免费文献传递   相关文献

Fluoride Content in Tea Leaves from Mountainy Tea Gardens in Zhejiang Province and the Influence Factors

浙江山区茶园茶叶氟含量及影响因素


Fluorine content of tea leaves in mountainy tea gardens in Zhejiang Province and the influence factors were measured in 68 random plots, and a soil sample, a Spring‘s tea sample and an Autumn‘s tea sample were collected in each plot. The results showed that 99.3% of the total tea samples met the requirement of NY659-2003 in respect of fluorine, and the mean content of all 136 samples was much lower than the average fluorine level of Chinese green tea. The leaf fluorine contents of in the Spring and Autumn tea were respectively (60.28±47.00) and (61.43±31.19) mg·kg-1 and there was no statistical difference between them. Regression analyses on the fluorine contents of tea and soil indicated that the fluorine content in soil significantly affect the fluorine content in Spring‘s tea but not that in Autumn‘s tea. The fluorine content of tea leaves was not different in relation to the altitude of tea gardens. However, the fluorine content was significantly (P<0.01) different among various varieties of tea plants (Camellia sinensis), which suggested the capabilities for them to absorb and accumulate fluorine from their environment were different.

 


全 文 :第 !"卷 第 #$期
$ % % &年 #$ 月
林 业 科 学
’()*+,)- ’)./-* ’)+)(-*
/012!",+02#$
3456,
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
$ % % &
浙江山区茶园茶叶氟含量及影响因素
苏祝成# 陆德彪$ 朱有为7 段丽丽7
(#2 浙江林学院茶文化学院 临安 7##7%%;$2 浙江省农业厅经济作物管理局 杭州 7#%%$%;
72 浙江省农业厅环境保护管理站 杭州 7#%%$%)
关键词: 浙江;山区茶园;氟含量;影响因素
中图分类号:’8"& 文献标识码:- 文章编号:#%%# 9 8!::($%%&)#$ 9 %#7" 9 %!
收稿日期:$%%: 9 %: 9 #:。
基金项目:国土资源部项目“浙江省农业地质环境调查(;3 9 %!)”之“农业地质环境与农产品安全研究”子项目。
!"#$%&’( )$*+(*+ &* ,(- .(-/(0 1%$2 3$#*+-&*4 ,(- 5-%’(*0
&* 67(8&-*9 :%$/&*;( -*’ +7( <*1"#(*;( !-;+$%0
’< ;=<5=4>?# .< 34@AB0$ ;=< C0 .A1A7
