海南島農(nóng)田土壤硒含量的分布概況

摘要：農(nóng)田資源作為經(jīng)濟(jì)社會(huì)各項(xiàng)活動(dòng)開(kāi)展的基礎(chǔ)和關(guān)鍵，尤其對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)建設(shè)具有直接而深遠(yuǎn)的影響，在當(dāng)前經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展的進(jìn)程中對(duì)土壤進(jìn)行針對(duì)性的檢測(cè)是推動(dòng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的有效方式。硒作為農(nóng)作物生長(zhǎng)的重要微量元素，是提高農(nóng)作物質(zhì)量的關(guān)鍵，針對(duì)當(dāng)前海南島農(nóng)田中的硒含量進(jìn)行專(zhuān)業(yè)化分析，采用土壤取樣方法進(jìn)行全面的檢測(cè)。在研究中發(fā)現(xiàn)，海南土壤硒含量高，活性強(qiáng)，分布范圍較廣，而且在地域分布方面呈現(xiàn)出一定的差異性，在此研究的基礎(chǔ)上進(jìn)行專(zhuān)業(yè)化的農(nóng)田生產(chǎn)種植，充分利用農(nóng)田中的硒資源，達(dá)到提升農(nóng)田資源利用率的目的，對(duì)各項(xiàng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)具有促進(jìn)作用。

關(guān)鍵詞：海南島農(nóng)田;土壤硒含量;分布研究

中圖分類(lèi)號(hào)： "X833 " " " " " " " " " " " " " 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： "A " " " " " " " " "DOI編號(hào)： " 10.14025/j.cnki.jlny.2015.24.068

近些年以來(lái)，各地的城市化發(fā)展和工業(yè)化的發(fā)展十分迅速，海南島隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，也帶來(lái)了一些污染問(wèn)題，特別是由于化肥農(nóng)藥的大量使用，土壤重金屬的污染問(wèn)題引起了人們的高度關(guān)注。土壤中的硒對(duì)動(dòng)植物的生長(zhǎng)發(fā)育都起到相當(dāng)?shù)拇笞饔茫€會(huì)通過(guò)食物鏈的方式對(duì)我們?nèi)祟?lèi)產(chǎn)生影響。另外，還會(huì)引起大氣和水污染[1-3]。我國(guó)最早進(jìn)行土壤硒調(diào)查研究的始于1980年，但是調(diào)查不是十分的系統(tǒng)連續(xù)，不能完全反應(yīng)硒的分布規(guī)律。

土壤中缺少硒，特別是缺少水溶形態(tài)的硒元素，會(huì)帶來(lái)很?chē)?yán)重的后果，直接導(dǎo)致農(nóng)作物硒缺乏，從而產(chǎn)生地域性的克山病。但是并不是硒含量越高越好，如果土壤中硒無(wú)素過(guò)高，會(huì)導(dǎo)致植物硒含量過(guò)高，動(dòng)物相應(yīng)會(huì)出現(xiàn)地域性的貧血癥。海南省土壤中硒的分布和含量以及硒在土壤中的遷移有著獨(dú)特的特點(diǎn)，本文對(duì)海南島的硒進(jìn)行的系統(tǒng)的研究。

1 研究區(qū)概況

海南島是僅次于臺(tái)灣的中國(guó)第二大島，地處108°37' ～ 111°05'，北緯18°10'～20°20'，面積大約34000平方公里，是典型的熱帶海洋性氣候，年平均溫度在23.5℃～25.5℃左右，年平均降雨量大約1600毫米，但是局部地區(qū)有較大的區(qū)別，降雨量最大的區(qū)域分布在東部和中部。夏季綿長(zhǎng)，冬季十分短暫。地勢(shì)中部高，沿海低，是典型的島嶼生態(tài)，土壤的成土母質(zhì)主要是花崗巖、玄武巖風(fēng)化物和沉積物等巖漿巖。其中分布最廣的是花崗巖，其主要分布在山地和丘陵;其次是玄武巖，其主要分布在東北部。地形十分復(fù)雜，具有多元的地貌特點(diǎn)，土壤也極具特點(diǎn)。主要有磚紅壤，燥紅土，濱海鹽土，水稻土，山地赤紅壤和山地黃壤等。

