广西全州县金槐种植区土壤硒含量及其与金槐米中硒的相关性分析

2023-05-09 12:20梁宏合蒋越华蒋立全韦璐阳蒋爱明蒋士宋蒋忠林唐建信李鸿
农业研究与应用 2023年6期
关键词:全州相关性土壤

梁宏合 蒋越华 蒋立全 韦璐阳 蒋爱明 蒋士宋 蒋忠林 唐建信 李鸿

摘要:采集广西全州县金槐主要种植区土壤样品和对应金槐米样品进行检测与分析,探讨全州金槐米中硒含量与其种植土壤中硒含量的相关性。结果表明:该研究区域土壤硒含量为0.27~2.22 mg/kg,平均值为0.82 mg/kg,为富硒土壤。金槐米样本硒含量为0.020~0.122 mg/kg,平均含量为0.042 mg/kg。对土壤硒含量和对应金槐米硒含量数据进行相关性分析,得到回归方程为 y=0.0115x+0.0325,相关系数r=0.264>r0.05=0.203,表明金槐米硒含量(y)与土壤硒含量(x)存在显著的正相关。

关键词:全州;金槐园;土壤;金槐米;硒含量;相关性

中图分类号:S567.19 文献标志码:A

Correlation Analysis of Selenium Content in Soil and Selenium in Flos Sophorae Immaturus in Sophora japonica Planting Area of Quanzhou County of Guangxi

LIANG Honghe1, JIANG Yuehua1, JIANG Liquan2, WEI Luyang1,

JIANG Aiming3, JIANG Shisong4, JIANG Zhonglin2, TANG Jianxin2, LI Hong1*

(1Guangxi Subtropical Crops Research Institute/Quality Supervision and Testing Center of Subtropical Fruits and Vegetables, Ministry of Agriculture and Rural Affairs/Laboratory of Quality& Safety Risk Assessment for AgroProducts (Nanning), Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Nanning, Guangxi  530001, China; 2Quanzhou Forestry Bureau, Quanzhou, Guangxi  541500, China; 3Guilin Yuanxinda Biotechnology Co., Ltd., Quanzhou, Guangxi  541500, China; 4Quanzhou Institute of Scientific and Technological Information, Quanzhou, Guangxi 541500, China)

Abstract: Soil samples and corresponding Flos sophorae immaturus samples in the main planting area of Quanzhou County, Guangxi were collected for detection and analysis and the correlation of selenium content in Flos sophorae immaturus and its planting soil was discussed. The results showed that: the selenium content in the study area was 0.27-2.22 mg/kg and the average value was 0.82 mg/kg, which was selenium-rich. The selenium content in the Flos sophorae immaturus samples was 0.020-0.122 mg/kg, and the mean content was 0.042 mg/kg. Correlation analysis of soil selenium content and corresponding Flos sophorae immaturus selenium content data were modeled in a regression equation of y=0.0115x+0.0325 with correlation coefficient of r=0.264>r0.05=0.203, indicating a significant positive correlation between selenium content (y) in Flos sophorae immaturus and soil selenium content (x).

Keywords: Quanzhou; Sophora japonica planting area; soil; Flos sophorae immaturus; selenium content; correlation

金槐是豆科植物槐樹(Sophora japonica L.)中的一个品系,其花蕾则称为金槐米(因干燥后呈金黄色而得名)。金槐米富含芦丁、黄碱素等成分[1],具有清肝泻火、止血凉血等功效。在广西全州县,金槐种植广泛、历史悠久。现今在该县各乡镇很多乡村的房前屋后、田间地头仍可看到几十年的老槐树,有些村落甚至有上百年树龄的古槐树,如在全州县庙头镇石洞村有一棵树龄长达三百多年的金槐树,每年仍可产金槐米(即金槐树的干燥花蕾)几十千克[2]。全州金槐米因其芦丁(主要药用成分)含量高、品质好,在国内外中药材市场上享有盛誉,加上全州县金槐种植面积近2 万hm2,金槐米年产量1.5万t,占全国总产量的80%以上,因而在2013年全州县获中国经济林协会评为“中国金槐之乡”。金槐米除了用作特色中药材外,其实还可作为食材用,近几年来已有企业相继开发制作如槐米茶、槐米粽、槐米月饼、槐米饮料等食品,深受消费者喜爱。

