海南橡胶树枝和叶中的微量元素含量

海南橡胶树枝和叶中的微量元素含量 () 中山大学学报 自然科学版 第 38 卷 增 刊 Vol138 Suppl1 ACTA SCIENTIARUM NATURAL IUM UNIVERSITATIS SUNYATSENI 1999 年 6 月J un1 1999 () 20121205 1999S1文章编号 : 052926579 Ξ海南橡胶树枝和叶中的微量元素含量 廖 金 凤 () 中山大学地理学系 , 广州 510275 摘 要 : 橡胶树中微量元素含量异常会影响橡胶树生长发育. 样品分析结果表明 , 橡胶树 枝 、叶中 Zn 、Cu 、Mo 、Cr 、Ni 、Pb 、Cd 、Hg 的含量是正常的 . 植物必需元素 Zn 、Cu 、Mo 含 量明显高于非必需元素 Cr 、Ni 、Pb 、Cd 、Hg. 不同部位同种元素含量有一定差别 , Zn 、Hg 、 Mo 、Cr 含量大多是叶 > 枝 , Cd 含量一般是枝 > 叶 . 微量元素含量受橡胶树自身生理特性 、土 壤环境和元素性质等影响. 橡胶树 Cd 、Mo 、Hg 的生物吸收系数较大 , 对 Cr 、Ni 、Pb 是弱吸 收的. 关键词 :橡胶树 ; 微量元素 ; 枝和叶 ; 海南 中图分类号 : Q 9461911 文献标识码 : A 橡胶树生长在热带地区 , 海南省地处热带 , 是我国最适宜种植橡胶树和橡胶园分布面 积最大的地区 . 探讨橡胶树枝 、叶微量元素含量 , 对诊断微量元素不足引起的营养元素缺 乏症 , 或防治微量元素过多而引起的毒害有一定意义. 1 样品和方法 () 样品来自橡胶园分布面积较大的县 市农场 , 包括陵水县南帄 、万宁县东和 、保亭 县金江 、琼中县新进 、三亚市南岛 、东方县红泉 、儋州市西培 、澄迈县红光等农场 , 共 16 个样点. 各样点分别采集橡胶树枝 、叶和林下土壤等 . 植物样品分别用清水和去离子 水洗净 , 60,65 ?烘干 , 研磨粉碎 , 过 40 目筛 , 混合均匀 , 装袋 , 称样前再经 60,65 ? 烘干后放入干燥器中 , 样品经酸溶后用原子吸收分光光度法等测定 Cd 、Cu 、Zn 、Pb 、Cr 、 Ni 、Mo 、Hg 等 . 2 结果与讨论 211 微量元素含量 () 测定结果 , 橡胶树枝 、叶微量元素含量 干重如表 1 . 锌 : 锌为植物必需的微量元素. 植物中锌含量一般为 8,100 mg/ kg , 对大多数植物 , < 2 mg/ kg 为不足 , > 200 mg/ kg 则过多. 橡胶树枝 、叶中锌含量都在正常范围值. 叶含量 Ξ 收稿日期 : 1999203218 作者简介 : 廖金凤 , 男 , 1945 年生 , 副教授 . 往往比枝 含 量 高 , 大 多 为 30 , 50 mg/ kg , 枝 含 量 一 般 20 , 30 mg/ kg , 枝 、叶 帄 均 含 量 33195 mg/ kg. 铜 : 铜是植物必需元素 , 植物中铜含量大多为 2,20 mg/ kg. 橡胶树枝 、叶的范围值 为 3100,17125 mg/ kg , 是正常值. 枝叶帄均值为 10161 mg/ kg. 枝 、叶铜含量差异不如锌 明显 , 叶帄均含量与枝帄均含量比值 , 锌为 1156 , 铜是 1108 . 钼 : 钼是植物必需的微量元素之一 , 大多数植物钼含量为 1 , 100 mg/ kg , 低于 011 mg/ kg 时 , 常会出现缺钼症. 橡胶树枝 、叶中钼含量为 1187 ,6150 mg/ kg , 属正常范围. 枝 、叶帄均为 4192 mg/ kg. 叶中钼含量往往高于枝 , 叶 > 枝的样点占 81125 %. 表 1 橡胶树枝 、叶中微量元素含量 mg/ kg 叶 枝 元素 范围值 帄均值 标准差 范围值 帄均值 标准差 变异系数/ % 变异系数/ % 191 166 15 102 178 15 00721076Cd 0112,2106 101,2138 0 5144 0175 1318 4138 1139 3115 Mo 4112,61501187,6150 0194 0139 4118 0189 0139 4318 Ni 0137,11630138,1195 11103 2145 2212 10119 4130 4212 Cu 7100,131753100,17125 1104 0194 4715 0181 4173 5812 Cr 0127,21000105,2115 4114 9114 2215 26150 9172 3617 Zn 3015,62154100,4215 Pb 0130,31271165 1100 6016 0101,31551168 1141 8317 Hg 01008,01092 01062 01024 3817 01003,01075 01038 01022 5719 铬 : 目前认为铬不是植物必需元素. 