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天水市花牛苹果种植区土壤中Zn，Ge元素迁移规律
摘 要：笔者以甘肃省天水市麦积区花牛镇花牛村苹果种植区为研究基地,介绍了样品采集与测试分析方法,通过人工干预该种植地区土壤中微量元素的含量,选择Zn,Ge这2种有益的微量元素,测定其含量,分析了测试结果并得出了其迁移规律,以期为天水市绿色产业发展做出贡献.
关键词：微量元素；花牛苹果；元素迁移；土壤污染；天水
中图分类号：S143.7+2；S661.1文献标志码：ADOI：10.3969/j.issn.1674-9146.2017.01.111
人体内的微量元素含量虽然微乎其微,但其对生理健康的影响甚为重要.如果人体内微量元素供给不足,将会发生元素缺乏症,而微量元素摄入过多,将会导致机体受损.作为人体微量元素重要补给来源的蔬果,其微量元素的多少取决于当地的种植土壤本底,因此查明种植区土壤微量元素迁移转换规律有利于种植区的规划和生态发展.
有些微量元素是作物生长及人体营养必需的元素,但这些微量元素含量过高可能对人和动物造成毒害[1].近几年来,发现Cd的生物毒性与陪伴元素Zn和Se的含量有关.越来越多的研究证明饮食中Zn的缺乏会提高动物乃至人体内Cd的毒害程度,因而在衡量环境Cd的潜在危害时提出了Cd/Zn指标[2-3].20世纪初,医学家和生物学家发现Ge具有生物活性,一些生物学家发现几乎所有的动物体和植物体都含有Ge[4-5].
笔者以甘肃省天水市麦积区的花牛苹果园土壤为研究对象,通过人工干预该种植地区土壤中微量元素的含量,选择Zn,Ge这2种有益的微量元素,测定其含量,分析其迁移规律,为天水市特色农业发展提供基础数据支撑,促进地方特色农业经济的发展.
1样品采集与测试分析
1.1样品采集
土壤样品采自甘肃省天水市麦积区花牛镇花牛村苹果种植区,选取生长健康旺盛的苹果树,对其土壤分别浇入不同量的含有Zn,Ge两种有益金属离子的溶液,然后进行正常的果树管理和果园管理,以15d为一周期,采集土壤样品一次.土壤样品在室内阴凉处风干,用木棍压碎,拣去样品中的杂物,过20目筛后用四分法取样.
1.2样品测试与分析
土壤中Zn,Ge测试采用美国Lee-man公司生产的DRE电感耦合等离子体原子发射光谱仪、上海新仪微波化学科技有限公司生产的多通量密闭微波化学工作站等仪器.在仪器最佳条件下,制作两种元素的校准曲线,根据校准曲线测定待测样品并分析结果.
2测试结果分析
2.1时间对土壤中有益元素迁移的总体影响
向土壤中加入Zn,Ge两种金属元素,每15d测定各个处理土壤中的Zn,Ge含量.对测定结果进行分析处理可知,土壤中的各元素均在第15d时,就已经有所迁移,Zn元素的迁移量比Ge元素的大一些,这主要是由于果树的吸收,即果树对Zn元素的吸收量相对较大,Ge元素的吸收量相对较小.在加入量为6L时,土壤中Zn和Ge元素剩余达到最大.这表明,土壤中金属元素的迁移是有一定限度的,若含量达到一定的临界值,那么就会产生剩余,形成土壤重金属污染,进而影响到人类的健康.
2.2土壤中各有益元素的迁移情况
考察每15d各元素在土壤中的迁移情况,对测定的结果进行统计分析.图1为不同时间Ge质量浓度的变化情况,图2为不同时间Zn质量浓度的变化情况.
由图1和图2可知,从15d开始,Zn,Ge元素含量均呈下降趋势；从第60d后,土壤中的Zn,Ge元素含量下降减缓,元素含量变化减小.从金属元素的加入量来看,在加入量为8L时,Zn,Ge元素的迁移速率最快,这说明Zn,Ge金属元素在土壤中与植株体内和外界环境之间发生了较快的迁移；但当含量过大时,Zn,Ge元素的迁移速度将会发生改变,在土壤中产生富集进而污染土壤,最终对人类的身体健康产生影响.因此,土壤中各重金属元素含量的严格控制是具有重要意义的.
3结论
Zn,Ge元素均随着时间的变化在土壤与果树植株之间发生了迁移,然而随着时间积累,由于Zn,Ge元素溶液是一次性添加,因此在后期土壤中的Zn,Ge元素迁移变得迟缓.添加过Zn,Ge的土壤,Zn,Ge元素随着果树植株的生长过程发生迁移,会在植株体内有所累积,并随着植株生长而迁移到果实当中,各元素在果实中均有迁移.但是当含量过大时,便会造成土壤重金属污染,进而通过迁移和食物链的作用,对人类的健康产生威胁.因此在农作物的种植过程中,合理而科学地进行管理,预防微量元素的超载和治理微量元素土壤污染,将对人类健康具有重大的意义.
参考文献：
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（责任编辑邸开宇）
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