因巖性和氣候條件的明顯差異，磚紅壤可分為三個(gè)亞類(lèi)：東北部玄武巖上發(fā)育的鐵質(zhì)磚紅壤、西南部半濕潤(rùn)地區(qū)的褐色磚紅壤、中部和南部濕潤(rùn)地區(qū)的黃色磚紅壤，西部半干旱地區(qū)分布著燥紅土。非地帶性土壤主要有濱海地區(qū)的濱海砂土和濱海鹽土。耕作土壤主要有水稻土，主要分布于南渡江、萬(wàn)泉河下游平原。特點(diǎn)主要有：風(fēng)化淋溶十分強(qiáng)烈;土壤的有機(jī)質(zhì)分解十分迅速;土壤侵蝕引起的養(yǎng)分釋放和淋失很快等特點(diǎn)。

2 土壤取樣方法

根據(jù)海南省土壤硒含量背景值，本文利用GPS定位方法進(jìn)行采樣，樣點(diǎn)分布情況也綜合考慮了土地類(lèi)型不同和土地利用方式的不一致等因素，總共在全省設(shè)置了460個(gè)樣點(diǎn)，如圖1。每個(gè)樣點(diǎn)直徑為15公里×15公里，在樣點(diǎn)內(nèi)選擇20～25個(gè)點(diǎn)，采集了表層下0～20厘米的土樣進(jìn)行混合，按四分法取分析樣品1公斤，采樣時(shí)間為2012年12月下旬。首先對(duì)土樣進(jìn)行風(fēng)干處理，其次使用60目的尼龍網(wǎng)篩對(duì)土樣進(jìn)行過(guò)篩。測(cè)定參訂標(biāo)準(zhǔn)為《土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析方法》[7]。

3 土壤有效硒（見(jiàn)表1）

3.1 土壤有效硒的測(cè)試方法

參照測(cè)定方法，稱(chēng)取4克左右的土壤樣品，以1∶5 的固液比，用0.5 mol·L-1 NaHCO3溶液浸提土壤中有效態(tài)硒，取10毫升浸出液置于50毫升石英燒杯中。加入4.5 mol·L-1HCl 0.5毫升和5% K2S2O8 1毫升，搖勻，并置于微沸水浴中加熱l小時(shí)，分解浸出液中的有機(jī)質(zhì)，把有機(jī)硒轉(zhuǎn)化為Se6+，然后加入3% H2C2O2 1毫升，繼續(xù)加熱30分鐘。再加入7.5毫升濃HCl 后加熱15分鐘，冷卻并用高純水稀釋至25毫升，搖勻，最后用原子熒光光度計(jì)測(cè)定。

表1海南省各市（縣）農(nóng)田土壤有效硒含量

3.2 小結(jié)

通過(guò)測(cè)定得出海南農(nóng)田土壤有效硒最小值為0.9微克/公斤，最大值為84.8微克/公斤，平均值為21.717微克/公斤。海南表層土壤有效硒含量集中在8～20微克/公斤范圍內(nèi)，面積有2.62萬(wàn)平方公里，占據(jù)了全島土壤總面積的76.38%。大部分市（縣）土壤有效硒含量為中等及以上水平，且部分地區(qū)土壤有效硒存在過(guò)剩的問(wèn)題。土壤硒含量高活性強(qiáng)，分布范圍較廣，這些對(duì)富硒土壤的開(kāi)發(fā)利用具十分重要的意義。

海南農(nóng)田土壤有效硒含量極高（gt;20微克/公斤）的地區(qū)分布在三亞和萬(wàn)寧的大部，瓊中、瓊海和屯昌三市縣的交界地帶，以及儋州、澄邁、瓊中交界地帶，還有東方、臨高和樂(lè)東的少部地帶，總面積約有0.82萬(wàn)平方公里。

