明溪縣土壤硒分布特征及富硒土地資源開發利用

陳德林

（福建省地質調查研究院，福州 350013）

硒是人體必需的微量營養元素，具有增強人體免疫力、抗氧化、重金屬解毒、阻斷基因突變等功能。世界衛生組織推薦的成人硒攝入量為40～400 μg/d。富硒土地資源調查評價、天然富硒農產品開發已成為地質調查服務于脫貧攻堅、新農村建設、生態文明建設的切入點，成為提高農業生產效益、增加農民收入、促進農村經濟發展的重要舉措。本文分析了明溪縣土壤硒分布特征，對富硒土地資源進行了分區，以期為當地富硒土地資源的開發利用提供地學依據。

1 調查區概況

明溪縣位于福建西北部，武夷山系的隴西山脈貫穿全境，其屬山地丘陵地帶，縣域總面積為1 704 km。2008年，福建省人民政府與中國地質調查局合作開展了“三明地區1∶25萬多目標區域地球化學調查”項目，調查發現，明溪縣局部耕地土壤呈“硒鋅雙富”態勢。2013-2014年，福建省廣義地質項目“福建省名特優農產品土壤地質背景研究”實施，開展了明溪淮山產地土壤地球化學特征及元素遷移轉化規律研究。2016-2020年，福建省財政廳、福建省自然資源廳（原福建省國土資源廳）與福建省農業農村廳（原福建省農業廳）先后聯合發文部署實施了1∶5萬和1∶1萬明溪縣農業地質調查評價項目，對縣域125.62 km耕地土壤多元素含量及分布特征，富硒鋅等微量元素農作物種類和分布進行了詳細調查，通過1 822件土壤樣品和205件農作物樣品的采集及檢測，獲得了耕地土壤和多種農作物多項元素指標的數據，為本次研究提供了基礎資料。

2 土壤硒分布特征分析

2.1 土壤硒總體特征與等級劃分

統計數據顯示，明溪縣耕地土壤硒元素全量指標介于0.07～1.22 mg/kg，均值為0.23 mg/kg，中值為0.19 mg/kg，其均值高于全國土壤豐度值（0.20 mg/kg）。縣域耕地土壤硒元素豐度等級為適量等級。土壤硒元素含量等級為適量的面積占比為47.24%；適量及高等級富硒土壤比例之和為52.99%，兩者超過一半，主要分布于瀚仙鎮、城關鄉（含雪峰鎮）、蓋洋鎮和楓溪鄉，面積總計約66.56 km（折合9.98萬畝）；等級為邊緣的土壤次之，占比為34.89%，零星分布于縣域各個村莊；缺乏區域分布于夏陽鄉、夏坊鄉和胡坊鎮等鄉鎮村莊的角落地帶。

2.2 不同地層巖性中硒元素的含量特征

統計和對比不同地層巖性中土壤硒元素全量平均值，結果發現，土壤中硒元素含量較高的地層巖性為佛壇組玄武巖、砂礫巖，石炭系灰巖、硅質巖，二疊系細砂巖、粉砂巖及白堊系粉砂巖、砂礫巖、流紋巖。以上幾種地層巖性中的硒元素含量平均值分別為0.41 mg/kg、0.37 mg/kg、0.33 mg/kg和0.29 mg/kg。從硒元素含量來看，大面積侵入巖地層和震旦系地層多屬于邊緣和缺乏區。

2.3 不同土壤類型中硒元素含量特征

統計和對比土壤硒元素在紅壤、水稻土、黃壤和粗骨土中的含量，結果發現，縣域紅壤和水稻土中硒元素平均含量明顯高于黃壤和粗骨土，紅壤和水稻土中的硒元素含量均值分別為0.23 mg/kg和0.24 mg/kg。從硒元素含量來看，黃壤和粗骨土區域多位于邊緣區。

3 富硒土地資源分區與開發利用

3.1 富硒土地資源分區

參照《土地質量地球化學評價規范》（DZ/T 0295—2016）的限值，將土壤硒元素全量介于0.175～3.000 mg/kg的土壤稱為富硒土壤，土壤富硒等級介于硒適量和高富硒水平。依此劃定的明溪縣富硒耕地面積約為66.56 km。

富硒土地資源分區以硒含量適量及高等級地塊為基礎，硒邊緣、缺乏及過剩等級不列入富硒土地資源規劃分區，同時兼顧土地集中連片程度、土壤環境質量狀況、土壤肥力等級、農田耕作條件等，做初步定性分區。明溪縣富硒土地資源劃分為Ⅰ類優先建設區和Ⅱ類重點建設區，面積分別為7.22 km和59.34 km。

明溪縣富硒土地資源分區建議如表1所示。Ⅰ類優先建設區分為10個子區（Ⅰ-1至Ⅰ-10），主要分布于蓋洋鎮、城關鄉、瀚仙鎮、夏陽鄉等，其土壤硒元素含量介于0.400～3.000 mg/kg。Ⅱ類重點建設區分為20個子區（Ⅱ-1至Ⅱ-20），主要分布于蓋洋鎮、瀚仙鎮、楓溪鄉和夏陽鄉等地，其土壤硒含量介于0.175～0.400 mg/kg。