(#2 !"##$%$ "& ’$( !)#*)+$,,-$./(0% 1"+$2*+3 40/5$+2/*3 6/0’(0 7##7%%;
$2 708)2*+/(# !+"9 :8;/0/2*+(*/"0 <)+$() "& ,-$./(0% =+"5/0>/(# :%+/>)#*)+(# ?$9(+*;$0* @(0%A-") 7#%%$%;
72 B05/+"0;$0*(# =+"*$>*/"0 :8;/0/2*+(*/"0 <)+$() "& ,-$./(0% =+"5/0>/(# :%+/>)#*)+(# ?$9(+*;$0* @(0%A-") 7#%%$%)
=>0+%-;+: E1<0FA>4 50>G4>G 0H G4B 14BI4J A> K0<>GBA>L G4B ?BFM4>J A> ;=4NAB>? OF0IA>54 B>M G=4 A>H1<4>54 HB5G0FJ D4F4 K4BJA> P: FB>M0K Q10GJ,B>M B J0A1 JBKQ14,B ’QFA>?’J G4B JBKQ14 B>M B> -’J G4B JBKQ14 D4F4 501145G4M A> 4B5= Q10G 6 ,=4
F4J<1GJ J=0D4M G=BG &&27R 0H G=4 G0GB1 G4B JBKQ14J K4G G=4 F4SG 0H +CP"& 9 $%%7 A> F4JQ45G 0H H1<0FA>4,B>M G=4 K4B>
50>G4>G 0H B11 #7P JBKQ14J DBJ K<5= 10D4F G=B> G=4 BI4FB?4 H1<0FA>4 14I41 0H (=A>4J4 ?F44> G4B 6 ,=4 14BH H1<0FA>4 50>G4>GJ 0H A>
G=4 ’QFA>? B>M - G4B D4F4 F4JQ45GAI41L(P%2$: T !82%%)B>M(P#2!7 T 7#2#&)K?·U?9 # B>M G=4F4 DBJ >0 JGBGAJGA5B1
MAHH4F4>54 @4GD44> G=4K6 V4?F4JJA0> B>B1LJ4J 0> G=4 H1<0FA>4 50>G4>GJ 0H G4B B>M J0A1 A>MA5BG4M G=BG G=4 H1<0FA>4 50>G4>G A> J0A1
JA?>AHA5B>G1L BHH45G G=4 H1<0FA>4 50>G4>G A> ’QFA>?’J G4B @0G G=BG A> -’J G4B 6 ,=4 H1<0FA>4 50>G4>G 0H G4B 14BI4J DBJ >0G
MAHH4F4>G A> F41BGA0> G0 G=4 B1GAGJ6 W0D4I4F,G=4 H1<0FA>4 50>G4>G DBJ JA?>AHA5B>G1L(= X %2%#)MAHH4F4>G BK0>?
IBFA0GJ(!(;$##/( 2/0$02/2),D=A5= JM B554
HF0K G=4AF 4>IAF0>K4>G D4F4 MAHH4F4>G 6
?(4 @$%’0: ;=4NAB>? OF0IA>54;K0<>GBA>L G4B ?BFM4>J;H1<0FA>4 50>G4>G;BHH45GA>? HB5G0FJ
氟是人体必需的微量元素之一,它在人体生长
发育和骨骼代谢中起着重要作用,摄入适量的氟有
益于身体健康。但是过量摄入会导致慢性氟中毒,
主要表现为氟斑牙和氟骨症等。茶树( !(;$##/(
2/0$02/2)对土壤和环境中氟具有较强富集作用,所以
茶叶中氟含量状况以及饮茶是否会摄入过量氟等问
题为社会所关注(孙殿军等,$%%")。自从上世纪在
一些茶叶中发现氟含量超标以来,针对茶叶中氟相
关问题,已开展很多研究。研究认为茶树具有对氟
的累积特性,但氟在茶树不同部位的积累程度是有
差异的(马立锋等,$%%$B;$%%$@;白学信,$%%%)。
茶树从土壤中吸收的氟,主要向叶片运输并积累,而
根、茎部基本不积累氟(V $* (# 6,$%%7);叶子的
成熟度越高,累积量越大(罗淑华等,$%%$;王连方,
$%%!)。基于这样的研究结论,可以推断,采用不同
发育程度新梢或茶树生长枝为原料的茶类,其氟含
量会有很大差异。因此,有学者建议认为,氟含量可
衡量绿茶等级的一个成分指标(.< $* (# 6,$%%!)。另
