集系数小于或等于0.75。说明薯块对镉的富集作用不明显。

由表2看出，同一个品种不同器官的镉富集系数也存在较大差异，根、茎、叶镉的富集系数比薯皮、薯肉高出几十倍，11个参试品种均表现为薯皮、茎、叶对镉的富集作用远大于块茎。

表2 不同马铃薯品种各器官的富集系数

3 结论与讨论

不同马铃薯品种间各器官鲜样镉含量差异较大，紫花851不同器官镉含量为茎>根> 叶>薯皮>薯肉；其余品种均为根系鲜样镉含量最高，其次为茎、叶和薯皮，薯肉鲜样镉含量最低。供试马铃薯品种薯肉镉含量均低于卫生部颁布的食品安全国家标准食品中污染物限量标准[8]。说明在镉轻度污染的土壤上种植马铃薯，可食用部分薯肉的镉含量在安全范围内。

从富集系数来看，马铃薯植株的镉主要富集于根、茎、叶等不可食部位，而这些部位通常废弃于田间，极易造成镉的二次污染。因此，在镉污染地区种植马铃薯应尽量选择非食用器官高富集镉的马铃薯品种，如中薯3号、N108、紫花851并及时清除植株及残体，在获得经济效益的同时又可最大程度降低土壤镉含量。

[1]唐世荣.超积累植物[J].农业环境与发展，1996，49(3)：14-18.

[2]李忠武，王振中，张友梅，等.Cd对土壤动物群落结构的影响[J].应用生态学报，2000，11(6)：31-34.

[3]邓禄军，夏锦慧，张亚莉，等.土壤污染对马铃薯块茎氮、磷、钾、镉含量及积累量的影响[J].安徽农业科学，2013，41(14)：6238-6240.

[4]史晓珑，杨强胜，白瑞琴，等.镉胁迫下4种肥料对马铃薯生长发育的影响[J].内蒙古农业大学学报，2015，36(1)：34-39.

[5]王沛裴，郑顺林，何彩莲，等.液体有机肥对铅、镉污染下马铃薯重金属吸收及干物质积累的研究[J].农业环境科学学报， 2016，35(3)：425-431.

[6]国家环境保护局.土壤环境质量标准：GB 15618—1995[S].北京：中国标准出版社，1995.

[7]国家环境保护局.食用农产品产地环境质量评价标准：HJ 332-2006[S].北京：中国标准出版社，2006.

[8]国家环境保护局.食品安全国家标准食品中污染物限量：GB 2762—2012[S].北京：中国标准出版社，2012.

(责任编辑：刘新永)

Studyoncadmium-enrichingcharacteristicsofdifferentpotatovarieties

LIN Yan

(FuzhouInstituteofAgriculturalSciences,FujianProvince350018)

2017-05-29

林燕，女，1966年生。

福州市科技计划项目(2017-N-47)。

10.13651/j.cnki.fjnykj.2017.06.003