表1 明溪縣富硒土地資源分區建議

3.2 富硒土地資源開發利用

3.2.1 富硒農產品

依據《富硒農產品硒含量分類要求》（DB35/T 1730—2017）和《富硒稻谷》（GB/T 22499—2008）等，對作物可食部位的硒元素含量進行檢測分析。結果發現，明溪縣的富硒農產品主要有水稻、淮山、百香果、獼猴桃、綠茶、雞蛋和淡水魚，富硒農產品樣本占比分別為65.22%、59.26%、75.0%、14.29%、25.00%、55.56%、100%。

作為大宗糧食產品，115件水稻樣品中有48件稻米硒含量達到《富硒稻谷》（GB/T 22499—2008）的標準，富硒樣占比為65.22%，硒含量介于0.002～0.129 mg/kg，均值為0.05 mg/kg，富硒水稻主要分布在蓋洋鎮、城關鄉、瀚仙鎮、沙溪鄉和胡坊鎮等地。54件淮山作物樣品中有32件達到富硒相關標準（0.01～0.10 mg/kg），富硒占比位59.26%，硒含量介于0.005～0.091 mg/kg，均值為0.012 mg/kg。富硒淮山主要分布于蓋洋鎮、城關鄉、瀚仙鎮、胡坊鎮、夏坊鄉和夏陽鄉等地。檢測發現，有4件百香果樣品、1件獼猴桃樣品、2件綠茶樣品、5件雞蛋樣品和5件淡水魚樣品的可食部位硒元素含量達到富硒相關標準。對于調查的豆類作物（花生和大豆），水果類（梨、葡萄、火參果、柑橘等）及生姜、冬筍等蔬菜類農作物，未發現有樣本達到富硒標準。

3.2.2 土壤硒與作物中的硒

土壤中的硒是植物硒的主要來源。以明溪縣大宗農作物水稻為例，根據土壤硒元素含量分布特征，對硒含量數據做均化處理，每0.05 mg/kg為一含量區間，將其分成10組。土壤中硒元素含量與農產品硒元素含量的相關曲線顯示，水稻中硒元素含量與土壤中硒呈現出顯著的線性正相關，隨著土壤硒含量的增加，水稻中硒含量表現出增加的趨勢，相關系數為0.958 7。這一結果突顯了土壤硒含量水平對水稻硒富集的貢獻，同時印證了土壤硒是水稻農產品中硒的第一供體。

3.2.3 富硒土地資源開發利用建議

農產品中的硒元素主要來自土壤，除了受土壤硒含量及其有效性影響外，還與作物品類直接相關。明溪縣富硒土地廣闊，而且土地平整，相對集中連片，生態良好。水稻作為明溪縣大宗糧食作物，現有蓋洋鎮富硒“溫莊貢米”品牌，“明溪淮山”是中國農產品地理標志農作物。這兩類農產品種植面積廣且產量大，具有廣闊開發前景。建議在富硒土地資源I類優先建設區和Ⅱ類重點建設區優先規劃種植易富硒的水稻和淮山農作物，在硒邊緣和缺乏區域有選擇性地種植易富硒農作物。

土壤酸堿度在很大程度上決定了硒的存在形態，從而影響其有效性，土壤中硒的有效性隨著pH升高而增強，當土壤呈酸性和中性時，硒的有效性較低。鑒于明溪縣耕地以酸性土壤為主的特征，富硒土地開發利用可適當施用草木灰、碳酸氫銨和窯灰鉀肥等堿性肥料，改善土壤環境，以提高作物對土壤硒元素的吸收量。農業產業園可采取土施、葉面噴肥等方法，提高土壤和植物體內的硒含量，滿足農產品的品質和產量要求。

4 結論

明溪縣大面積耕地的土壤硒元素含量在適量等級以上，其著生的農作物可食部位均不同程度地富含硒元素，因而具有很大的開發潛力。富硒土地資源是大自然賜予人們的稀有資源，富硒土地資源開發宜與當地國土空間規劃、農業產業發展規劃等相結合，地方政府和有關部門應實施資源保護性開發戰略。同時，拓展鋅、鍺、鍶等有益微量元素的土地資源開發利用。研究表明，硒與重金屬元素存在一定的伴生關系。在開發利用富硒土地資源時，要對耕地土壤進行環境質量監測和安全性評估。目前，植物外源增硒較多的是通過增施優質硒肥提高作物可食部位有機硒含量，同時促進土壤其他養分元素的平衡吸收，以提高作物產量和品質。為合理開發利用清潔安全的土地資源和農產品，建議通過科學的田間試驗優化硒肥施用效果，大力發展富硒生態農業，同時切實保護生態環境。