4 土壤全硒

全球范圍內(nèi)，土壤硒含量差異很大，差距最大可以達(dá)到1000倍以上。日本海域沖積物土壤表層含硒量為0.45～0.9 毫克/公斤，美國(guó)西部一些土壤含硒量高達(dá)20～40毫克/公斤，拉丁美洲一些土壤表層土壤含量為0.35～3.2毫克/公斤，俄羅斯部分平原土壤含硒量特別低，還不到0.01毫克/公斤。我國(guó)土壤平均含硒量為0.25毫克/公斤，由于地形和氣候環(huán)境的不同，西北地區(qū)和東南部大部分地區(qū)的含硒量都十分的豐富大多為0.1～0.35毫克/公斤，其他地區(qū)含硒量相對(duì)較低，基本保持在0.045～0.130毫克/公斤。海南島的含硒量差距也是很大，大約在0.04～0.79毫克/公斤，不過(guò)大部分地區(qū)都可以保持在0.1～0.35毫克/公斤，全省含硒量平均在0.3毫克/公斤，和我國(guó)土壤含硒量及世界大部分地區(qū)土壤含硒量相當(dāng)。不同的土壤類(lèi)型的形成是很多條件共同作用的結(jié)果，不同的土壤類(lèi)型的含硒量又大有不同，通過(guò)試驗(yàn)調(diào)查總結(jié)了海南島不同土壤中的硒含量的大體數(shù)值，如表2可以看出，各類(lèi)土壤硒的平均含量是：鐵質(zhì)磚紅壤gt; 山地黃壤gt; 山地赤紅壤gt; 黃色磚紅壤gt;褐色磚紅壤gt; 燥紅土gt; 水稻土。

表2 海南島土壤含硒量

4.1 土壤全硒的測(cè)試方法

全硒量測(cè)定 ：稱(chēng)取1克過(guò)100目篩的土壤樣品，加入高氯酸— 濃硝酸混合溶液，消解（控制溫度為170℃～180℃）加熱消解直至溶液呈淡黃色，最后濃縮至體積為1～2毫升（此時(shí)瓶口冒白煙并產(chǎn)生酸蒸氣回流），取下冷卻，洗入50毫升容量瓶中，并稀釋至刻度，搖勻。放置澄清或干過(guò)濾。以20%HCl為載流，15%硼氫化鉀為還原劑， 按儀器最佳工作條件，調(diào)節(jié)好測(cè)硒的各項(xiàng)參數(shù)在原子熒光光譜儀上測(cè)。

表3 海南省各市（縣）土壤Se含量

4.2 小結(jié)

海南土壤全硒含量最小值為0.047毫克/公斤，最大值為1.693毫克/公斤，平均值為0.355毫克/公斤，基本呈現(xiàn)正態(tài)分布的規(guī)律，主要集中在中等0.175～0.4毫克/公斤范圍內(nèi)的分布，占據(jù)了全島陸地總面積的87.7%。屬于全國(guó)中高等水平，海南省土壤不存在缺硒或潛在缺硒狀態(tài)。海南省各市（縣）農(nóng)田的土壤硒含量差異較大，全硒含量較高（gt;0.4毫克/公斤）的地區(qū)分布在東北部?？诘呐f州—新坡—大致坡一帶、瓊?！f(wàn)寧沿海地帶、儋州東城—白沙金波一帶以及樂(lè)東黃流、三亞、東方部分地區(qū)，總面積約有0.41萬(wàn)平方公里（見(jiàn)表3）。

