福建土壤中的氟及其向作物的转移
摘要
本文调查了福建省8个县区的12个作物品种及相应的表层土壤中的含氟状况、研究了酸性土壤中有效氟的提取方法、土壤氟的有效度及其影响因素以及土壤氟向作物可食用部分的转移规律。主要研究结果如下：
1．研究区域土壤全氟量变化范围在177.65～1010.74mg．kg~(-1)之间，平均值为475.67mg．kg~(-1)。土壤全氟与土壤有机质、游离铁及＜0.002mm粘粒含量之间呈显著正相关，说明土壤有机质、游离铁和粘粒含量的升高有利于氟在土壤中的累积。
2．在稀盐酸、氯化钙和水三种浸提剂中，水是酸性土壤有效F的最佳浸提剂。水浸提时最合适的提取条件为：液土比10：1，转速180转／分，提取温度25℃，振荡时间60分钟。以此方法测定的采样区土壤有效氟的含量变化在0.92～25.56mg．kg~(-1)之间，平均值为8.51mg．kg~(-1)。
3．供试土壤氟的有效度(有效氟含量／全氟含量)变化在0.33％～12.72％之间，平均为1.81％。土壤氟有效度随土壤全氟含量的升高而降低、与土壤pH值呈极显著正相关、与土壤有机质含量和＜0.002mm粘粒含量呈负相关，说明土壤pH值的升高会提高土壤氟的有效性，而土壤全氟量、土壤有机质和粘粒含量的升高会降低土壤氟的有效性。
4．12个作物可食用部分氟含量为0.08-6.87mg．kg_(-1)(鲜基，仅糙米为风干基)，平均值为0.87mg．kg~(-1)分别以土壤氟全量和有效量为基础计算了土壤氟向各种蔬菜可食用部分的表观转移系数。12种作物氟全量基表观转移系数介于0.0003～0.0130之间，氟有效量基表观转移系数介于0.012～0.914之间。大多数作物的氟表观转移系数随土壤有效氟含量的升高而呈幂函数形式降低。
5．以回归估算法估算了各供试作物的表观有效量基转移系数(估算的有效F浓度点为=8mg．kg~(-1))，各作物的表观有效量基转移系数依次为：糙米(0.914)＞蒜(0.105)＞芥菜(0.103)＞白菜(0.088)＞空心菜(0.087)＞芹菜(0.070)＞韭菜(0.057)＞大白菜(0.056)＞芋(0.049)＞地瓜(0.047)＞苦瓜(0.044)＞茄子(0.043)＞四季豆(0.039)＞花菜(0.9037)＞豇豆(0.035)＞包菜=萝卜(0.034)＞茭白(0.032)＞丝瓜(0.025)＞姜(0.020)＞葱(0.012)。
Investigated in this paper were the fluorine contents of 12 crops and the corresponding surface soils which were collected from the suburbs of 8 counties of Fujian province. The extraction method for available F in acid soil, the F availability and its influencing factors, and the transfer characteristics of F from soils to the edible parts of the crops were studied. The main results were as follows:
1. The contents of the total F in the surface soils ranged between 177.65 and 1010.74 mg.kg~(-1) with an average being 475.67mg.kg~(-1). There were significant correlations with the total soil F and the contents of soil organic matter, free iron and clay (<0.002mm), showing that the increase in soil organic matter, free iron and clay favoures the accumulation of F in the soils.
2. Among the three extractants, HC1, CaCl_2 and H_2O, deionized water was found to be best for extracting available F in acid soils. The suitable conditions for the H_2O extraction were set as fllows: ratio of solution to soil = 10:1, shaking time = 60 minutes, shaking velocity = 180 rpm, extraction temperature = 25 °C. The water-extractable F in the soils varied from 0.92 to 25.56mg.kg~(-1) with an average of
3. The availability degree of soil F (ratio of water-extractable F to total F) was in the range between 0. 33% and 12. 72% with a mean of 1.81%. The water-extractable F decreased with the increase of total F and the contents of organic matter and clay, while increased with increasing soil pH, indicating that the increase in soil pH promotes soil F availability whereas the increase in total soil F, organic matter and clay inhibits it.
4. The F concentration of the edible parts of the crops were between 0.08-6.87 mg.kg~(-1) (fresh weight basis for vegetables,dry weight basis for rice) with a mean of 0.87 mg.kg~(-1). Both the apparent transfer factors based on total F (TF_(total)) and available F (TF_(avail)) were calculated. The TF_(total) values ranged between 0.0003 and 0.0130 while the TF_(avail) were between 0.012 and 0.914. The TF_(total) values tended to decrease with the increase of soil available F.
