在土壤 - 植物系统镉（Cd）的定量测​​定马铃薯种植（马铃薯变种。Huayro）

抽象

其中一个主要的日用消费品在秘鲁是马铃薯，但近年来，加与可能重金属含量的农药，如镉（Cd）的已减少导致对土壤产生负面影响最终产品的质量。这项研究的目的是确定在种植区和马铃薯种植镉的浓度。为了这个目的，6米块茎的样品，6个叶样品，以及用于培养农业土壤的6个样品被采取。随后，镉的浓度通过原子吸收分光光度法评价，并且将结果进行方差分析和平均值比较试验（图基 )。Soil analysis for Cd shows that 50% of samples are not suitable for agricultural use, with concentrations reaching 3.99 mg kg^-1光盘;83% of tuber samples pose a health risk, exceeding the Maximum Allowable Limits (0.1 mg kg^-1)由食品法典委员会订定;就整个叶子而言，它们的镉含量超过了2毫克，达到了令人担忧的水平^-1。

1.简介

镉（Cd）是一个非必需重金属;并且它在土壤中自然存在，但其浓度低，但什么原因造成了极大的关注的是，它可以通过人类活动，如采矿和农业在最近几年得到加强[1-3]。这种金属的存在下出现以惊人的速度，并且可以具有在微生物中构成不同类型的全球生态系统[效果4];因为镉有富集能力，它代表了最有毒物质对所有的人类群体谁接触到镉（Cd）之一，大多是从植物源性食品，污染的食物摄入[五，6]。大量的研究表明，高浓度镉（重金属）的食用农作物的器官中发现，这种重金属污染正成为食品安全的一个很大的问题[7];由于镉存在于植物性食品中，它使无数家庭的生计面临危险[8]。至于农业而言，镉长期以来被认为是严重关切的问题，因此许多研究表明，镉相对的高效土壤对植物转移到其他有毒金属的手段，粮食占镉摄入量的90％在一般人群中。的相关证据的安装体，促使美国美国毒物和疾病登记（ATSDR）和欧洲食品安全局（EFSA）风险评估的修订6]。过度使用化肥和农药的姿势和增加严重威胁农业[中9]。因此，应用程序相对经常会增加潜在的危险微量元素如镉具有高毒性的土壤的质量和食物链[10]。基于以上考虑，并考虑到马铃薯对亚马孙地区农业部门的重要性，本研究评估了马铃薯植物器官中镉的蓄积(马铃薯在可能受污染的土地上种植。研究结果可能有助于揭示人类面临的严重健康风险;因此，马铃薯可能对人类有毒性作用，因为摄入了高水平的Cd积累污染块茎。

2。材料和方法

2.1。研究范围

本研究是在的Huayro多种6次马铃薯重复进行（场）的6个图是大致相同的尺寸（1公顷大约每一个），其代表Huayro品种的马铃薯生产的100％时，所有的人都属于圣胡安Bautista的生产者协会在Conila村，Conila-Cohechan区，卤鸭省，亚马孙地区，秘鲁，认为马铃薯生产的代表性区域。这个区域位于坐标6°9'38.6“南纬78°8'44.1”西经之间，在2466米的海拔高度。

2.2。土壤样品

Three composite soil sample were collected by combining 5 subsamples of 1 kg from the same agricultural soil, which were taken to a depth of 30 cm. Finally, as a result a total of 15 subsamples for each potato productive unit or potato plot of Huayro variety were taken. Zig–Zag method was used for the samples collection.

每个土豆情节的十五个副样品（庄家对6个地块共90个子样本）被带到土壤和研究所德Investigación第下午DESARROLLO Sustentable德切娅德塞尔瓦（INDES-CES）的水实验室，国立大学托里维奥罗德里格斯de Mendoza de Amazonas (UNTRM), in the laboratory we proceeded to mixed the five subsamples in order to obtain a composite sample of 1 kg. After, the samples were dried in an oven at 40°C for five days, then each composite sample was powdered using a wooden mallet and sieved until only materials of >2 mm (no soil or clod) are left on the sieve. The mixed samples were prepared to send all of them to soil laboratory of Universidad Nacional Agraria La Molina. To analyse cadmium in soils they have followed method 3052 EPA [11]。

2.3。作物样品

我们在每个小区确定的15种马铃薯作物，这些作物，以分析他们随机抽取（毗邻土壤采样点）。当马铃薯植株达到生理成熟，收获的植物和树叶和块茎中分离得到。将每个样品用超纯水，然后块茎磨碎，最终，他们被放置在在65烤箱℃12小时，以进行干燥9]。干燥的样品被磨成粉末，称重到20克，然后他们准备将它们全部送到国立大学的土壤和水实验室托里比奥·罗德里格斯·德·门多萨。为了分析马铃薯作物叶片和块茎中的镉，他们采用了微波等离子体-原子发射光谱法(MP-AES)，使用硝酸和过氧化氢等酸性消化试剂组合，每种生物样品仅用0.20 g消化[12]和用于分析的设备是安捷伦（4100 MP-AES）。

2.4。统计分析

数据采集​​（18个样品土壤，18的叶和18块茎）进行统计分析，因此被进行Tukey法（4）（使用方差分析（ANOVA）和多重比较分析的分析 ）和Statistix V.8.0。使用软件。