5 土壤水溶態(tài)硒

土壤中各種形態(tài)的硒的總和稱(chēng)為土壤全硒。海南島土壤水溶性硒含量為3.55～20.55微克/公斤，平均含量大約8.3 微克/公斤，是土壤全硒量的1.2%～4.1%。各類(lèi)土壤水溶形態(tài)硒含量見(jiàn)表2。其含量序列是：山地黃壤gt; 燥紅土gt; 褐色磚紅壤gt; 山地赤紅壤gt; 黃色磚紅壤gt; 鐵質(zhì)磚紅壤，全省來(lái)看西部土壤水溶性態(tài)硒含量要高于東部。根據(jù)測(cè)試結(jié)果，可以得出：土壤水溶態(tài)硒含量和土壤中貼的含量成相反增長(zhǎng)的趨勢(shì)，鐵質(zhì)磚紅壤硒含量較低。主要的原因是鐵鹽會(huì)和水溶性硒進(jìn)行反應(yīng)，生成沉淀Fe2（OH）4SeO3。

6 土壤硒含量的地理分異

從地域來(lái)看，海南島的土壤硒含量是東部最多，其次是中部，再者是西部和西南部地區(qū)，最大相差4倍有余。從其后方面來(lái)看，東部和中部的全年雨量豐富，大約帶1650～2500毫米左右，淋溶強(qiáng)度是很大的。但是西部和西南部地區(qū)的全年降雨量大約只有850～1550毫米左右，相對(duì)的淋溶強(qiáng)就很小了。隨著降雨量的增加，土壤的粘粒含量增加，東部和中部的粘粒一般大于16%，而西部和西南部的粘粒一般下雨6.5%，差距較大，因此，中部和東部對(duì)硒的固定性更好，相應(yīng)的含硒量也就較高。此外，由于雨量較大，生物有機(jī)質(zhì)的循環(huán)更快，硒在土壤有機(jī)質(zhì)中的積累也增加。由于以上原因，西部和西南部硒含量明顯低于東部和中部區(qū)域。地形方面，由于山地海拔差距較大，在垂直方面硒含量有一定的差距。黃色磚紅壤帶為0.308 毫克/公斤，山地赤紅壤帶是0.324毫克/公斤，山地黃壤帶，1000米處為0.348毫克/公斤，1500米處為0.528毫克/公斤，山地灌叢草甸土帶為0.210毫克/公斤?？梢?jiàn)五指山東南坡從基帶到黃壤帶硒含量呈增加趨勢(shì)，而到了近山頂帶，土壤質(zhì)地較粗，硒含量明顯減少。

7 結(jié)語(yǔ)

海南島的含硒量大約在0.04～0.79毫克/公斤，不過(guò)大部分地區(qū)都可以保持在0.1～0.35毫克/公斤，全省含硒量平均在0.3毫克/公斤，屬于中等水平。土壤硒含量和成土母質(zhì)息息相關(guān);氣候?qū)ν寥篮考胺植加兄置黠@的影響，降水量較多的區(qū)域含硒量會(huì)更高;山地的垂直帶土壤含量有著一定差距，自黃色磚紅壤帶到山地黃壤帶，硒含量呈增加的趨勢(shì)。

海南島的土壤水溶性硒含量十分的分豐富，大約為3.55～20.55微克/公斤，平均含量大約8.3微克/公斤，是土壤全硒量的1.2 %～4.1%。水溶態(tài)硒含量的分布是西部高于東部，鐵含量高的土壤，其水溶態(tài)硒含量就相應(yīng)較低。

硒也會(huì)被生物有機(jī)質(zhì)和粘粒所固定。因此，不同土壤有著不同的化學(xué)條件，同一類(lèi)型的土壤其硒含量也有可能不盡相同。

參考文獻(xiàn)

[1] Swaine D J. The Trace Element Content of Soils. Common wealth Agricultural Bureaux[M]. Eng，1995.37-46.

[2]奧貝爾H，潘塔M.著劉錚譯.土壤中的微量元素[M].北京： 科學(xué)出版社，2008.108-111.

[3]中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站.中國(guó)土壤元素背景值[M].北京：中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，2010.87-91.

作者簡(jiǎn)介：符傳良，本科學(xué)歷，海南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境與土壤研究所，高級(jí)農(nóng)藝師，研究方向：農(nóng)化分析，土壤肥料。