茶园土壤环境地球化学因素与茶叶从土壤中吸收铝的关系研究

茶园土壤环境地球化学因素与茶叶从土壤中吸收铝的关系研究

谢忠雷[1]1998年在《茶园土壤环境地球化学因素与茶叶从土壤中吸收铝的关系研究》文中研究表明通过对我国三省区十三个茶园土壤样品和茶叶样品的采集及实验室分析测定,对以下内容进行了探讨: 单独浸提法和连续浸提法测定了茶园土壤六种形态铝的含量,探讨了各茶园土壤铝的形态分布规律以及各形态铝与土壤粘粒含量、有机质含量、阳离子交换量、土壤pH值的关系。 测定了不同叶龄茶叶即老叶、成叶、嫩叶中铝的含量,探讨了茶叶铝含量与茶园土壤粘粒含量、有机质含量、阳离子交换量、土壤pH值的关系。结果表明:土壤pH值是影响茶叶铝含量的主要因素,并根据茶叶铝含量与土壤pH值的关系曲线及土壤溶液中铝的存在形态与土壤pH值的关系推测,茶叶从土壤中吸收铝以Al~(3+)离子为主。 探讨了茶叶铝含量与土壤各形态铝的关系。结果表明0.02MCaCl_2可提取铝与茶叶铝含量具有极显著的正相关关系,用土壤0.02MCaCl_2可提取铝的量能很好地预测茶叶铝的含量,0.02MCaCl_2可提取铝可作为茶园土壤中茶叶可吸收利用的有效态铝;交换态和有机结合态铝与茶叶铝含量的正相关关系不明显,对茶叶可吸收利用的铝的有效性很低;无机吸附态铝、酸溶铝氧化物和腐殖酸螯合态铝与茶叶铝含量没有明显的相关关系,是茶叶难以吸收利用的形态铝。 用全程空白实验、质量控制样品的回收率、精密度控制图分别对样品分析方法的检测限、准确度、精密度进行了质量控制,同时用Robust方差分析分离了采样误差和分析误差。