植物铬含量一般为 012,2 mg/ kg. 所采样本枝 、 叶含量为 0105,2115 mg/ kg , 基本上是正常的. 枝 、叶帄均含量是 0193 mg/ kg. Cr 与 Zn 、 Cu 、Mo 不同的是 , 不同样点枝或叶铬含量差异较大 , 如三亚南岛农场红旗管区枝为 2115 mg/ kg , 万宁县东和农场六管区仅为 0105 mg/ kg , 相差 43 倍 . 镍 : 镍不是植物必需元素 , 但镍与铬一样 , 微量时对许多植物生长有刺激作用. 植物 镍含量通常在 1 mg/ kg 左右. 橡胶树枝 、叶含量范围为 0137,1195 mg/ kg. 由玄武岩母质 形成的胶园土上种植的橡胶树枝 、叶中镍含量较高 , 如澄迈县红光农场红旗管区枝 、叶镍 含量分别为 1195 和 1146 mg/ kg , 团结管区枝 、叶分别为 1163 和 0192 mg/ kg. 铅 : 一般认为铅对植物是无益的. 大多数植物铅含量在 011,10 mg/ kg. 橡胶树枝 、 叶铅含量为 0101,3155 mg/ kg , 是正常的. 枝叶帄均 1167 mg/ kg. 铅在枝 、叶中含量差异 不明显 , 叶/ 枝为 0198 , 叶 > 枝的样点仅占 56125 %. 镉 : 镉不是植物必需元素 , 大多数植物镉含量低于 2 mg/ kg. 橡胶树镉含量为 0101, 2138 mg/ kg , 帄均 0196 mg/ kg. 三亚南岛农场和琼中新进农场枝 、叶镉含量偏高 , 为 1100 ,2138 mg/ kg , 帄均 1198 mg/ kg. 镉与其他元素不同的是 , 叶含量往往低于枝 , 叶/ 枝为 0189 . 汞 : 汞对植物是有害的 , 植物中汞含量大多低于 011 mg/ kg. 橡胶树枝 、叶为 01003, 01092 mg/ kg , 无异常. 其枝 、叶含量差异较明显 , 叶/ 枝为 1163 , 所有样点叶中汞含量均 高于枝. 212 微量元素含量影响因素 21211 植物必需与非必需元素 植物中元素有必需和非必需的 , Zn 、Cu 、Mo 等为必需元素 , Cr 、Ni 、Pb 、Cd 、Hg 等是非必需元素. 植物缺乏 Zn 、Cu 、Mo 会出现营养元素缺乏 症 , 缺乏 Cr 、Ni 、Pb 、Cd 、Hg 对植物生长没有影响 , 但 Zn 、Cu 、Mo 、Cr 、Ni 、Pb 、Cd 、 Hg 过量 , 对植物都是有害的. 橡胶树枝 、叶 、枝叶元素帄均含量序列是 : 枝 : Zn > Cu > Mo > Pb > Cd > Ni > Cr > Hg ; 叶 : Zn > Cu > Mo > Pb > Cr > Ni > Cd > Hg ; 枝叶帄均 : Zn > Cu > Mo > Pb > Cd > Cr > Ni > Hg. 各序列 Zn 、Cu 、Mo 位次在前 , 均为 Zn > Cu > Mo . 土壤中 Cu 、Mo 含量一般比 Cr 、Pb 、Ni 含量低 , 但 Cu 、Mo 是必需元素 , 在橡胶树中其含量往往 比 Cr 、Pb 、Ni 高 , 大多在 3,50 mg/ kg. Pb 、Cr 、Cd 、Ni 含量一般在 011,3 mg/ kg , Hg < 011 mg/ kg. 21212 植物种类 不同植物对微量元素的吸收能力是不一样的 , 甚至差异很大 , 有的对 某种元素有强的累积作用 , 如海南地胆草中微量元素含量普遍较高 , 其 Cd 含量达 3137 mg/ kg , Cr 2132 mg/ kg , Pb 4193 mg/ kg , Hg 高达 01355 mg/ kg. 海南不同树木元素含量有明 () 显差异 表 2. 荔枝 Cd 、Mo 、Ni 、Cr 、Pb 含量明显较高 ; 陆均松和南亚松微量元素含量 较低 , 尤其是南亚松 , 各种元素含量是最低的 ; 橡胶树和青皮微量元素含量大多比荔枝 低 , 但明显高于南亚松和陆均松. 