恩施州植煙土壤及煙葉硒含量狀況分析

黎妍妍，李錫宏*，趙書軍，王 林，秦興成

（1.中國煙草白肋煙試驗站，湖北省煙草科研所，武漢 430030；2.湖北省農(nóng)科院植保土肥所，武漢 430064；3.湖北中煙工業(yè)有限責(zé)任公司，武漢 430051；4.湖北省恩施州煙草公司，湖北 恩施 445000）

硒是人體必需的微量元素之一，硒對克山病、大骨節(jié)病、腫瘤、呼吸道疾病、生育能力低等都有一定的預(yù)防和治療作用[1]。在植物體內(nèi)，硒能增強植物生物抗氧化作用及其對環(huán)境脅迫的抗性，促進植物生長，并具有拮抗重金屬的作用[2-3]。研究表明，適量施用微量元素硒可以促進煙葉生長發(fā)育，提高煙葉產(chǎn)質(zhì)量[4-6]。

經(jīng)調(diào)查，我國有四分之三土壤位于低硒區(qū)或缺硒區(qū)，大致分布在從東北向西南延伸的寬闊地帶內(nèi)，其中有許多地方是我國主要的烤煙產(chǎn)地。恩施州位于湖北省西南部，國內(nèi)外許多研究機構(gòu)和學(xué)者[7～9]經(jīng)多次到恩施進行地質(zhì)成因、環(huán)境載荷、人體攝入量等多方面的調(diào)查研究，確認恩施是“中國第一高硒區(qū)”，并存在全球迄今唯一發(fā)現(xiàn)的“獨立硒礦床”，具有“世界硒都”的美稱。學(xué)者們[10-12]對恩施州土壤硒含量分布及結(jié)合態(tài)進行過研究，并對黃瓜、艾蒿、玉米等不同植物中硒的分布進行了研究，但關(guān)于恩施州植煙土壤及煙葉中硒含量狀況的研究未見詳細報道。本研究通過對恩施植煙土壤和煙葉中硒含量進行測試分析，研究硒分布特點及規(guī)律，旨在為充分利用恩施富硒特色煙葉資源提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 土壤樣本采集

土壤樣品采集于2008—2009年在恩施州8個植煙縣市（恩施市、宣恩縣、咸豐縣、利川市、建始縣、巴東縣、鶴峰縣、來鳳縣）進行，在煙草尚未施用底肥和移栽以前進行，以反映采樣地塊的真實硒含量狀況。使用GPS定位，取耕層20 cm土樣，在同一采樣單元內(nèi)每 8～10個點的土樣構(gòu)成一個0.5 kg左右的混合土樣，共采集土樣287個（2008年48個、2009年239個），記錄其中154個土壤樣本的海拔高度值。土樣經(jīng)過風(fēng)干、磨細、過篩、混勻后裝瓶待用。

1.2 煙葉樣本采集

煙葉樣品采集于2009年在恩施州8個植煙縣市開展，選取烤煙品種云煙 87，共采集煙葉樣品231個（B2F、C3F和X2F等級煙葉樣品各77個）。每個樣品取1 kg，經(jīng)烘干、粉碎，過60目篩用于硒含量測定。

1.3 土樣測試和煙樣分析

土壤樣品測定指標包括：有機質(zhì)、pH、堿解氮、速效磷、速效鉀、全硒等指標，煙葉樣品測定主要為硒含量，測定方法為熒光分光光度法，樣品分析檢測由湖北省農(nóng)科院檢測中心完成。

2 結(jié) 果

2.1 土壤硒含量

恩施州植煙土壤硒含量平均為0.661 mg/kg，高于我國土壤硒含量的平均水平（0.29 mg/kg），也高于同為西南產(chǎn)區(qū)的貴州（0.37 mg/kg）[13]，變異系數(shù)為148.27%，表明土壤硒含量在不同地點間存在較大差異。根據(jù)譚見安等[14]的研究結(jié)果，可將恩施州植煙土壤硒含量分為6個等級（表1）。根據(jù)這種劃分，恩施州絕大多數(shù)土壤屬于足硒和富硒土壤，占91.29%；缺硒和少硒土壤樣本數(shù)占4.88%；3.83%的土壤屬于高硒和過量硒土壤。

對恩施州不同煙區(qū)土壤硒含量狀況進行分析（表2），可以看出，宣恩和恩施土壤中硒含量較高，平均為1.00 mg/kg左右；建始和巴東土壤中硒含量較低，平均為0.40 mg/kg左右。恩施州8個縣（市）植煙土壤平均硒含量均集中分布于 0.175～2.000 mg/kg，即總體屬于足硒和富硒土壤；其中，恩施、宣恩和鶴峰分別有3.57%、13.79%和10.25%的土壤屬于高硒和過量硒土壤。

2.2 土壤硒含量與海拔及其他土壤養(yǎng)分的關(guān)系

對采自不同海拔高度土壤中硒與對應(yīng)的海拔高度進行相關(guān)分析（表3），發(fā)現(xiàn)土壤硒含量隨著海拔高度的增高而極顯著地增加（r=0.285**）。土壤硒與土壤有機質(zhì)、堿解氮、速效磷、速效鉀等含量呈極顯著正相關(guān)，而與pH的相關(guān)性沒有達到顯著水平。

