貴陽市花溪區城郊菜地土壤硒含量初探

段志斌，王 濟，蔡雄飛，宣 斌，胡豐青

（貴州師范大學地理與環境科學學院，貴陽550025）

硒是人體必需的微量元素之一，具有雙重生物學功能，環境中硒過量會形成硒毒，而硒缺乏會導致白肌病、克山病、大骨節病等地方?。?］。由于硒元素在提高人體免疫力、預防心血管疾病、抗氧化、抗癌等方面有著重要作用，補硒理念也逐漸被多數人所接受［2］。植物硒是人體攝入硒元素的重要來源，而土壤硒是植物硒的來源庫［3］，其最終會通過食物鏈途徑影響人體健康，因此研究土壤中硒的含量、分布對于區域農產品安全以及人體健康具有重要意義。

近年來，我國學者對不同地區土壤中硒含量以及分布規律進行調查研究。郭宇等［4］在對恩施地區典型農業活動區土壤硒的調查基礎上，發現了富硒和高硒地區；仝雙梅等［5］對貴州開陽縣土壤硒含量及分布進行研究，發現該區域多數土壤達到富硒、高硒水平，并篩選了可供當地開發種植的富硒農作物；張星等［6］對川東北巴中農田土壤硒分布特征進行研究，劃分了四個富硒產業帶；李福燕等［7］對?？谑修r田土壤硒含量進行調查，發現?？谑写嬖诖竺娣e富硒土壤，具有發展富硒農產品種植開發價值。硒在自然環境中非常活潑，易遷移，分布不均，據普查結果顯示，我國從東北三省起斜穿至云貴高原，2/3以上地區缺硒，其中50%為嚴重缺硒區［8-9］?；ㄏ獏^位于貴州省中部云貴高原東斜坡地帶，是省會貴陽市重要的蔬菜種植示范基地和農產品供應基地，而對該區城郊菜地土壤硒含量的系統研究未見報道，本研究通過采集花溪區城郊菜地土壤樣品，對土壤硒含量、分布及其影響因素進行研究分析，旨在為該地區農產品種植規劃、富硒土壤資源評價及富硒農產品開發提供基礎數據。

1 材料與方法

1.1 研究區概況

花溪區位于貴陽市南部，地處黔中腹地，距市區中心約17 km。區域處于106°27′—106°52′E、26°11′—26°34′N，年平均氣溫14.9℃，年降雨量1 178.3 mm，無霜期約為270 d；境內流域面積較大的河流共有17條，主要河流總長258 km，同時擁有2座中型水庫，18座小型水庫，其中松柏山水庫和花溪水庫為貴陽市重要飲用水源，具備發展綠色農業的良好自然條件。全區主要種植香蔥、折耳根、辣椒、蠶豆、油菜等作物，2016年蔬菜播種面積17 891 hm2，蔬菜總產量43.58萬t，是貴陽市及周邊大學城的蔬菜、瓜果等商品的重要基地。

1.2 樣品采集

對花溪區青巖鎮、黔陶鄉、燕樓鄉、黨武鎮、湖潮鄉、金竹鎮、石板鎮七個鄉鎮的蔬菜種植基地和零散菜地進行土壤采樣。按蔬菜種植面積大小分為1—2個采樣單元，每個單元內采用“S”形采樣方法對菜地土壤表層0—10 cm土壤進行采集，用“四分法”分至1 kg左右樣品，并用GPS進行定位，共采集34個土壤樣品（圖1）。

圖1 花溪區地理位置及樣點分布Fig.1 Location of Huaxi District and distribution of sam pling points

1.3 樣品處理與測定

土壤經自然風干后，去除植物和石塊進行研磨，充分混勻過100目土壤篩，待分析測定。樣品中硒測定采用硝酸-高氯酸（4∶1）方法進行消解，使用原子熒光光譜儀進行測定（Perkin Elmer AF 640）；采用國家標準土壤物質GSS-1確保分析結果準確可靠。