秦樊鑫[2]2009年在《毕节茶园规划区土壤中氟和铝的含量分析及化学形态研究》文中指出饮茶氟和铝对人体健康危害逐渐被国内外研究者所重视和关注,本文选用黔西北毕节茶园规划区土壤为研究对象,从土壤中氟和铝的化学形态出发来研究土壤中氟和铝的含量状况及污染特征,以便弄清楚氟和铝在土壤中的赋存状态和地球化学行为及其转移、传递方式,并初步地认识到土壤对茶树叶吸收土壤中氟和铝含量的影响及其富集规律。通过研究氟和铝的迁移、转化特征,为了解茶树富集氟、铝的特殊机理提供线索,也为饮茶型氟中毒的防治方法寻求突破口。通过此次研究,本论文得到以下一些初步的结论:1、调查区域土壤pH平均值在5.50左右,显酸性土壤,土壤样品pH值的标准差小于1.0;变异系数RSD小于20.0%;调查区域内土壤酸碱度适宜茶树叶规范化种植。调查区域土壤有机质含量差异性大,最高值是最低值的16.94倍。调查区域各县土壤交换性盐基量平均值差异不大,但最高值与最低值之间差异很大,约75倍,所以各县土壤中交换性盐基存在极大差异性,变异系数RSD最高为95.74%。说明调查区域土壤交换能力差异很大。2、所调查的三个县土壤氟含量平均值均超过土壤背景值,纳雍最高约为背景值的2.50倍,威宁和金沙接近,分别为1.94和1.75。三个县土壤中氟含量差异都很大,变异系数RSD均超过60%。三个县总体超标率为85.29%。3、通过三个县土壤氟形态特征研究表明,土壤中氟的赋存形态含量大小一般为:残渣态>>有机结合态>铁锰结合态>水溶态>可交换态。在所调查土壤中,生物有效性高的水溶态和可交换态氟含量均不高,大部分均以残渣态形式存在于土壤中,表明调查区域内土壤中氟的潜在生态危害不大。4、不同区域土壤中氟形态特征存在显著差异,影响土壤中氟形态的因素也各不相同,这与土壤的组成、构成结构、岩石风化以及当地工农业的发展状况都可能有一定的关系。但他们之间存在一些共同的特征,即:土壤交换性盐基含量与土壤pH值在一定的范围内(4.0-6.5)在0.01水平上存在极显著正相关,相关系数平均值为0.766;土壤中水溶态氟与土壤中交换性盐基量之间存在一定的正相关:土壤中铁锰氧化物结合态氟和有机结合态氟之间存在相当的正相关;土壤中有机结合态氟与残渣态和总氟之间均在0.01水平上呈极显著正相关,相关系数的平均值分别为:0.670和0.676;土壤中残渣态氟含量与总氟含量之间相关性非常好,在0.01水平上呈极显著正相关,相关系数达到0.999,即土壤中残渣态氟与总氟含量之间呈直线形关系。5、所调查的三个县土壤铝含量平均值均超过我国土壤铝平均值,纳雍最高约为平均值的2.0倍,威宁和金沙接近,分别为1.59和1.69。三个县土壤中铝含量差异都比较大,变异系数RSD均在30%左右。这种高铝土壤种植茶树叶时可能带来的铝毒现象应该引起人们的重视。6、通过三个县土壤铝形态特征分析可知,铝的形态分布规律一般为残渣态>>有机结合态>铁锰氧化物结合态>碳酸盐结合态>可交换态。大部分铝均以残渣态形式存在于土壤中,具有生物可给性的可交换态铝和部分碳酸盐结合态铝含量均不高,表明调查区域土壤中铝的潜在生态危害不大。7、不同区域土壤中铝形态特征存在显著差异,影响土壤中铝形态的因素也各不相同,这与土壤的组成、构成结构、岩石风化以及当地工农业的发展都可能有一定的关系。但他们之间存在一些共同的特征,即:土壤中可交换态铝含量与土壤pH值在0.01水平上呈极显著负相关,相关系数的平均值为:-0.693;土壤中可交换态铝含量与土壤交换性盐基量之间在0.01水平上呈显著负相关;残渣态铝和总铝之间在0.01水平上呈极显著正相关,相关系数平均值为:0.964。8、从土壤中氟和铝含量的相关性分析表明:氟和铝之间相关性不显著。9、通过比较三个县土壤氟形态和铝形态相关性表明:调查区域土壤氟形态和铝形态相关性差。

罗敏[3]2006年在《江苏省茶园土壤酸化现状及其影响因素研究》文中进行了进一步梳理茶叶的产量和品质是建立在茶园土壤环境基础上的,而茶园土壤酸化会增加重金属向茶叶中转移的可能,降低茶叶饮用的安全性。本研究试图通过对江苏省典型茶园土壤酸化现状的调查分析,掌握目前江苏省茶园酸化现状及其发展趋势,重点探究茶园土壤酸化的影响因素(尤其是酸雨对其的影响),找出江苏省茶园土壤酸化的主导因子,综合分析茶园土壤性质对酸化的作用(尤其是成土母质对土壤酸缓冲性能的影响),为制定茶园土壤酸化的控制对策以及指导茶园生产管理提供理论依据,同时能更好地为我省茶叶生产基地的规划提供参考。 研究共分为三部分,包括:(1)江苏省典型茶园土壤酸化现状分析,主要是根据目前各地茶园土壤酸化日益严重的趋势,针对江苏省主要茶场(苏州、无锡、南京、镇江、扬州、常州等地)进行实地走访调查,了解目前江苏省茶园土壤酸化的现状,为进一步研究江苏省茶园土壤酸化的成因及其控制对策,提供有关的第一手资料。(2)茶园土壤酸化因素研究,试图通过对四种公认的导致茶园土壤酸化的因子:模拟酸雨、茶树自身物质循环(包括茶树修剪叶和凋落物)、茶根分泌酸、施用化学肥料的单因素及综合效应研究的土柱淋洗实验,找出影响茶园土壤酸化的主导因子,并明确酸雨对茶园土壤酸化的贡献大小,为制定茶园土壤酸化的控制对策提供理论依据。(3)茶园土壤性质对酸化的作用研究,尤其是成土母质的作用,及其对酸化因子产生制约作用的机理等问题。 对江苏省典型茶园土壤酸化现状调查后发现,江苏省茶园土壤无论从地域分布、时间尺度还是土体不同土层的空间尺度来看,都存在较为严重的酸化趋势。而且近十年茶园土壤的酸化速率有逐年加快的趋势。不仅表层土壤酸化严重,而且深层土壤也逐渐面临酸化,甚至不少茶场土壤最下层土壤pH值仍低于茶树最适生长的土壤pH下限值。另外,个别土样还表现出与其他大部分茶场相反的规律。这主要与其田间施肥和翻耕管理、茶场地理位置(主要与地形部位、地下水层分布有关)、成土母质以及茶场周围环境有关。尤其是当前江苏主要茶园土壤酸化与茶区附近工业分布的稠密程度有比较密切的关系。 研究通过室内模拟土柱试验结果表明,综合因子对茶园土壤酸化的作用效果比单