表 2 橡胶树与几种树木枝叶元素帄均含量比较 mg/ kg 样 点 名 称 Cd Mo Ni Cu Cr Zn Pb Hg 191 191 161 192 195 153 1050 401003310保亭 、琼中 、三亚等 橡胶树 0196 坝王岭 、尖峰岭等 4167 0185 5160 0190 37150 3149 01054 青皮 1148 荔 6150 1129 9165 1191 22180 3150 01060 坝王岭 枝 2138 陆均 2101 0126 3198 0130 16185 0151 01039 吊罗山 、雅加岭等 松 0128 坝王岭 、雅加岭 南亚松 01111100 0119 2188 0113 6125 0110 01030 21213 橡胶树部位 A 、A 别乌斯等认为不同植物部位元素含量相差可达 5,10 倍或更 多 . 橡胶树不同部位元素含量也有差异. 各样点 Hg 含量都是叶 > 枝 , Zn 、Mo 含量叶 > 枝的约占样点数的 4/ 5 , Cr 含量叶 > 枝的约占样点数的 2/ 3 , 但 Cd 含量往往枝 > 叶 , Ni 、 Cu 、Pb 含量在枝 、叶中无明显差异. 这从元素在叶与枝中含量的比值也得到说明 , 叶/ 枝 Hg 为 1163 , Zn 1156 , Cr 1128 , Mo 1120 , Cd 0189 , Cu 1108 , Ni 1106 , Pb 0198 . 可见 Cu 、 Pb 、Ni 在不同部位的分布是较均匀的. 21214 生物吸收系数 生物吸收系数反映元素从土壤迁移到植物的难易程度 , 通常用植 () ( ) 物 或植物灰分某元素含量与土壤中同种元素含量的比值 Ax 表示. 海南橡胶树的 Ax 分别为 : Cd 1166 , Mo 1163 , Ni 0105 , Cu 0172 , Cr 0102 , Zn 1101 , Pb 0104 , Hg 1116 . 按 A1 И费尔斯曼对生物吸收系数 Ax 的序列分类 , 橡胶树对 Cd 、Mo 、Hg 、Zn 是强累积 的 , 它们的 Ax > 1 ; Cu 的 Ax 为 0172 , 是中等摄取的 ; Cr 、Pb 、Ni 的 Ax < 011 是弱摄取 的 . 生物吸收系数与植物种类有关 , 而且与土壤中元素丰度及其存在形态有关 , 水溶态或 其他可给态容易被植物吸收利用 . 土壤中 Cr 、Ni 、Pb 大多以难溶态存在 , 不易迁移 , 生 物吸收系数较小 ; 土壤中 Hg 、Cd 、No 丰度较低 , 是生物吸收系数较大的原因之一. 21215 各元素含量关系 橡胶树枝 、叶中各元素含量关系如表 3 和 4 . 枝 、叶中 Cd 与 Pb 、Mo 与 Pb 含量有一定相关性. 枝中元素含量的相关性往往比叶明显些 , 叶有相关的 ,枝往往也有相关 , 但枝有相关的 , 叶就不一定有相关性 , 如 Pb 与 Cr 在枝中是相关的 , 但 在叶中却不相关.枝中 Mo 与 Cr 、Hg , Cr 与 Cu 、Zn , 叶中 Cr 与 Ni 呈负相关 , 这些元素似 有拮抗迹象. 表 3 橡胶树枝中各元素相关矩阵 元素 Cd Mo Ni Cu Cr Zi Pb Hg 11000 Cd 01663 1000 1Mo 01112 01288 1000 1Ni 01335 01500 01501 1000 1Cu 01562 - 01328 - 01058 - 01312 1000 1Cr 01215 01584 01600 01742 - 01208 1000 1Zn 0000001951 1677 1024 1233 1612 1143 11000 Pb Hg - 01258 - 01333 01194 1000 101241 - 01047 01225 01313 表 4 橡胶树叶中各元素相关矩阵 元素 Cd Mo Ni Cu Cr Zi Pb Hg 11000 Cd 01597 1000 1Mo 01155 01294 1000 1Ni 01264 01157 01434 1000 1Cu 01190 - 01011 - 01209 - 01139 1000 1Cr 01148 01225 01536 01543 - 01138 1000 1Zn Pb 01949 01602 01105 01280 01213 01157 11000 Hg - 01124 - 01035 01149 01348 - 01135 01398 01110 11000 3 结 语 橡胶树微量元素含量异常对其生长是有害的. 除了个别样点 Cd 、Cr 含量稍有偏高外 , 其他样点 Zn 、Cu 、Mo 、Cr 、Ni 、Pb 、Cd 、Hg 含量是正常的. 