有研究认为,茶树中的氟主要来自土壤以及对周边
中氟的吸收,土壤土质以及环境条件是影响茶叶氟
含量的主要因素(蔡洪远,$%%7)。研究指出,土壤中
水溶性氟、QW值以及交换性铝、锰、钾、钙、镁、磷和
钠离子等水文地质条件和茶树中氟含量有明显相关
性,而茶园附近的萤矿石、水泥厂和砖瓦厂亦是导致
茶叶中氟含量增加的主要因素。另外,生长季节也
是影响茶叶氟含量的主要因素之一(刘超等,#&&:)。
浙江是中国绿茶生产与出口加工的重要基地,$%%7
年浙江绿茶出口已占全国绿茶出口总量 P8R,而
$%%"年则达到 8%R。浙江茶园大部分分布在不同
海拔丘陵地带,本文选择浙江开化、泰顺和安吉 7个
绿茶主产区的山区茶园,研究茶园氟污染状况,并分
析生长季节、茶树品种、土质条件以及海拔等因素对
茶叶中氟含量的影响。
! 材料与方法
!"! 样品采集与制备 !)采样点选择与定位 在
浙江省开化、泰顺和安吉 #个有代表性的绿茶主产
区,选择海拔 $% & ’!% (之间的山区丘陵茶园,随机
确定 )*块有代表性的茶园作为采样点,用 +,-测定
该点的海拔和地理坐标。在每个采样点采取土壤样
品 !个,春茶和秋茶样品各 !个。
.)样品采集 土壤样品:茶园土壤采样深度
为 % & /% 0(,土壤样品为混合样,采用梅花形采集
法。在确定中心点后,沿交叉线在 /个方位距交叉
点 .$ 0(左右的 /个点,加之中心点,各取约 !"$ 12
土样并混合。按对角线取样法,从混合样中取出约
!"$ 12 的分析样。茶叶样品:茶叶采样,采用间隔
点采样法组成混合样,采样的总株数不少于 .% 株,
鲜叶质量不小于 . 12。采用人工采摘方法,采摘标
准为一芽二叶,采摘时间为春茶 /月中旬,秋茶为 3
月中旬。
#)样品制备 土壤样品:土样采集后,将大块
的泥团捏碎,放在清洁的容器上,在室内自然风干。
风干过程中,除去植物残枝、石块和砂子等。风干后
的土样需用木碾碎和研细,要求泥土全部通过 .%目
筛网,并混匀和对角取样,土样不小于 ’%% 2。春茶
和秋茶茶样:利用烘干机,将采摘的茶鲜叶及时烘
干,要求烘干机风口温度约为 ’% 4,烘至足干后装
入清洁塑料样品袋。
!". 方法 !)茶叶中氟的测定 氟离子选择电极
法,采用 +567 $%%3"!* 8 !33)食品中氟的测定方法。
.)土壤中全氟的测定 氟离子选择电极法,采
用 9-67 ** 8 !33) 土壤中总氟测定方法的燃烧水解
8离子选择电极法。
" 结果与分析
."! 茶叶氟含量 !#)个茶叶氟含量值的分布见图
!,其均值 :标准差为()%"*) : #3"’$)(2·128 !,低于
全国绿茶抽样平均水平()’"$# : )3"/3)(2·128 !(马
立峰等,.%%.;)。其中,$%<的茶样氟含量在 % & $%
(2·128 !之间,氟含量低于 !%% (2·128 !的样品占
*)"#<。在所有的样品中,只有一个茶样的氟含量
超过我国农业行业标准 =>)$3 8 .%%#中规定的 .%%
(2·128 !,达到 .$/"$* (2·128 !,其他均低于该规定
标准,氟含量的合格率为 33"#<。
.". 不同生长季节对茶叶氟含量的影响 从表 !可
以看出,样本中春茶和秋茶氟含量分别为()%".* :
图 ! 茶叶氟含量值分布
?@2A ! B@CDE2FG(C 0HGFD EI IJKEF@LM 0ELDMLD IEF GJJ CG(NJMC
/’"%%)(2·128 !和()!"/# : #!"!3)(2·128 !。对春茶和
秋茶 . 组氟含量均值数据的统计对比,其 ! 值为
%".%/(" O %"%$),说明两者无显著性差异。春茶和秋
茶氟含量的相关系数为 %"#$3(" P %"%$),说明两者含
量呈显著相关,即如果春茶氟含量高,意味着其秋茶
含量亦高,反映春茶和秋茶氟含量的变化受到一些共
同因素的影响。同时需要注意到,两者尽管有显著相
关,但相关系数绝对值并不是很大,这是否反映由于
生长季节差异,它们各自还受到不同环境因素及栽培
技术措施的影响,这需要今后进一步研究。
表 ! 浙江山区茶园不同季节茶叶的氟含量基本状况
#$%&! ’($()* +, ,-)+./01 2+0(10( +, (1$ -1$31* /0
4+)0($/05 (1$ 6$.710* /0 891:/$06 ;.+3/021
最小值
Q@L@(K(6
((2·128 !)
