茶叶与产地环境中稳定同位素和矿物元素特征及其相关性研究

更新时间:2023-05-28

【摘要】为探究茶叶与茶园土壤、灌溉水源等产地环境中稳定同位素和矿物元素特征及其相关性,采用元素分析同位素质谱联用仪（EA-IRMS）和电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）对山东日照和崂山的茶叶、栽培土壤及灌溉水源中4种稳定同位素比率(δ13C、δ15N、δD和δ18O)和23种矿物元素含量（Na、Mg、Al、K、Ca和Sr等）进行测定。结果显示,两地区中稳定同位素和矿物元素具有区域性特征,通过对茶叶中4种稳定同位素与栽培土壤(δ13C和δ15N)、灌溉水源(δD和δ18O)分别进行线性相关分析,结果表明,茶叶与栽培土壤中的δ15N相关性最大,R2为0.450 7,其次分别为栽培土壤中的δ13C（R2=0.289 5）、灌溉水源中的δ18O（R2=0.156 2）和δD（R2=0.021 4）;同时,利用热图技术对茶叶与栽培土壤、灌溉水源中稳定同位素和矿物元素进行差异性及多重相关性分析,结果表明,茶叶与栽培土壤中δ13C呈较强负相关,而与灌溉水源中δ18O则无明显相关性。同时茶叶与栽培土壤中矿物元素也存在一定差异性,而茶叶中Cd、Li、Co、Sr、Mo与栽培土壤中相应矿物元素相关性较大。本研究初步揭示了稳定同位素在茶叶与栽培土壤、灌溉水源间的分馏情况以及与矿物元素的相关性,对研究农产品与环境因素间同位素分馏和元素累积规律具有一定的参考价值。

【关键词】 茶叶 稳定同位素 矿物元素 分馏机理 环境响应机制

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