1.4 統計分析

利用Excel 2007和SPSS 22.0對所得數據分類統計分析和正態分布檢驗，采樣點分布圖采用ArcGIS 9.3軟件進行繪制。

2 結果與分析

2.1 土壤硒含量

花溪區城郊菜地的34個土壤樣品經K-S檢驗P值（0.062）＞0.05，說明土壤硒質量分數符合正態分布。根據所測的花溪區7個鄉鎮的城郊菜地土壤樣品來看（表1），土壤硒含量最高值為1.06 mg/kg，最低值為0.20 mg/kg，全距為0.86 mg/kg，均值為0.62 mg/kg。與我國部分地區土壤硒分布狀況（表2）對比分析發現，花溪區城郊菜地土壤硒含量明顯低于貴州開陽縣、鳳岡縣的土壤硒含量，而略高于其他地區，同時其土壤硒平均值高出全國平均值（0.29 mg/kg）［10］1.14倍，也高出貴州省土壤硒平均含量（0.39 mg/kg）［11］近59%?？梢娀ㄏ獏^城郊菜地土壤硒含量的背景值較高。

表1 各采樣點土壤硒含量、pH及海拔參數Table1 Soil Se contents，pH values and altitudes of sampling points

表2 我國部分地區土壤硒狀況Table 2 Soil Se contents in some areas of China

2.2 土壤硒含量豐缺劃分

譚見安［18］從我國硒缺乏地方病角度出發，根據表土硒含量的差異劃分出6個等級的生態景觀界限值（表3）。根據這種劃分，花溪區城郊菜地土壤硒含量為0.2—1.06 mg/kg，處于足硒與富硒的生態景觀劃分等級范圍，其中13.64%的表層土壤樣品達到足硒等級，86.36%的表層土壤樣品達到富硒等級，擁有較大面積的富硒土壤資源。

表3 我國硒元素生態景觀界限值劃分等級Table 3 Classification of soil Se contents in ecological landscape of China

花溪區境內以山地丘陵地貌為主，受地形、海拔、氣候的影響，各鄉鎮土壤硒含量也表現出明顯的空間差異性（表4）。從表4可以看出，位于南郊的青巖鎮土壤硒含量平均值最高，為0.89 mg/kg，西南部的黨武鎮（0.72 mg/kg）、燕樓鄉（0.63 mg/kg）和西北部的金竹鎮（0.64 mg/kg）均略高于花溪區城郊菜地土壤硒的平均值，屬于典型的富硒地帶；東南部黔陶鄉土壤硒含量最低，為0.42 mg/kg，最高均值（青巖鎮）為最低均值（黔陶鄉）的2.12倍。綜合以上，從發展富硒農產品開發種植角度和地理位置出發，可以形成黨武鎮-燕樓鄉-青巖鎮富硒辣椒產業帶。

表4 城郊菜地土壤硒含量統計Table 4 Statistics of soil Se contents in suburban vegetable fields

2.3 土壤硒含量與海拔、pH的關系

自然因素對硒元素在土壤中含量的變化有著重要影響，因此本研究利用表1中數據對花溪區城郊菜地土壤硒含量與土壤pH、海拔進行相關分析（表5）?；ㄏ獏^地形起伏較大，本研究采集的土壤樣品海拔在1 021—1 222 m，對研究區域土壤硒含量與海拔高度進行相關分析，結果顯示，土壤硒含量與海拔高度呈顯著負相關（P＜0.05），這與溫新平等［19］研究結果相似，即土壤硒含量隨海拔的升高有降低的趨勢。花溪區具有高原季風濕潤氣候特點，雨量充沛，在多山地區，由于土壤和巖石的淋溶作用較強，使得土壤中硒元素的遷移能力加強，山谷和丘陵地帶土壤中硒含量顯著高于山脊。

pH對土壤硒含量的控制比較復雜，研究報道中得出的結論也有所差別。表5中的相關分析表明，花溪區土壤硒含量與pH之間沒有顯著相關性，這也與一些研究結果類似［14，17，20-21］。究其原因，pH是土壤重要的理化指標，影響著亞硒酸鹽和硒酸鹽之間的轉化，亞硒酸鹽主要存在于酸性至中性土壤中，遷移淋溶作用較弱；硒酸鹽主要存在于堿性土壤，溶解性較好，易被植物吸收。研究區土壤pH主要在6—8，沒有出現較大范圍波動，以中性及中性偏堿性土壤居多，由此可能對控制土壤硒含量變化并不顯著。