汪精华[4]2009年在《钙铝交互作用对茶园土壤铝的吸附能力和活性的影响》文中研究表明茶园土壤中铝的存在影响茶树的生长发育。铝的迁移转化,生物可利用性及毒性不取决于总量,而是与其化学形态有关。本文通过实验室模拟研究了不同钙铝比(Ca/2Al、Ca/Al、2Ca/Al)条件下茶园土壤铝吸附能力及活性的影响,以及不同外源有机质含量(5%、10%、15%腐殖酸)和吸附液不同pH(1、3、5)条件下,不同钙铝比(Ca/2Al、Ca/Al、2Ca/Al)对茶园土壤铝吸附能力及活性的影响。

尹波[5]2009年在《钙氟交互作用对茶园土壤氟的吸附能力和形态分布的影响》文中认为通过系统研究钙-氟交互作用对茶园土壤中氟的环境地球化学行为及茶叶从土壤中吸收氟的影响,对于人们全面认识土壤/植物系统中氟的迁移转化规律以及茶园土壤环境地球化学因素对茶叶氟含量的影响机理、人工调控土壤条件降低茶叶氟含量、提高茶叶品质提供重要的理论依据,这对于提高人们的生存质量、保护人体健康具有重要的理论和现实意义。本文通过对实验室模拟实验研究不同茶园土壤氟的吸附动力学和吸附-解吸热力学特征,钙氟交互作用对云南茶园土壤氟的吸附能力和形态分布的影响,以及不同pH值条件下钙氟交互作用对云南茶园土壤氟的吸附能力和形态分布的影响和不同有机质条件下钙氟交互作用对云南茶园土壤氟的吸附能力和形态分布的影响。

任宏波[6]2008年在《土壤中矿质元素向农产品迁移变化规律的研究》文中研究指明矿质营养元素在农作物的生命过程中承担着重要作用,它们与蛋白质、维生素等有机物不同,不能在植物体内合成,必须从环境介质中吸收,而大部分矿质营养元素主要来源于土壤,因此对土壤和作物中的矿质营养元素的迁移变化规律进行研究是改造和调整不良土壤环境,从而改善生产环境,优化种植结构,实现优势高效现代农业可持续发展的需要。本次研究主要研究了大泽山葡萄、莱西中华寿桃、崂山茶叶这三种青岛市名优特农产品,并对其土壤,土壤有效态,作物植株以及果实矿质营养元素进行测定。土壤样指标为B、Co、Cu、F、Mn、Mo、N、P、S、Sb、Se、Sr、Zn、SiO2、A12O3、Fe2O3、MgO、CaO、Na2O、K2O 21项,土壤有效态以及植物样品指标为B、Cu、Fe、Mo、Mn、Zn、N、P、K、Ca和Mg。结果表明:研究区内土壤常量元素含量拥有高Sr、K、Na,低Fe、Ca、Mg的主要特征,个别元素Cu含量超出自然界正常范围。土壤有效态Mo、Mn、B含量略低,Cu、Fe、Zn、N、P、K、Ca、Mg含量则较高,有利于作物的生长,但分布极为不均。有效态Cu、Zn、N、P、K表层土壤中最高,在深层土壤中最低,该特征非常明显,而且普遍存在于三种不同的种植园中,反映了人类活动的明显迹象。与土壤有效态相比,矿质营养元素的生物富集系数非常高,特别是N元素,在根、枝、果实或茶叶中都得到非常高的富集。从相关性的角度分析,绝大多数矿质元素的土壤有效态与植物各组织中含量间显示一定的正相关性趋势,少数元素则表现为负相关或不相关,说明了植物整体对土壤营养元素的吸收具有主要积极性,但是由于物种的差别,其对元素的相关性也存在一定差别。大多数矿质营养元素较易富集于叶片,并且其含量均远远高于植株中其他部位元素含量,少量矿质营养元素集中于根、枝、果实中。从相关性的角度分析,所选作物的根、枝、叶的元素含量之间都存在良好的相关性。而果实中大多数元素与根、枝、叶中的元素相关性不明显,甚至呈负相关。

