茶多酚對酸性土壤礦質(zhì)元素活化的影響.pdf

1、多酚是植物產(chǎn)生的重要次生代謝物質(zhì)，以多種途徑進(jìn)入土壤圈進(jìn)而影響土壤物質(zhì)的化學(xué)循環(huán)。中國是茶的故鄉(xiāng)，茶產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，植茶土壤類型多，川西地區(qū)大量漂洗水稻土和黃壤被用作茶種植。茶多酚(TPs)是茶樹所特有的多酚，TPs中含量較高的單體表沒食子兒茶素沒食子酸酯(EGCG)在相關(guān)研究中被用作“模式”多酚。本文通過浸提試驗(yàn)探討在不同TPs類型(含茶葉提取物、兒茶素和EGCG)、不同濃度、pH、溫度和時(shí)間條件下茶多酚對漂洗水稻土和黃壤礦質(zhì)元素活化的

2、影響。結(jié)果表明:
　　(1)對于Si、Al、Fe，各TP均為對酸性紫色土的活化效應(yīng)最強(qiáng)。TPs與低分子量有機(jī)酸（LMWOAs，含草酸、檸檬酸、蘋果酸）相比，其活化效應(yīng)在漂洗水稻土和黃壤上為LMWOAs＞TPs，而在酸性紫色土上則為TPs＞蘋果酸（在Si的活化方面甚至為TPs＞LMWOAs），證明了TPs通過絡(luò)合作用和質(zhì)子作用在初育土脫硅過程中確實(shí)能夠發(fā)揮重要作用，預(yù)示其在種茶過程中可能更有利于向地帶性土壤演化。TPs和LMWOAs

3、對3種土壤Si、Al和Fe的活化量均表現(xiàn)為Al＞Fe、Al＞Si，且Si、Al、Fe呈同步活化的特征，表明Al可能更有效地與TPs和LMWOAs絡(luò)合而降低其毒害，但Al絡(luò)合物進(jìn)入水體可能會加劇對生態(tài)環(huán)境的危害。在鹽基離子方面，對土壤Ca的活化均為蘋果酸＞TPs，對土壤Mg、K的活化均為LMWOAs＞TPs，對土壤Na的活化卻為茶葉提取物＞檸檬酸＞蘋果酸(在漂洗水稻土上甚至表現(xiàn)為TPs＞LMWOAs)。LMWOAs和TPs對土壤鹽基離子，

4、尤其是Ca、K、Na的活化，均以漂洗水稻土最強(qiáng)，且表現(xiàn)出Ca＞Mg＞K，Ca、Mg、K同步活化的特點(diǎn)，表明漂洗水稻土若改種茶樹，可能會加速其Ca、Mg、K的活化與遷移，這一方面可提高其生物有效性，但另一方面則可能加速土壤酸化。
　　(2)隨TPs濃度升高，土壤Si活化量在茶葉提取物和兒茶素作用下總體上均增加，在EGCG作用下卻先增后減;Al、Fe活化量在各TP作用下均增加。同一濃度下，各TP活化Si的量均為漂洗水稻土＞黃壤，活化A

5、l或Fe的量均為黃壤＞漂洗水稻土。
　　(3)隨EGCG溶液pH升高，Si活化量為漂洗水稻土降低，黃壤增加;Al、Fe活化量為2種土壤均增加。同一pH下，EGCG活化Si的量pH≤5.5時(shí)為漂洗水稻土＞黃壤，pH=6.5時(shí)為黃壤＞漂洗水稻土;活化Al、Fe的量均為黃壤＞漂洗水稻土。
　　(4)隨溫度升高，EGCG和檸檬酸對2種土壤Si、Al、Fe和Mn的活化量均不同程度增加，表明EGCG和檸檬酸活化土壤礦質(zhì)元素的能力在高溫季

6、節(jié)將得以增強(qiáng)。相同溫度下，從元素間比較來看，EGCG和檸檬酸對2種土壤元素的活化量大小均為Al＞Si＞Fe(Mn)，表明EGCG和檸檬酸作用下土壤Al較Si、Fe和Mn更易活化;檸檬酸對2種土壤Fe、Mn的活化量均為Fe＞Mn，而EGCG對漂洗水稻土為Fe＞Mn，對黃壤則為Mn＞Fe;從土壤間比較來看，EGCG和檸檬酸對2種土壤Si的活化量均為漂洗水稻土＞黃壤，對Al、Fe和Mn的活化量則為黃壤＞漂洗水稻土;從酚與酸的比較來看，檸檬酸對

7、2種土壤Si、Al、Fe的活化量均顯著高于EGCG，表明檸檬酸比EGCG對土壤Si、Al和Fe有更強(qiáng)的活化能力。
　　(5) EGCG作用下漂洗水稻土和黃壤Al、Fe和Mn的活化量均隨時(shí)間的延長而不斷增加，活化階段可分為快速階段(0-60min)、較快階段(60-240min)和緩慢階段(4h-24h)。描述2種土壤Al、Fe和Mn活化量的最優(yōu)模型為雙常數(shù)方程，其次為Elovich方程或拋物線方程，三者的一級動力學(xué)方程擬合效果均不