最大值
QGR@(K(6
((2·128 !)
均值
QMGL6
((2·128 !)
标准差
-DSA SMT@GD@EL
春茶
-NF@L2 DMG !%"** .$/"$* )%".* /’"%%
秋茶
UKDK(L DMG .!"!% !)’"%! )!"/# #!"!3
."# 茶园海拔对茶叶中氟含量的影响 茶叶中氟
的来源可能来自 .个方面,一是土壤,二是对空气中
氟的吸附,而后者主要与周边的水泥厂和砖瓦厂等
污染源有关。通过空气途径的污染必然会在不同海
拔中得到反映,即低海拔污染源周围茶叶含氟量高,
高海拔茶园相对低。因此,通过对茶样氟含量与海
拔关系的统计,可以间接分析相对较低海拔茶园是
否受到大气中氟的污染。表 .是茶叶氟含量与茶园
海拔的偏相关分析,从统计结果可以看出,茶叶氟含
量和茶园的海拔不存在显著相关(" O %"%$)。据此
可以得出的初步结论是,目前浙江山区茶园,基本上
没有受到大气环境中氟污染的影响,也就是说茶叶
中的氟主要来自土壤。
)#! 林 业 科 学 /$卷
表 ! 茶叶氟含量与茶园所处海拔的关系!
"#$%! &’(()*#+,’- $)+.))- +/) 0*1’(,-) 2’-+)-+
’0 +)# *)#3)4 #-5 +/) #*+,+15) ’0 +)# 6#(5)-4
偏相关系数
!"#$%"& ’(##)&"$%(* !
自由度
+,
茶叶氟含量 -茶园海拔
.&/(#%*) - "&$%$/+) 0 12345 12637 89
! 以土壤氟含量为控制变量的偏相关系数分析。!"#$%"&
’(##)&"$%(* "*"&:;%; <%$= $=) ,"’$(# (, ,&/(#%*) ’(*$)*$ %* ;(%& ’(*$#(&&)+>
425 地区差异及其土壤对茶叶中氟含量的影响
从表 6中可以看出,浙中山区(开化)茶园土壤中氟
含量均值高于浙北山区(安吉)和浙南山区(泰顺),
但其春茶和秋茶中的氟含量均低于其他 4个地区,
表明茶叶中氟含量与土壤氟含量的不一致性。对春
茶、秋茶中氟含量与土壤关系的进一步研究表明,春
茶氟含量和土壤氟含量有显著性关系," ? 124@6(!
A 121B),但秋茶中氟含量受土壤中氟含量影响并没
有达到显著性水平(! C 121B)。
上述的统计结果,可能和 4 个方面原因有关。
首先本文选用了土壤的全氟指标,已有研究表明,茶
叶中的氟含量与土壤水溶性氟相关(马立锋等,
4114"),而土壤全氟和土壤中水溶性氟的关系受土
壤 DE值的影响,即土壤 DE值是影响土壤水溶性氟
含量值的关键条件。当 DE值比较低时,即使土壤
全氟含量很高,但土壤中水溶性氟含量并不高,反映
在茶叶中的含氟量亦相对较低。因此,研究土壤全
氟含量和茶叶氟含量关系时,DE值是重要的影响因
素。其次,茶树一芽二叶新梢中的氟含量受采摘季
节的影响。成熟或粗老的茶树枝叶具有吸收和积聚
氟的特性,春茶早期新梢从越冬的枝叶中转移的氟
较多,因此,其表现出与土壤呈显著相关。与此不
同,秋茶是当年反复采摘后新萌发的新梢,从土壤中
转移的氟相对较少,而受其他因素影响的可能性更
大些。
表 7 不同地区的土壤及茶叶氟含量的比较
"#$%7 8*1’(,-) 2’-+)-+ ’0 +)# *)#3)4 #-5 4’,* ,- 5,00)()-+ #()#4
样本
最小值
F%*%G/GH(GI·JI0 3)
最大值
F"K%G/GH(GI·JI0 3)
均值