表5 土壤全硒含量與pH和海拔的關系Table 5 Correlations of soil Se content to pH and altitude

3 結論與討論

花溪城郊菜地土壤硒含量范圍在0.2—1.06 mg/kg，均值為0.62 mg/kg，高于全國和貴州省土壤平均水平。從土壤硒含量水平和生態景觀角度來看，土壤硒含量整體上達到富硒水平，低于高硒水平，不會引起硒缺乏癥和硒中毒癥。土壤硒含量水平表明：不同鄉鎮之間存在差異，黨武鎮、燕樓鄉、青巖鎮等區域富硒土壤資源豐富，可以考慮發展富硒農產品的種植開發，形成富硒產業帶。相關分析表明：土壤硒含量與pH之間沒有顯著相關性，與海拔高度呈顯著負相關。

在科學研究方面，由于本研究僅對花溪區城郊菜地土壤硒含量進行了有限的影響因素探討，要更加全面、準確了解花溪區城郊菜地土壤硒含量及分布和影響因素之間的關系，還須要結合更多的土壤理化指標、土地利用方式、土壤類型等因素；在成果應用方面，須要系統分析區域內土壤硒與作物硒含量之間的關系，篩選出達到富硒等級的農作物，尤其是在連片富硒土壤區域進行規模性種植，生產出天然的富硒農產品，可以形成經濟效益顯著的富硒農產品的產業帶，提高農產品附加值，加快花溪區特色農業種植發展。

［1］吳永堯，彭振坤，羅澤民.硒的多重生物學功能及對人和動物健康的影響［J］.湖南農業大學學報（自然科學版），1997，23（3）：294-300.

［2］王成，田新玲.微量元素硒與人體健康［J］.中國食物與營養，2006（5）：53-54.

［3］遲鳳琴，徐強，匡恩俊，等.黑龍江省土壤硒分布及其影響因素研究［J］.土壤學報，2016，53（5）：1262-1274.

［4］郭宇，鮑征宇，馬真真，等.湖北恩施地區土壤-植物系統中Se元素的地球化學特征［J］.地質通報，2012，31（1）：151-155.

［5］仝雙梅，連國奇，秦趣，等.貴州省開陽縣土壤硒含量及其制約因素研究［J］.甘肅農大學報，2013，48（2）：105-109.

［6］張星，陳文德.川東北巴中農田土壤Se分布特征研究［J］.水土保持研究，2014，21（4）：214-218.

［7］李福燕，漆智平，李許明.?？谑修r田土壤硒含量特征與農作物硒特征［J］.土壤通報，2016，47（3）：630-635.

［8］布和敖斯爾，張東威，劉力.土壤硒區域環境分異及安全閾值的研究［J］.土壤學報，1995，32（2）：186-193.

［9］王癑琳，陳文德，胡冀珍.巴中市代表性農作物與土壤Se含量特征［J］.江蘇農業科學，2016，45（5）：461-464.

［10］劉錚.中國土壤微量元素［M］.南京：江蘇科學技術出版社，1996.

［11］王甘露，朱笑青.貴州省土壤硒的背景值研究［J］.環境科學研究，2003，16（1）：23-26.

［12］劉義，徐一帆，邵樹勛.貴州鳳岡縣田壩村茶園土壤硒的含量及評價［J］.貴州地質，2012，29（1）：72-76.

［13］徐強，遲鳳琴，匡恩俊，等.方正縣土壤硒的分布特征及其與土壤性質的關系［J］.土壤通報，2015，46（3）：597-602.

［14］王麗，張建東，王浩東.漢陰縣土壤硒的分布特征［J］.山西農業科學，2016，44（10）：1512-1515.

［15］吳含志，陳彪，鄭國東，等.橫縣巖溶區土壤硒地球化學特征及影響因素探討［J］.南方國土資源，2016（9）：30-33.

［16］王曉杰，孟凡喬，吳文良，等.內蒙古武川縣土壤硒分布特性研究［J］.土壤通報，2016，47（3）：624-629.

［17］沈慧芳，楊波，方克明，等.江西浮梁茶園土壤硒與茶葉硒富集能力的研究［J］.上海農業學報，2015，31（1）：59-62.

［18］譚見安.環境生命元素與克山?。跰］.北京：中國醫藥科技出版社，1996.

［19］溫新平，陳永祥.山西省水土含硒量及大骨節病區的海拔分布［J］.廣東微量元素科學，1996，3（2）：61-64.

［20］楊良策，李明龍，楊廷安，等.湖北省恩施市表層土壤硒含量分布特征及其影響因素研究［J］.資源環境與工程，2015，29（6）：825-829.

［21］黎旭榮.廣東省高州石鼓地區土壤硒分布特征及影響因素［J］.廣東微量元素科學，2016，23（8）：8-13.