Cu Distribution in Soil and Cu Accumulation in Pomelo Plants at Typical Pomelo Orchards in Pinghe County
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摘要: 对福建省漳州市平和县琯溪蜜柚13个典型果园土壤剖面样品铜含量进行研究，结果表明平和蜜柚典型果园土壤上层铜全量空间变异性较强，变异程度高于中层和下层铜全量；土壤上层铜全量平均值高于土壤中层和下层，分别为35.28、15.60和13.85 mg·kg-1；土壤上层铜全量平均值高于福建省土壤平均背景值（21.6 mg·kg-1），23.1%样地果园土壤铜全量超过《土壤环境质量标准》二级标准（50 mg·kg-1）。大多果园土壤剖面铜赋存形态主要是残渣态，而在含量较高的样地，上层土壤残渣态铜比例明显低于中层和下层土壤。土壤铜全量对铜形态分布影响最大，全量越高，活性最高的弱酸可提取态越高。土壤3个剖面铜全量与叶片和枝条铜含量均显著正相关，各剖面土壤弱酸可提取态铜含量与叶片和枝条铜含量间亦呈现显著正相关关系。由此表明平和蜜柚果园土壤铜上层出现富集，部分果园铜污染严重，应引起足够重视。Abstract: Chemical speciation and concentrations of Cu in different layers of soil samples collected from 13 typical pomelo orchards in Pinghe, Zhangzhou, Fujian were determined based on the BCR sequential chemical extractions for an assessment on Cu pollution. The results showed that the mean Cu contents in three soil layers were 35.28, 15.60, and 13.85 mg·kg-1. Besides being most variable, the surface layer also contained the highest amount of Cu which exceeded the provincial reference value. Of all samples, 23.1% showed Cu content higher than the standard Ⅱ for soil quality. Most of the soils contained Cu mainly in the form of residues.The proportion of residual phase in the surface layer was lower than in the deeper layers in the samples with high Cu content. Total Cu in soil affected the chemical speciation the greatest among all factors considered; and, the greater the content, the more acid extractable Cu in the sample. Soil Cu also affected Cu accumulation in the pomelo plants that grew on the lot. There was a significant correlation between the Cu content in pomel oleaves and stems and that in the orchard soil, as well as between that and the acid extractable Cu in various soil layers. Thus, the issues of high Cu in the surface soil and the severe pollution at certain pomelo orchards found in the areas should be adequately addressed.
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Key words:
- pomelo orchard /
- copper /
- soil layer /
- chemical speciation
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图 1 蜜柚果园土壤上层剖面(0~25 cm)铜化学形态分布比例
Figure 1. Cu speciation in surface layer (0-25cm) of pomelo orchard soils
图 2 蜜柚果园土壤中层剖面(25~50 cm)铜化学形态分布比例
Figure 2. Cu speciation in middle layer (25-50cm) of pomelo orchard soils
图 3 蜜柚果园土壤下层剖面(50~75 cm)铜化学形态分布比例
Figure 3. Cu speciation in deeplayer (50-75cm) of pomelo orchard soils
表 1 平和县13处典型蜜柚果园
Table 1. Overview of 13 pomelo orchards in Pinghe
样地编号 地点 纬度
(北纬)经度
(东经)海拔
/m地形 坡度/° 土壤类型 成土母质 土壤质地 种植年限
/年1 坂仔镇 117°13′47″ 24°18′19″ 110 山地 35 红壤 花岗岩类残积物 黏土 10 2 坂仔镇 117°13′48″ 24°18′26″ 160 山地 40 红壤 花岗岩类残积物 黏土 10 3 坂仔镇 117°13′41″ 24°18′32″ 201 山地 40 红壤 花岗岩类残积物 黏土 10 4 霞寨镇 117°10′37″ 24°24′54″ 516 山地 25 砖红壤 火山岩残坡积物 黏土 9 5 霞寨镇 117°10′44″ 24°24′53″ 543 山地 25 砖红壤 火山岩残坡积物 黏土 9 6 霞寨镇 117°10′45″ 24°25′00″ 630 山地 30 砖红壤 火山岩残坡积物 黏土 9 7 九峰镇 117°02′41″ 24°16′02″ 486 山地 35 红壤 花岗岩类残积物 黏土 8 8 九峰镇 117°02′42″ 24°16′03″ 504 山地 40 红壤 花岗岩类残积物 黏土 12 9 九峰镇 117°02′44″ 24°16′04″ 536 山地 40 红壤 花岗岩类残积物 黏土 12 10 崎岭乡 117°04′00″ 24°19′51″ 352 丘陵 5 红壤 火山岩残坡积物 黏土 10 11 崎岭乡 117°03′58″ 24°19′54″ 359 丘陵 12 紫色土 紫色页岩残积物 黏土 11 12 崎岭乡 117°03′59″ 24°19′56″ 363 丘陵 15 紫色土 紫色页岩残积物 黏土 11 13 崎岭乡 117°04′01″ 24°20′03″ 370 丘陵 15 红壤 火山岩残坡积物 黏土 8 
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表 2 蜜柚果园土壤铜全量
Table 2. Total Cu in pomelo orchard soils
样地 上层
(0~25 cm)中层
(25~50 cm)下层
(50~75 cm)1 44.02 32.91 27.76 2 14.15 11.85 12.00 3 9.55 5.02 4.27 4 79.88 31.17 35.62 5 118.57 39.70 30.11 6 107.33 40.46 41.18 7 5.56 2.47 0.97 8 4.93 1.59 0.76 9 8.06 3.08 2.30 10 9.75 8.08 7.67 11 12.98 7.73 9.06 12 13.25 3.48 0.78 13 30.60 15.19 7.60 平均值 35.28 15.60 13.85 标准差 40.32 14.88 14.48 变异系数 1.14 0.95 1.05
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表 3 蜜柚果园铜形态分布与土壤主要性质相关性分析
Table 3. Correlation between Cu speciation and soil property
项目 弱酸可提取态 可还原态 可氧化态 残渣态 上层土壤铜全量 0.725** -0.319 0.758** -0.214 上层土壤pH 0.483 0.253 0.587 0.461 上层土壤有机质 0.574* -0.130 0.476 -0.114 中层土壤铜全量 0.813** 0.822** 0.411 0.985** 中层土壤pH -0.144 0.018 0.556 0.260 中层土壤有机质 0.528 0.579* 0.258 0.684** 下层土壤铜全量 0.822** 0.829** 0.299 0.995** 下层土壤pH -0.032 0.270 0.515 0.175 下层土壤有机质 0.334 0.507 0.131 0.560 注：*相关性显著；**相关性极显著。表 4同。
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表 4 蜜柚果园铜形态分布与叶片和枝条铜含量相关性分析
Table 4. Correlation between Cu speciation and Cu content in pomeloleaves and stems
铜形态 叶片 枝条 土壤上层 土壤中层 土壤下层 土壤上层 土壤中层 土壤下层 铜全量 0.946** 0.846** 0.843** 0.916** 0.862** 0.818** 弱酸可提取态 0.699** 0.855** 0.794** 0.787** 0.729** 0.608* 可还原态 -0.511 0.827** 0.895** -0.512 0.766** 0.820** 可氧化态 0.767** 0.007 -0.05 0.858** 0.131 0.109 残渣态 -0.383 0.792** 0.821** -0.221 0.837** 0.777**
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