吴卫红[7]2002年在《土—水—气界面间氟的迁移机理及其生态效应》文中研究说明氟是人体和其它动物的必需元素,环境中氟的过量和缺乏都直接影响到人体健康,出现地方性氟病。土壤是是氟环境化学体系的枢纽,对氟在环境中的分布和运移有着直接的影响。研究土壤中的氟及其环境中的迁移转化过程对于地氟病的防治与重要的意义。本文以浙江省典型的水稻上和红壤等为样本,首次系统全面地研究了土-水-气界面中氟的迁移和枳累及其生态效应。主要研究结果总结如下: 1 土-水界而氟的迁移转化及其对地下水和食物链中氟迁移的影响 (1)对浙江省15种不同母质发育土壤的研究表明,土壤中各形态氟按含量高低呈如下趋势:残余态>>可交换态>水溶性>有机态>无定形氧化铁态。能为植物直接吸收利用的水溶性氟含量测定结果在0.12~1.72 mg/kg之间,平均含量为0.57mg/kg,占全氟0.11%。 (2)对各级形态氟进行相关分析表明,水溶性氟只与可交换态氟呈极显著正相关关系(r=0.7775),而可交换态氟除与水溶性氟早极显著正相关外,与无定形氧化铁态,和有机态氟均呈显著正相关。水稻土削面中的水溶性氟含量和可交换态氟含量呈同步增减的趋势。可交换态氟在一定条件下被认为可转化成水溶性氟。 (3)对土壤中氟形态与土壤性质进行的相关分析和逐步回归分析表明,土-水界面中水溶性氟含量主要受土壤pH值、粘粒含量和母质等因素的影响。水溶性氟与土壤pH值呈极显著的正相关关系。粘粒含量越高,水溶性氟含量越低。在15种土壤中,几种沉积物发育而成的土壤水溶性氟含量较高。杭嘉湖水稻土中海相沉积物发育的水稻土水溶态氟含量最高,河相沉积物次之,黄壤和红壤性坡残积物最低。而水溶性氟含量占全氟含量的百分比的大小排列顺序则是:海相沉积物>黄壤和红壤性坡残积物>湖沼相沉积物>河相沉积物>第四纪红土。 (4)渗白型水稻土(A-Ap-P)和潴育型水稻土(A-Ap-W)到面中的水溶性氟含量存在低-高-低变化,潜育型水稻土(A-Ap-G)和淹育型水稻土(A-Ap-C)剖面中水溶性氟的含量存在由低-高-高变化的趋势。 (5)杭嘉湖水稻土(520个土样)的系统调查表明,水稻土中的全氟与可交换态氟的含量呈正态分布,但水溶性氟的含量不呈正态分布。杭嘉湖地区水稻土的全氟含量范转在137.7~465.3mg/kg之间,算术平均值为294.1mg/kg,运低于我国土壤的全氟平均含量478mg/kg。水溶性氟含量范围在0.23~4.23mg/kg之间,算术平均 值为1NI。U比,占纠挤含量的0炉b,478%的卜品水溶寸风天量在0柏~1yfll红b 范围内 分折认为阶嘉湖水控土中氟日勺生物有效h天,A-Ap-卜。八-ApI八V和 A-Ap* slJ面中 hU氟一眨rj引 十不会导致地下水氟含量的明灵增高,而淹育型水稻上(A-人p- C)列向一元l勺淋芯up,有可能Z丁地下水中的琢六量产生影响。 二 土-沧芥If吓叶的迁移转化过程及义生态效l)y (1)4忡汝此夜对七壤中氟和铅的浸提能力的大小依次为;1m。!几*CI>lin。W i。AC(PH-48)”lmoMi KCI(PH=55)>H,O(PH。68)。四种浸提态氟含 量在茶园上壤别面中的分布,基本卜呈下列分布规律:A层>B层>C层。 门)茶园上壤中各浸提态氟的含量受茶树种植年限、茶园土壤母质和土壤 pH 值的影响,各浸提态铝和氟均随着茶园种植年限的增加而增加。对石英砂页岩、Q 红土和石灰岩发育的土壤,同样在植茶 45年后,石灰岩发育的 A层土壤 KC浸提 态、NH人Cd提态以及HCI浸提态氟含量的增幅最大。pH值分别与KCI浸提态氟 和 NH。AC浸提态氟呈显著的正相关关系,但与各浸提态铝不存在相关关系。 ()土壤中水溶态 F与水溶态川和 Ca,”KCI浸提态 F与 KCI浸提态 AJ和 Ca, N’M人C 72提态 F与 N-H人C浸提态川和 Ca,以及HCI浸提态 F与 HCI浸提态AI和 Ca之间成同步增减的正相关关系。 (4)茶[叶中的氟与A层土壤的水溶态氟、*O浸提态氟和*O浸提态氟,与B 层土壤 KC!浸提态氟和 HCI浸提态氟均呈上相关关系,但与 C层各浸提态氟不存在 相关关系。说明茶叶中的氟主要来源于A层与B层土壤。 (5)茶叶中的氟分别与茶叶中的 AI、Ca和 Fe呈显著正相关关系。成熟茶叶的 含氟量最高达503mg个g,是嫩茶叶的8-12倍。氟的浸出率平均为812%。在氟的 背景值较低的地区或上-水-气系统未受氟污染区域(如杭嘉湖地区),正常数量饮茶 (除砖茶或老茶叶外)一般不会引起氟地方性疾病。 3土-气芥面氟的辽移转化及其对大气质量的影响 门)不问温度下的氟逸出试验结果表明,高岭石在 5()0℃,蒙脱石在 700 C开 始有氟比物逸出,蛙石、针铁矿、水铝英石释氟的起始温度在500-700CC之间,各 衬土壤神沈氟化物的起始温度山在扣O-7皿”C之间;800℃是矿物与土壤高温下释氟 量的转祈点:介 1000C与 11 00C,各上