F)"*H(GI·JI0 3)
标准差
L$+> +)M%"$%(*
开化
N"%=/"
安吉
O*P%
泰顺
Q"%;=/*
土壤 L(%& 4B 475211 3591211 8@4294 6B6285
春茶 LD#%*I $)" 4B 312@@ 6928 46286 8215
秋茶 O/$/G* $)" 4B 43231 78296 582@1 41215
土壤 L(%& 4B 3@8211 @91211 556234 369231
春茶 LD#%*I $)" 4B 64211 4B52B@ 7B2@9 B6285
秋茶 O/$/G* $)" 4B 43231 3B3255 88297 64285
土壤 L(%& 3@ 4@3211 77B211 588267 374266
春茶 LD#%*I $)" 3@ 482@8 3B1241 83298 49255
秋茶 O/$/G* $)" 3@ 65294 389213 95261 6B217
42B 不同茶树品种对茶叶氟含量的影响 基于浙
江绿茶常用的 5 个茶树品种(鸠坑群体 # > $%&’&$%$
’M> R%/J)*I)、福 鼎 大 白 茶( # > $%&’&$%$ ’M>
./+%*I+"S"%’=")、白叶 3 号(# > $%&’&$%$ ’M> T"*:) 3)
和嘉茗 3 号(# > $%&’&$%$ ’M> R%"G%*I 3)的茶叶含氟
量,分析探讨不同品种茶树对氟的吸收和累积性是
否存在差异。表 5是上述 5个茶树品种含氟量的统
计值。从表中可以看出,5 个茶树品种以白叶 3 号
的含氟量最高,其次是嘉茗 3号。对茶叶含氟量与
品种关系的统计分析表明,当以土壤氟含量为控制
变量时,茶叶含氟量与品种相关系数达 12515(! A
121B),这说明茶树品种与氟吸收和累积能力的确存
在显著相关。图 4不同茶树品种茶叶含氟量聚类分
析的结果进一步表明,在这 5个茶树品种中,含氟量
相对较高的茶样大部分来自白叶 3号和嘉茗 3号品
种。
表 9 不同品种茶树的茶叶含氟量比较
"#$%9 &’:;#(,4’- ’0 0*1’(,-) 2’-+)-+ ’0 +)# *)#3)4 0(’: 3#(,’14 3#(,)+,)4 ’0 +)# ;*#-+4
品种
U"#%)$%);
鸠坑群体
R%/J)*I
福鼎大白茶
./+%*I+"S"%’="
白叶 V号
T"*:) 3
嘉茗 V号
R%"G%*I 3
样本数
W/GS)# (, ;"GD&); 45 35 @ 44
最小值
F%*%G/GH(GI·JI0 3)
39263 312@@ 562B9 372B4
最大值
F"K%G/GH(GI·JI0 3)
3B1241 94211 4B52B@ 3942BB
均值 X标准差
F)"* X L$+> +)M%"$%(*H(GI·JI0 3)
55233 X 47259 48265 X 3526B 319265 X 91266 @4256 X 562BB
963第 34期 苏祝成等:浙江山区茶园茶叶氟含量及影响因素
图 ! 不同茶树品种茶叶含氟量的聚类分析
"#$% ! &’()*+, -.-’/)#) 0. *1+ 2’(0,#.+ 30.*+.* 02
*+- ’+-4+) -50.$ 6#22+,+.* 4-,#+*#+) 02 *+- 7’-.*)
! 讨论
茶树对氟有较强的吸收能力,土壤以及茶园生
长环境中污染源是茶叶氟含量增加的主要原因,而
