我國土壤中鉬的賦存形態現狀

李小娜，王金云

（安徽省地質實驗研究所，安徽 合肥 230001）

鉬（Mo）在褐色球形固氮菌生長和發揮其固氮作用中必不可少，早在20世紀30年代，鉬的這一生物學意義就被證實；1981年，Abumrad等報道了1例青年在補充鉬酸銨以后，之前出現的一系列鉬缺乏癥狀得到了明顯改善，各項生化指標恢復正常，鉬是人類所必需的微量元素也從而被證實[1]。

固氮酶和硝酸鹽還原酶是植物體內不可或缺的兩種酶，作為兩種酶的重要組成成分，鉬對植物體的氮素代謝也起著至關重要的作用。

已經有大量研究表明，給小白菜[2]、花椰菜[3]、煙草[4]等作物施加鉬肥，對提高作物產量和葉綠素、抗壞血酸及可溶性糖等營養品質有明顯效果。鉬在動物和人體的生命代謝過程中也發揮著巨大的作用。據多位學者[5,6]報道，人體中鉬的攝入量不足時，會大大提高心血管疾病、胃癌、齲齒等的發病率。

1 我國土壤中鉬的現狀

土壤中的鉬主要來源于鉬礦石，鉬可以在礦石風化的過程中不斷釋放出來，從而進入土壤中。據報道，全球土壤中鉬的平均含量為2.3 mg/kg[7]，而我國土壤中的全鉬平均含量為1.7 mg/kg，略低于全球平均水平，大部分集中在2mg/kg左右，一般在0.1 mg/kg～6.0 mg/kg范圍內，具體不同類型土壤中鉬的含量范圍見表1。我國南方與北方土壤成土母質的不同導致了南、北方土壤中鉬含量的顯著差異，尤其在華北平原、東北平原、黃土高原等北方地區有效鉬含量均低于缺鉬臨界值（0.15 mg/kg），但與此同時，由于南方部分地區的土壤酸性較強，也出現了土壤中的鉬不能被作物充分吸收利用，導致作物缺鉬的現象。我國缺鉬地區的分布與嚴重程度如圖1所示。

表1 不同類型土壤中鉬的含量

2 土壤中鉬的賦存形態

一般認為，土壤中鉬的主要來源是顆粒態鉬尾礦，在土壤水體中主要以離子態MoO42-形式遷移，在此過程中受到土壤pH值和膠體種類的影響[8]。當pH＞6時，MoO42-可以被植物很好的吸收利用，當pH＜6時，MoO42-將發生聚合反應，形成易被土壤膠體吸附卻無法被植物吸收利用的多酸絡合物。在富含有機質的還原環境中，MoO42-轉化為易固定于腐殖酸上的MoO22+，同樣不利于植物體的吸收。土壤溶液中鉬的形態受到pH值的影響，具體存在形態見表2。

表2 土壤中鉬的存在形態[9]

因為大部分土壤pH＞5，所以鉬在土壤中的主要形態為MoO42-。土壤溶液的pH值、濕度、鉬濃度等因素都會影響土壤鉬的吸附量。

圖1 中國土壤缺鉬分布圖[12]

表3 土壤中鉬的形態分類

表4 土壤有效態鉬含量分級表（mg/kg）

3 土壤鉬的供給狀況評價及研究現狀

土壤的全鉬含量水平不宜直接用來評價土壤鉬的供給能力，結合土壤的pH值，有效態鉬能夠較為客觀的反映土壤鉬的供給水平，但也有學者[13]認為豆科植物的鉬含量也可以用來評價土壤鉬的供給能力。目前，廣泛采用的有效鉬的提取劑為pH3.3的草酸—草酸銨溶液，劉錚[14]將有效態鉬含量分級，具體見表4。

張繼榛[15]對安徽省淮北、江淮、皖西、沿江和皖南五個地區的共計1006個耕層土壤中的有效鉬含量和分布進行了統計，其中涵蓋了紅壤、黃壤、黃棕壤、水稻土等十三種土類，研究發現，全省土壤全鉬平均含量7.24 mg/kg，而有效鉬的平均含量僅為0.093mg/kg，屬于低鉬水平，尤其是淮北地區，有效鉬極低水平（＜0.10 mg/Kg）的分布頻率高達90%，其他地區低水平（0.10 mg/Kg～0.15 mg/Kg）的分布頻率也都在80%以上。

研究結果還表明，不同母質發育的土壤有效鉬水平差異明顯，其中硅質頁巖發育的土壤有效鉬含量最高，平均值為0.176±0.041 mg/Kg，湖積物發育的土壤次之，平均值為0.157±0.019 mg/Kg。河流沉積物及碳酸巖母質發育的土壤有效鉬平均含量略低于0.15 mg/Kg，處于中等水平。而黃土沉積物、黃土古河（湖）沉積物及紫色砂巖發育的土壤有效鉬都都屬于極低水平，平均含量僅為0.005 mg/Kg～0.070 mg/Kg。此外，水、旱種植情況的不同也會影響土壤有效鉬的含量，水稻土有效鉬含量在0.15mg/Kg左右，而旱地土壤有效鉬都在0.100 mg/Kg以下。唐麗靜等[16]分析山東省沂源縣耕層土壤的有效鉬含量發現，土壤酸性越強，鉬的有效性則越低。盧麗萍等[17]認為土壤鉬的有效性也受到有機質含量的影響，分析指出，可能是由于有機質先與土壤中不易被植物吸收的鉬結合，隨著有機質的再次分解改變了鉬的存在形態，使得有效鉬隨著有機質含量的增加而增加。

4 小結

作為生物體必不可少的微量元素，鉬的存在保證了生命活動的正常運行。但是總體來看我國大部分地區的土壤中有效鉬的含量并不高，因此相應地區作物的生長就容易收到影響，從而進一步導致人體內鉬的攝入不足。