刘晓静[8]2006年在《茶园土壤—茶树—茶汤系统中氟和铝的迁移、转化特征及饮茶型氟中毒的防治探索》文中认为饮茶型氟中毒自上世纪八十年代在我国四川省阿坝藏族自治州首次得到证实以来,又先后在其他蒙、藏、哈萨克等少数民族居住区陆续发现。目前饮茶型氟中毒在流行病学的调查研究上取得了阶段性成果,初步确认引起这种氟中毒的主要原因是高含氟的砖茶。近几年,砖茶中高含铝量也开始受到关注。 本论文首次将氟、铝结合起来置于茶园土壤—茶树—茶汤系统中,通过研究氟和铝的迁移、转化特征,为了解茶树富集氟、铝的特殊机理提供线索,也为饮茶型氟中毒的防治方法寻求突破口。 砖茶含氟是普通茶叶的几倍乃至数十倍。准确测定砖茶含氟量是正确评估饮茶型氟中毒危害程度的需要。本论文对测定茶叶含氟量的最佳实验条件进行了研究。 通过此次研究,本论文得到以下一些认识: 1.由于茶树的种植,茶园土壤的一些理化性质发生了变化。茶园内土壤pH值略低于茶园外土壤:茶园内土壤表层的有机质、交换性阳离子、交换性盐基、全磷和有效磷均高于茶园外土壤A层,交换性总酸度(包括交换性H~+、Al~(3+))则略低于茶园外土壤:茶园内土壤的有机质、全磷和有效磷、交换性铝都有随土层变浅而增加的趋势,茶园外土壤则恰恰相反,这几项指标都有向下增加的趋势;交换性Al~(3+)主要积累在土壤B层:可以被茶树直接吸收利用的磷和铝主要是和土壤有机质结合的,交换性铝和土壤pH值之间显著负相关(相关系数-0.9918),其含量越高,土壤pH值越低。 2.影响土壤水溶性氟和交换性氟含量的主要因素不是全氟,而是土壤pH值,两者显著负相关(相关系数分别为-0.9251,-0.760)。从相关性分析还可知,全氟对水溶性氟的影响要高于有机质对其的影响,而对交换性氟的影响则不如有机质。茶园内B层土壤虽然难溶态氟含量较高,但它们在总氟中所占的比例却不超过75%,约有20%左右的氟被除粘粒矿物以外的其他物质固定。 3.茶园内土壤在茶树的生物作用下水溶态铝略高于交换态铝,茶园外土壤则相反,反映了自然土壤的状况;pH值仍然是影响茶园土壤铝形态分布的主要因素,交换态铝和有机结合态铝与pH值间显著负相关(相关系数分别为-0.9917、-