对于偏远山区茶园而言,土壤影响是最主要的。本
文研究结论表明,土壤中的氟通过水溶性氟影响着
茶树对氟的吸收,全氟和茶叶中含氟量不存在显著
相关。因此,造成土壤中水溶性氟变化的 78值等
土壤理化因素都有可能间接影响着茶树体内氟的积
累。以开化、泰顺和安吉为代表的浙江山区茶园中
茶叶氟含量普遍较低,其绝对值远低于全国平均水
平,这其中有两方面的原因。首先,绿茶的原料一般
是一芽一叶和一芽二叶,本研究所选茶样的原料均
为一芽二叶新梢。已有研究文献证实,茶树各器官
中以成熟叶片对氟的累积最强,而这些新稍芽叶中
氟含量相对较低。因此,在同样条件下,以细嫩新梢
芽叶为原料的绿茶相比以成熟枝叶为原料的其他茶
类,其氟含量相对较低。另一原因是浙江山区茶园
地处偏远地带,没有受到环境的污染,这在海拔与茶
叶含氟量相关性分析中得到佐证。另外,浙江绿茶
生长季节有春、夏、秋之分,现在生产实践中一般采
摘春茶和秋茶。本研究对春茶和秋茶含氟量均值的
统计分析表明,两者并无显著性差异,说明两者氟含
量受着一些共同因素的影响;但需要注意的是,两
者相关系数的绝对值并不是很大,反映出生长季节
的差异,茶叶中的氟含量还在一定程度上受其他因
素影响而波动。
尽管茶树有着对氟的强累积性,但不同茶树品
种之间却存在显著性差异。本研究仅选择了 9个茶
树品种,实际上,我国茶树品种资源非常丰富,品种
对氟的吸收特性有待全面研究,以指导各茶区对品
种进行合理筛选。对一些土壤含氟量较高的新开垦
茶园,可根据地区茶类的需求状况,在茶类适制性品
种范围内,挑选对土壤氟吸收和累积性相对较弱的
品种,可以避免茶叶中氟含量过高的问题。
参 考 文 献
白学信 % !:::; 砖茶高氟原因分析 % 茶叶科学,!:(<):== > =?%
蔡洪远 %!::@; 茶叶中氟化物含量调查 % 职业与健康,
=:;
罗淑华,贾海云,童雄才,等 % !::!; 砖茶中氟的浸出规律研究 % 茶叶
科学,!!(<):@B > 9!%
刘 超,吴方正,傅柳松,等 % 究 % 农业环境保护,<=(@):<@! > <@C%
马立锋,石元值,阮建云,等 % !::!-%湘、鄂砖茶主产区茶园土壤氟含
量状况及影响因素 %茶叶科学,!!(<):@9 > @=%
马立锋,石元值,阮建云,等 % !::!D% 我国茶叶氟含量状况研究 % 农业
环境保护,!<(A):C@= > C@?%
孙殿军,刘立志 % !::C; 我国饮茶型氟中毒研究的回顾和展望 % 中国
地方病学杂志,!9(<):< > !%
王连方 % !::9; 茶叶制品氟含量剖析 % 中国地方病防治杂志,=9 > ==%
E(-. F G,H- I ",J1# G K,!" #$ % !::@; L7*-M+ 02 2’(0,#.+ D/ *+- 7’-.*
(%#&!$$’# (’)!)(’( I%)-.6 *1+ #57-3* 02 -’(5#.#(5% F0(,.-’ 02 *1+
J3#+.3+ 02 "006 -.6 N$,#3(’*(,+,B@:<@9! > <@9B%
I( G,O(0 P ",G-.$ Q R% !::9; "’(0,#.+ 30.*+.* #. *+- -.6 #*)
,+’-*#0.)1#7 S#*1 *+- T(-’#*/% F0(,.-’ 02 N$,#3(’*(,-’ -.6 "006
&1+5#)*,/,C!:99=! > 99=A%
(责任编辑 郭广荣)
B@< 林 业 科 学 9C卷