众所周知,硒(Se)是人和动物必需的微量营养元素之一[3],人体摄入适量硒元素可以有效提高人体免疫机能、延缓衰老、降低癌症发病率和死亡率[4]。因此近年来,随着人们生活质量的提高,硒元素的营养保健作用,天然富硒农产品其具安全、科学、有效的特性,逐渐受到人们的重视和喜爱,因而富硒农产品开发具有较好的前景和重要的经济意义[5,6]。然而“中国金槐之乡”全州金槐种植区土壤是否为富硒产地、全州金槐米中硒含量如何?相关研究鲜见报道。因此,本试验研究采集广西全州县金槐主要种植区土壤样品和对应的金槐米样品进行硒含量的检测与分析,以期探明全州金槐米中硒含量及其与种植土壤的相关性,科学开发全州富硒农林产品、开发全州金槐功能食品,打造全州县优质、高效、品牌农林业,为全州农业产业发展提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 研究区域

对广西全州县内种植金槐的主要乡镇的槐园土壤以及相应地块所产的金槐米进行调查研究。

1.2 样品采集与处理

1.2.1 土壤样品采集

根据全州金槐主产区的分布情况,在全州县境内的16个乡镇(因蕉江乡和安和镇种植面积较少,未采样),选取25个典型金槐园(其中东山乡4个;龙水镇3个;两河镇和才湾镇、黄沙河镇、枧塘镇各2个;其他乡镇各1个),按照《土壤环境监测技术规范》(HJ/T 166-2004),采集了25个表层土样(土层深度0~40 cm),每个土样质量为1.0 kg左右。采集的土样经风干、剔除杂物后缩分,取适量样品磨碎过100目筛,备用待测。

1.2.2 金槐米样品采集

在对应的每个金槐园槐米贮存仓里采集干槐米,每个槐米样品300 g,样品均为经蒸汽杀青并晒干后而成。采集的槐米样品剔除枝叶等杂物后,用组织捣碎机磨碎过100目筛,备用待测。

1.3 检测方法

土壤中总硒含量的测定采用《土壤和沉积物  汞、砷、硒、铋、锑的测定  微波消解/原子荧光法》(HJ  680-2013):称取待测土壤样品0.25 g于微波消解罐中,加入8 mL王水进行微波消解,冷却后转入50 mL容量瓶中,定容,混匀待测。

槐米中硒含量的测定采用《食品安全国家标准 食品中硒的测定》(GB  5009.93-2017)中第一法氢化物原子荧光光谱法:称取金槐米样品0.25 g置于消化管中,加8 mL硝酸、2 mL过氧化氢,于微波消解仪中消解,待冷却后将消化液转入锥形烧瓶中,在电热板上继续加热至近干,再加5 mL盐酸溶液(6 mol/L),继续加热至溶液变为清亮无色并伴有白烟出现,冷却后转入10 mL容量瓶中,定容,混匀待测。

1.4 主要仪器和试剂

AFS-933 双道原子荧光光度计(北京吉天仪器有限公司)。CEM 微波消解仪(美国CEM公司)。盐酸(优级纯,国药集团化学试剂有限公司)。硝酸(优级纯,国药集团化学试剂有限公司)。硼氢化钾(优级纯,国药集团化学试剂有限公司)。氢氧化钠(优级纯,国药集团化学试剂有限公司)。硒单元素标准溶液GBW(E)080215(国家标准物质研究中心)。

1.5 数据处理

采用Microsoft  Excel统计分析软件进行数据处理,并进行绘图。

2 结果与分析

2.1 标准曲线及回收率

双道原子荧光法检测硒的标準工作曲线见图1。曲线的最小二乘回归方程为[y=36.0254x-7.5740],y为荧光强度,x为硒浓度,相关系数r=0.9999,数据可靠性高。

2.2 土壤硒含量

对广西全州金槐主产区25个典型金槐种植园采集的土壤样品进行检测分析,结果见表1。

表层土壤中全硒含量变幅为0.27~2.22 mg/kg,平均值为0.82 mg/kg。按照广西壮族自治区地方标准《DB 45/T 1442-2016土壤中全硒含量的分级要求》[7]进行评估,本次试验25个土壤样品中:有5个土壤其硒含量处于0.17~0.55 mg/kg范围内,属于足硒产地;有20个处于0.55~3.00 mg/kg范围内,属于富硒产地。富硒土壤是生产天然富硒农产品的先决条件,从表1可见,全州金槐主产区的土壤是富硒的,其具有开发和生产天然富硒金槐米或其他富硒农产品的明显优势。