王辉, 王宁, 徐仁扣, 黎星辉[9]2009年在《茶树叶和刺槐叶对茶园土壤酸度的改良效果》文中认为通过培养实验,比较研究了茶树老叶和刺槐叶对2种酸化茶园土壤的改良效果。结果表明,在酸性茶园土壤中分别加入5、10和20g·kg-1茶树老叶和刺槐叶培养35d后,相对于对照,土壤pH值有不同程度的提高,土壤交换性酸减小,土壤交换性钙和镁等交换性盐基离子数量有所提高,土壤毒性铝离子的数量减少。2种树叶对土壤酸度的改良效果随其加入量的增加而增加,刺槐叶的改良效果好于茶树老叶,2种树叶对红壤的改良效果优于其对黄棕壤的改良效果。植物物料所含的灰化碱及豆科植物所含大量有机氮的矿化是导致土壤酸度下降的主要原因。

胡明宇, 林昌虎, 何腾兵, 张清海[10]2009年在《茶园土壤性状与茶叶品质关系研究现状》文中认为本文综述了我国茶园土壤物理性状与化学性质对茶叶品质的影响,指出协调良好的茶叶土壤环境与科学的茶园土壤管理措施,是提高茶叶品质的根本保证。并提出今后茶园土壤性状所要研究的方向,这对促进我国茶叶品质的提高和茶产业的发展具有一定意义。

参考文献:

[1]. 茶园土壤环境地球化学因素与茶叶从土壤中吸收铝的关系研究[D]. 谢忠雷. 吉林大学. 1998

[2]. 毕节茶园规划区土壤中氟和铝的含量分析及化学形态研究[D]. 秦樊鑫. 贵州师范大学. 2009

[3]. 江苏省茶园土壤酸化现状及其影响因素研究[D]. 罗敏. 南京农业大学. 2006

[4]. 钙铝交互作用对茶园土壤铝的吸附能力和活性的影响[D]. 汪精华. 吉林大学. 2009

[5]. 钙氟交互作用对茶园土壤氟的吸附能力和形态分布的影响[D]. 尹波. 吉林大学. 2009

[6]. 土壤中矿质元素向农产品迁移变化规律的研究[D]. 任宏波. 中国海洋大学. 2008

[7]. 土—水—气界面间氟的迁移机理及其生态效应[D]. 吴卫红. 浙江大学. 2002

[8]. 茶园土壤—茶树—茶汤系统中氟和铝的迁移、转化特征及饮茶型氟中毒的防治探索[D]. 刘晓静. 中国科学院研究生院(地球化学研究所). 2006

[9]. 茶树叶和刺槐叶对茶园土壤酸度的改良效果[J]. 王辉, 王宁, 徐仁扣, 黎星辉. 农业环境科学学报. 2009

[10]. 茶园土壤性状与茶叶品质关系研究现状[J]. 胡明宇, 林昌虎, 何腾兵, 张清海. 贵州科学. 2009

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茶园土壤环境地球化学因素与茶叶从土壤中吸收铝的关系研究
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