5. The representative apparent TF_(avail) values for each crop were estimated based on the regression equations between the TF_(avail) values and soil available F and at the point of 8 mg·.kg~(-1) of available F. The apparent TF_(avail) values of the crops were in the following order: rice (0.914)>garlic(0.105)>leaf
1．研究区域土壤全氟量变化范围在177.65～1010.74mg．kg~(-1)之间，平均值为475.67mg．kg~(-1)。土壤全氟与土壤有机质、游离铁及＜0.002mm粘粒含量之间呈显著正相关，说明土壤有机质、游离铁和粘粒含量的升高有利于氟在土壤中的累积。
2．在稀盐酸、氯化钙和水三种浸提剂中，水是酸性土壤有效F的最佳浸提剂。水浸提时最合适的提取条件为：液土比10：1，转速180转／分，提取温度25℃，振荡时间60分钟。以此方法测定的采样区土壤有效氟的含量变化在0.92～25.56mg．kg~(-1)之间，平均值为8.51mg．kg~(-1)。
3．供试土壤氟的有效度(有效氟含量／全氟含量)变化在0.33％～12.72％之间，平均为1.81％。土壤氟有效度随土壤全氟含量的升高而降低、与土壤pH值呈极显著正相关、与土壤有机质含量和＜0.002mm粘粒含量呈负相关，说明土壤pH值的升高会提高土壤氟的有效性，而土壤全氟量、土壤有机质和粘粒含量的升高会降低土壤氟的有效性。
4．12个作物可食用部分氟含量为0.08-6.87mg．kg_(-1)(鲜基，仅糙米为风干基)，平均值为0.87mg．kg~(-1)分别以土壤氟全量和有效量为基础计算了土壤氟向各种蔬菜可食用部分的表观转移系数。12种作物氟全量基表观转移系数介于0.0003～0.0130之间，氟有效量基表观转移系数介于0.012～0.914之间。大多数作物的氟表观转移系数随土壤有效氟含量的升高而呈幂函数形式降低。
5．以回归估算法估算了各供试作物的表观有效量基转移系数(估算的有效F浓度点为=8mg．kg~(-1))，各作物的表观有效量基转移系数依次为：糙米(0.914)＞蒜(0.105)＞芥菜(0.103)＞白菜(0.088)＞空心菜(0.087)＞芹菜(0.070)＞韭菜(0.057)＞大白菜(0.056)＞芋(0.049)＞地瓜(0.047)＞苦瓜(0.044)＞茄子(0.043)＞四季豆(0.039)＞花菜(0.9037)＞豇豆(0.035)＞包菜=萝卜(0.034)＞茭白(0.032)＞丝瓜(0.025)＞姜(0.020)＞葱(0.012)。
Investigated in this paper were the fluorine contents of 12 crops and the corresponding surface soils which were collected from the suburbs of 8 counties of Fujian province. The extraction method for available F in acid soil, the F availability and its influencing factors, and the transfer characteristics of F from soils to the edible parts of the crops were studied. The main results were as follows:
1. The contents of the total F in the surface soils ranged between 177.65 and 1010.74 mg.kg~(-1) with an average being 475.67mg.kg~(-1). There were significant correlations with the total soil F and the contents of soil organic matter, free iron and clay (<0.002mm), showing that the increase in soil organic matter, free iron and clay favoures the accumulation of F in the soils.
2. Among the three extractants, HC1, CaCl_2 and H_2O, deionized water was found to be best for extracting available F in acid soils. The suitable conditions for the H_2O extraction were set as fllows: ratio of solution to soil = 10:1, shaking time = 60 minutes, shaking velocity = 180 rpm, extraction temperature = 25 °C. The water-extractable F in the soils varied from 0.92 to 25.56mg.kg~(-1) with an average of
3. The availability degree of soil F (ratio of water-extractable F to total F) was in the range between 0. 33% and 12. 72% with a mean of 1.81%. The water-extractable F decreased with the increase of total F and the contents of organic matter and clay, while increased with increasing soil pH, indicating that the increase in soil pH promotes soil F availability whereas the increase in total soil F, organic matter and clay inhibits it.
4. The F concentration of the edible parts of the crops were between 0.08-6.87 mg.kg~(-1) (fresh weight basis for vegetables,dry weight basis for rice) with a mean of 0.87 mg.kg~(-1). Both the apparent transfer factors based on total F (TF_(total)) and available F (TF_(avail)) were calculated. The TF_(total) values ranged between 0.0003 and 0.0130 while the TF_(avail) were between 0.012 and 0.914. The TF_(total) values tended to decrease with the increase of soil available F.
5. The representative apparent TF_(avail) values for each crop were estimated based on the regression equations between the TF_(avail) values and soil available F and at the point of 8 mg·.kg~(-1) of available F. The apparent TF_(avail) values of the crops were in the following order: rice (0.914)>garlic(0.105)>leaf
引文
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