祝 強
(江西省煤田地質局,江西 南昌 330001)
硒(Se)是人體和動物的必需微量元素[1],具有保護心肌健康、防治克山病、防癌、抗腫瘤、增強人體免疫力和抗衰老的作用,人體缺硒時危害較大[2-4]。全世界約40 多個國家和地區缺硒(Se)[3]。中國約72%的國土面積處于不同程度的缺硒狀態,約有1億多人口的身體處于低硒狀態[4]。合理調配和獲取適量的硒(Se)已成為醫學上的熱門話題。因人體對硒的需求很微量,以藥物補硒,用量難以控制。優選富硒農產品,通過食用富硒農產品補硒是安全、廉價、可行的方法[5-7]。不同品種的農作物富硒能力存在較大差異[6-7]。閏加力等研究了湖北省不同農作物對土壤硒吸收富集規律,研究表明湖北省內四種農作物中黃豆富硒性能最強,玉米最弱[11]。胡小娟等研究發現江西于都縣黃麟地區不同農作物中稻谷的硒含量最高及硒富集能力最強[4]。本研究利用贛南地區1:5 萬土地質量地球化學調查采集的農作物及根系土樣品測試數據,對比分析不同農作物的富硒能力和富硒率,優選富硒農產品開發品種,指導贛南地區富硒農產品的合理開發。
“贛南”是江西省南部城市贛州市的簡稱,地跨東經113°54′~116°38′、北緯24°29′~27°09′之間;屬亞熱帶季風氣候區;以山地、丘陵、盆地為主。贛南地區位于華夏板塊華南造山系東南造山帶南嶺東段隆起帶和武夷隆起帶,區內巖漿巖分布廣泛,地層發育較齊全。以林地、水田、旱地、園地為主要的土地利用方式。種植的農作物主要為谷類、臍橙、油菜、花生、大豆等[8]。樣品主要分布在于都縣、贛縣、崇義縣、信豐縣、興國縣、瑞金市。于都縣采樣區主要出露青白口系庫里組變余凝灰質長石砂巖和變余巖屑-晶屑凝灰巖夾板巖;震旦系老虎塘組,硅質板巖夾板巖。贛縣主要出露寒武系下統牛角河組炭質板巖、砂巖夾板巖等。崇義縣主要出露燕山早期花崗斑巖和加里東期花崗巖。信豐縣主要出露震旦系上統壩里組變余中粒硬砂巖夾板巖,底部變余復成分砂礫巖。興國縣主要出露白堊系下統茅店組細礫巖、粗礫巖、砂質泥巖。瑞金市主要出露上石炭統黃龍組白云質灰巖、下二疊統船山組灰巖夾硅質炭質頁巖等。
從2016年開始,中國地質調查局南京地質調查中心在贛南地區開展1:5 萬土地質量地球化學調查工作。本研究收集到贛南部分地區1:5 萬土地質量地球化學調查中采集的農作物及配套根系土硒含量數據各708 組。樣品分布于都縣、贛縣、崇義縣、信豐縣、興國縣、瑞金市等地區,見圖1。農作物樣品種類及個數見表1。農作物主要采集收獲盛期的可食部分。采集根系土樣時,其中水稻、蔬菜等耕地采樣深度為0~20 cm,臍橙、油茶等園地土壤采集部位為毛根區,采集深度為0~60 m,樣品由多個子樣混合組成。

圖1 贛南地區采樣點分布
數據處理時首先判斷數據是否服從正態分布,不服從則對數據按照3 倍離差剔除異常值。測試數據統計分析采用EXCEL2010 及SPSS23 軟件進行。利用MapGIS 6.7 軟件繪制樣點分布圖。
通過對不同品種農作物中硒含量進行統計,結果發現豆角、花生和水稻等籽實類農產品中硒含量最高。其中水稻籽實硒含量為0.021~0.234 mg/kg,平均含量為0.066 mg/kg,高于富硒稻谷標準值(0.04 mg/kg)。芋子、百香果、番薯、半夏、臍橙等瓜果類農作物硒含量較低。籽實類農作物相對瓜果類農作物硒含量更高,這可能與瓜果類農產品含水率更高有關,見表1。

表1 贛南地區不同農作物及根系土Se 含量參數(單位mg/kg)
為了更好地描述農作物對土壤硒的吸收富集,本研究利用富集系數(PUF)表現農作物的硒富集能力[11]。硒富集系數越高說明農作物對土壤中硒的吸收能力越強。農作物硒富集系數計算公式為:PUF=農作物籽實中硒含量/根系土硒含量。本次共收集19 種農作物硒及根系土硒含量測試數據,硒含量數據統計及富集系數計算結果見表1、圖2。

圖2 贛南地區不同品種農作物硒富集系數對比
由表1和圖2可知,不同品種的農作物富硒能力存在較大差異,其中豆角、生姜、甜葉菊、水稻的富集系數較高,表示豆角、生姜、甜葉菊、水稻的富硒能力較強。而芋子、番薯、百香果、臍橙硒富集系數較低,富硒能力較弱。研究區農作物富硒能力依次為豆角>生姜>甜葉菊>水稻>花生>辣椒>茄子>煙葉>絲瓜>苦瓜>油茶>蓮子>玉米>楊梅>半夏>臍橙>百香果>番薯>芋子。
根據GBT224992008 富硒稻谷及 《富硒食品硒含量分類標準》(DB36/T566-2017)相關規范標準,對不同農產品達到富硒標準的件數及富硒率進行統計,見表2。根據統計結果,贛南地區玉米、辣椒、茄子的富硒率為100%,其他農作物富硒率從大到小依次為:水稻、豆角、蓮子、楊梅、油茶、花生、苦瓜、百香果、番薯、臍橙、芋子、煙葉、絲瓜、生姜。半夏、甜葉菊不參與此次統計。富硒率統計結果表明,贛南地區具有發展富硒玉米、富硒辣椒、富硒茄子和富硒大米的潛力。

表2 贛南地區不同農作物富硒率比較
根據上述統計,贛南地區水稻的富硒率達到82.33%,富集系數0.262,兩項數據均充分說明,研究區水稻富硒率高,水稻富硒能力強。贛南地區富硒水田分布廣泛,為發展富硒大米提供良好基礎。水稻是世界性的主要糧食作物,所以選擇以水稻為補硒(Se)的載體可以事半功倍。天然富硒大米具有很高的醫用價值和經濟價值。建議贛南地區重點發展富硒大米,打造贛南特色富硒大米品牌。
1)贛南地區豆角、花生和水稻等籽實類農產品中硒含量最高。芋子、百香果、番薯、半夏、臍橙等瓜果類農作物中硒含量較低。籽實類農作物硒含量高于瓜果類農作物硒含量。
2)贛南地區豆角、生姜、甜葉菊、水稻等農作物的富硒能力較強,而芋子、番薯、百香果、臍橙等農作物富硒能力較弱,不同農作物富硒能力存在差異。
3)根據富硒農產品規范標準,贛南地區玉米、辣椒、茄子、水稻的富硒率較高,具有開發富硒玉米、富硒辣椒、富硒茄子和富硒大米的潛力。建議贛南于都縣、贛縣、崇義縣、信豐縣、興國縣、瑞金市等地區選擇富硒土壤分布區,優先開發上述富硒農產品。重點發展富硒大米產業,打造贛南富硒大米品牌。