2.3 金槐米中硒的含量

对广西全州金槐主产区25个典型金槐种植园采集的干金槐米样品进行检测分析,结果见表1。

干金槐米中硒含量为0.020~0.122 mg/kg,平均值为0.042 mg/kg。按照广西壮族自治区地方标准《天然富硒农产品硒含量鉴别与分类》(DB 45/T 2578-2022)[8]评估,本试验的干金槐米(经蒸汽杀青后晒干)样品硒含量较低,未达到天然富硒农产品(总硒含量须达到0.15~3.00 mg/kg)要求。

2.4 金槐米硒含量和金槐园土壤硒的关系

本文对广西全州25个典型金槐种植园25组金槐米与金槐园土壤硒含量数据进行相关性分析(图2),得到直线回归方程为y=0.0115x+0.0325,y为金槐米硒含量,x为土壤硒含量。因相关系数r=0.264>r0.05=0.203,表明金槐米硒含量与土壤硒含量之间存在显著的正相关。

3 讨论与结论

金槐园土壤大部分为富硒水平,出产槐米硒含量不等。广西全州金槐主产区槐园表层土壤全硒含量在0.27~2.22 mg/kg,平均值为0.82 mg/kg,按照《土壤中全硒含量的分级要求》(DB 45/T 1442-2016),供试的金槐园土壤100%达到了足硒水平,84%达到了富硒水平。适宜的富硒特征土壤为生产富硒金槐米提供了优良环境基础,适合发展富硒农林产品。

金槐米含量与土壤全硒含量正相关。广西全州金槐主产区槐园的金槐米全硒含量在0.020~0.122 mg/kg,平均含量为0.042 mg/kg。

本文对槐园土壤和金槐米硒含量的25组对应数据进行分析,金槐米与土壤全硒含量呈现显著正相关。一般来说,植物中的硒主要来源于土壤。土壤中,可交换态及碳酸盐结合态硒形态会转化为土壤有效硒,供植物吸收利用[9,10]。可溶态硒、可交换态硒是有效硒的重要组成部分,且土壤有效硒含量与植物吸收富集硒显著相关[11,12]。土壤中的硒含量受土壤有机质、pH值、常规养分等影响,总体上与有机质成正相关,与pH值成负相关,与常规养分的相关性不显著,但表现出一定的变化趋势[13]。苟体忠等[14]研究发现,不同科属中药材药用部位硒含量差异明显,其中既与根际土壤有效硒含量、土壤硒形态密切相关,又与不同种药材对硒的富集能力差异相关。另外,李傲瑞等[15]在水稻和玉米、徐绍清等[16]在杨梅、张雪莲等[17]在茶叶、彭赞文等[18]在六堡茶、朱磊等[19]在中药材和其根际土壤上,也做了相关的许多研究,揭示了植物中硒与其相应土壤中硒两者之间的关系。叶飞等[20]、王雅玲等[21]进一步研究提出,土壤全硒含量并不是控制茶叶硒水平的唯一因素,可以通过采取增加土壤中的有机质、改变土壤酸度、调节土壤中的常规养分含量与比例等措施,提高土壤中的硒营养水平,促进茶树对土壤硒的吸收和转化,增加茶叶的全硒含量。全州金槐米的富硒开发可以从中借鉴。

笔者在部分槐园的其他試验样品检测中发现,采摘当季新鲜的金槐米样品不作杀青处理、只作直接晒干,检测其全硒含量为0.16~1.50 mg/kg,达到天然富硒农产品。还有待进一步试验考证加工工艺造成结果差异的原因。

参考文献

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责任编辑:李菊馨

基金项目:桂林市科学研究与技术开发计划项目(20210225-4);广西农科院院立稳定资助科研团队项目(桂农科2021YT147)。

第一作者:梁宏合(1974—),本科,高级农艺师,从事农产品质量安全检测及植物保护技术研究,E-mail:944485138@qq.com。

*通信作者:李鸿(1970—),本科,工程师,主要从事农产品质量安全检测及风险评估技术研究,E-mail:985228279@qq.com。

收稿日期:2023-10-09

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