3。结果与讨论

对所得结果进行分析后，数据显示，小区土中Cd水平差异不显著(图)1)。Nevertheless, 50% of the plots exceeded maximum allowable levels 1.4 mg kg^-1，它通过了环境部在秘鲁[13]。数据表明，被评估地区土壤受到Cd污染，可能对马铃薯等农业活动造成潜在危害。

这项研究的结果证实，它可能是土壤质量造成严重威胁，同时考虑到一个事实，即农作物的生产周期是高度依赖于化肥等化学合成用品根据娇等人。[10]。这是很难把一个准确的估计尽可能多的农民根据自己的经验做这项活动与作物施肥有关污染的风险。然而，长期施肥可以增加镉水平土壤[14]。假设土壤中有毒金属的输入和输出是可变的是合理的，因为在评估的地块中cd的浓度没有相似性。

在另一方面，研究了重复根据阿雷瓦洛-Gardini，恩里克等证实4和6之间的酸性土壤pH值与范围。[15]，欧洲联盟表明，在土壤pH值5和6之间的范围的意思是轻度污染的土壤被重金属，此外，由于pH降低污染增加。此关键特征可能表明镉潜在可用性要采取由马铃薯作物，因为较低的中性pH值促进金属的流动性和土壤到植物转移[16-19]。鉴于这一点，阿罗维[20]，表示重金属可用性和移动性在土壤pH值密切相关。然而，阿雷瓦洛-Gardini等人。和Bravo Realpe等。[15，17]，这些研究人员指出，土壤质地和有机质含量是镉的可用性，这是由铝马蒙等人证实决定因素。[21]，谁进行了研究，证实了使用堆肥降低了镉的马铃薯块茎中的浓度。

关于马铃薯作物镉积累，统计数据表明，在马铃薯叶子中存在显著差异（图2)。重金属浓度随取样面积的变化而变化，据报道其范围在2.08 ~ 7.08 mg kg之间^-1。所有叶样品镉超标的限制;然而，这些结果比Chen等人报告了较低。[9]，谁也发现镉浓度叶与土壤镉含量直接的比例关系。然而，在这个研究的结果在情节4号发现参考土壤中镉的浓度就表示不存在镉的含量有直接关系的叶子中发现，并在土壤中发现，其中可能是由于加入磷酸盐产品在之前样本的采集时间;在另一方面也可能是因为农药，其在叶子镉含量的影响这个情节土豆低级别的应用程序。

在图3(6)，马铃薯块茎中的镉含量高达0.23毫克公斤^-1，和it also presents significant differences among the studied samples for each plot, this result means that cadmium in tubers exceeded a maximum provisional tolerable intake that adopted maximum permissible concentrations for Cd in potato (0.1 ppm) set by International Food Standards Codex Alimentarius [22]。其中一个研究的样本没有镉积累，因此没有对人类健康构成的风险;however, in 5 samples all of them exceeded 0.1 mg kg^-1，这给了该马铃薯消费量的频率为消费者相当大的健康的影响。类似的值通过McLaughlin等报道。和绮田-pendias＆慕克吉[23，24他们发现浓度在0.01到0.23毫克kg之间^-1和0.041a 1.05 mg kg^-1分别，而铝马蒙等。[21] found far lower results (0.002–0.008 mg kg^-1），这些差异可能取决于马铃薯品种，不过，McLaughlin等。[23]进行了研究，它确认存在品种间在镉的摄取从土壤中的轻微差异或结果可以是用于分析在镉块茎的技术不同所致。

在叶中镉的浓度远远高于在块茎浓度越高，则其可以指示生理过程而不是镉的生物利用度在土壤中。因此，镉被输送到块茎在韧皮部和镉几乎完全是韧皮部不动，而另一方面，镉可输送到叶木质部[25]，这就是为什么在镉块茎较低的原因，因为他们收到大部分营养物质通过韧皮部[26]。

必须提到的事实是，马铃薯作物对镉的吸收取决于品种、pH值、土壤特征(取样面积)、海拔等因素[27，28]。以同样的方式，它被认为是重要的考虑是，在叶镉浓度不仅是由于作物吸收，而是由含有大量重金属农药（合成磷酸盐）的频繁应用;在土壤中的镉以类似的方式堆积由化学肥料（磷肥）的应用程序引起的。考虑到这一点，这项研究并没有发现在土壤，树叶，和块茎镉浓度之间的关系。

当分析土壤生物富集因子，以叶表所示1可以观察到，情节6具有最大值和在情节4具有最小值，而在该低用于所有图的块茎，这些结果一致与研究由Zhang等人于平进行。[27]。

4。结论

马铃薯是科河山土地上的主要作物，因此被消费和销售得最多。然而，这可能对他们的健康确实有害，因为这项研究显示块茎中镉含量相对较高，而且也超过了粮农组织和世卫组织规定的Cd最大可容忍摄入量。数据还表明，科尼拉-科河山区科尼拉村研究区镉污染严重，可能是由于该地区没有其他污染源造成镉污染，使用了农用化学品所致。此外，这些土地上的农民使用农药和磷肥等农用化学品，却不知道如何使用这些化学品，也不知道它们可能造成的后果，例如对环境的负面影响、降低土壤质量和人类的严重疾病，因为这些化学品可能进入食物链。

数据可用性

用来支持这项研究的结果的数据是可用的，请相应的作者。

利益冲突

作者声明有利益有关这篇文章的发表没有冲突。

参考

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