必需元素 Zn 、Cu 、Mo 含量 明显比非必需元素 Cr 、Ni 、Pb 、Cd 、Hg 含量高 , Zn 大多在 20,50 mg/ kg , Cu 一般在 3, 20 mg/ kg , Mo 通常在 2,7 mg/ kg , Pb 、Cr 、Ni 往往低于 2 mg/ kg , Cd 大多 < 1 mg/ kg , Hg 低于 011 mg/ kg. 橡胶树微量元素含量序列是 : Zn > Cu > No > Cr 、Pb 、Ni > Cd > Hg. 植物微量元素含量因植物种类而异 , 橡胶树 Cd 、Mo 、Ni 、Cr 、Pb 含量明显低于荔枝 的含量 , 但比南亚松相应元素含量高 015 倍至数倍 , 其 Zn 、Cu 、Hg 也明显高于南亚松. 橡胶树不同部位微量元素含量有一定差异 , Hg 、Zn 、Cr 、Mo 往往是叶 > 枝 , Cd 是枝 > 叶 , Cu 、Pb 、Ni 在枝 、叶中分布较均匀. 枝 、叶中 Cd 、Mo 与 Pb 含量有一定相关性. 微量元素含量还与土壤环境条件等有关 . 从橡胶树的生物吸收系数看 , Cd 、Mo 、Hg 为强累积元素 , Cr 、Pb 、Ni 是弱摄取元素. 玄武岩母质形成的土壤上的橡胶树 Ni 含量较高 , 枝 、叶帄均为 1149 mg/ kg , 但 Cd 含量较低 , 枝 、叶帄均为 0129 mg/ kg. 土壤 p H 值 、 Eh 值和土壤中元素存在形态对元素含量也有影响 , 酸性和高的 Eh 值环境一般有利形成可 给态而被吸收 . 参考文献 : 1 《环境污染分 析 方 法 》科 研 协 作 组 编 著 . 环 境 污 染 分 析 方 法 . 北 京 : 科 学 出 版 社 , 1982. 18, 19 , 338. 2 A 、A 别乌斯 , 等著 , 环境地球化学. 朱颜明译 . 北京 : 科学出版社 , 1982. 197,213. 孔令韶 , 等 . 喀喇昆 仑 , 昆 仑 山 地 区 植 物 中 一 些 元 素 的 自 然 含 量 特 征 . 植 物 生 态 学 报 , 1995 , 19 3 () 1: 13,22. () 何和明 . 海南岛兴隆地区某些药用植物中的微量元素. 植物生态学报 , 1996 , 20 3: 285,291. 4 The Contents of Trace Elements in Rubber Trees in Ha inan Province Ξ L IAO J in2feng Abstract : The abnormal contents of trace elements in rubber trees can affect their growing. This pa2 per analyzes the contents of Zn , Cu , Mo , Cr , Ni , Pb , Cd , Hg in the branches and leaves of rub2 ber trees in Hainan Province . The contents of Zn , Cu , and Mo , the essential elements , are obvi2 ously higher than those of the noneessential elements such as Cr , Ni , Pb , Cr , Hg. The contents of the same element differs in branches and leaves. The contents of Zn , Hg , Mo , Cr in branches are usually more than those in leaves , but the content of Cd in branches is less. The content of trace ele2 ment depends on the physical nature of a tree , soil , and the element properties. The biological ab2 sorption coefficients of Cd , Mo , Hg in the rubber trees are large , and the ones of Cr , Ni , Pb are small . Key words : rubber tree ; trace element ; branch , leaf , Hainan province Ξ Department of Geography , Zhongshan University , Guangzhou 510275 , China