土壤氮、磷、鉀等養(yǎng)分含量對煙葉生長發(fā)育具有重要作用。對土壤硒含量按照6個等級進行分組，研究土壤中主要養(yǎng)分含量隨其變化規(guī)律，結(jié)果見表4。有機質(zhì)、堿解氮、速效磷、速效鉀等養(yǎng)分指標在組間存在顯著差異。根據(jù)經(jīng)驗及以往研究[15]，當土壤硒含量為0.175～2.000 mg/kg時，即為足硒和富硒土壤時，土壤中主要養(yǎng)分含量處于煙葉生長所需的適宜范圍內(nèi)。

表2 恩施州不同煙區(qū)土壤硒含量分布狀況Table 2 The distribution of selenium in soils from different tobacco-growing areas of Enshi

表3 土壤硒含量與海拔及其他土壤養(yǎng)分的相關(guān)系數(shù)Table 3 The correlation coefficient of soil selenium content and altitude,and other soil nutrients in Enshi tobacco-growing areas

2.3 煙葉硒含量及其與土壤硒含量的關(guān)系

恩施地區(qū)煙葉硒含量分析結(jié)果見表5。可以看出，恩施地區(qū)煙葉硒含量存在著廣泛的變異，硒含量范圍為0.002～3.170 mg/kg，均值為0.216 mg/kg。不同等級間煙葉硒含量為 B2F＞C3F＞X2F。其中，上、中部煙葉平均硒含量高于0.2 mg/kg，下部葉平均硒含量稍低于0.2 mg/kg。

潘文杰等[16]對河南、山東、遼寧等北方煙區(qū)和云南、貴州、四川等南方煙區(qū)的煙葉硒含量進行的測定，發(fā)現(xiàn)煙葉硒含量在0.0516～0.0780 mg/kg之間。恩施煙葉硒含量與國內(nèi)其他地區(qū)的比較見圖1，可以看出，恩施煙葉硒含量明顯高于國內(nèi)其他地區(qū)，其中，B2F等級煙葉硒含量是南北方煙葉的3.24～3.96倍；C3F等級煙葉硒含量是南北方煙葉的3.28～3.63倍；X2F等級煙葉硒含量是南北方煙葉的3.50～3.76倍。

表4 恩施州植煙土壤硒含量與其他土壤養(yǎng)分的分組分析Table 4 The grouping analysis of selenium and other nutrients in soils in Enshi tobacco-growing areas

表5 恩施州煙葉硒含量Table5 The content of selenium in Enshi flue-cured tobacco

對恩施州不同煙區(qū)煙葉硒平均含量進行分析（圖2），結(jié)果顯示，煙葉硒含量與土壤硒含量的變化趨勢基本相同，其中恩施、宣恩煙葉硒含量較高，巴東煙葉硒含量較低。對8個植煙縣（市）土壤和煙葉硒含量進行相關(guān)分析，B2F、C3F和X2F等級煙葉與土壤的相關(guān)性均為正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.775*、0.528和0.313（n=8），可見，如果土壤硒含量相對較高，煙葉對硒的吸收累積也較高。

圖1 恩施煙葉硒含量與國內(nèi)其他地區(qū)煙葉硒含量比較圖Fig.1 The comparison of selenium in flue-cured tobacco between Enshi and other areas

圖2 恩施州不同煙區(qū)土壤與煙葉硒含量的關(guān)系Fig.2 The relationship between selenium of flue-cured tobacco and soil in different areas in Enshi

3 討 論

恩施州植煙土壤硒含量平均為0.661 mg/kg，從土壤總硒水平來看，恩施土壤屬于富硒土壤。恩施煙葉硒含量平均為 0.216 mg/kg，并表現(xiàn)為B2F＞C3F＞X2F，高于我國其他煙區(qū)。煙葉硒含量與土壤硒含量的變化趨勢基本相同，其中恩施、宣恩硒含量較高，巴東硒含量較低。

恩施土壤硒的垂直地理分布特性明顯，隨海拔高度的升高而極顯著地增加，這與章海波[13]、張曉平[17]等相關(guān)研究較為一致；土壤硒含量與其他養(yǎng)分也具有一定的相關(guān)性，與有機質(zhì)等具有極顯著正相關(guān)，而與pH的相關(guān)性沒有達到顯著水平，這可能是由于土壤硒含量還與粘粒等物理特性有關(guān)。對土壤硒含量按照等級劃分進行分組，當恩施土壤等級為足硒和富硒土壤時，土壤中主要養(yǎng)分含量處于煙葉生長所需的適宜范圍內(nèi)，表明在恩施區(qū)域范圍內(nèi)，足硒和富硒土壤有利于優(yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)。

在相對較高的硒含量土壤中，煙葉對硒的吸收累積強于低硒土壤，但土壤全硒含量可能并不是控制煙葉硒含量的最主要因素。8個植煙縣（市）土壤與B2F等級煙葉硒含量達到顯著正相關(guān)，與C3F、X2F等級煙葉硒含量的相關(guān)性沒有達到顯著水平，說明煙葉硒含量可能還受其他因素的影響。

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