

收稿日期:2023-11-09
作者簡介:周劉洋(1992—),男,四川成都人,工程師。研究方向:土地質量地球化學。
通信作者:馬義波(1988—),男,貴州仁懷人,高級工程師。研究方向:沉積地質、農業地質。
摘要:本研究系統采集畢節市4個典型農業園區的表層土壤樣品和農作物樣品,并對測定數據進行處理分析,為畢節市富硒土地的開發利用和富硒農業的發展提供指導。結果表明,4個農業園區土壤硒平均含量均達到《天然富硒土地劃定與標識》(DZ/T 0380—2021)的富硒閾值(0.4 mg/kg),土壤類型是影響土壤硒含量的重要因素。4個農業園區種植的農作物中,茶葉、水稻、玉米和中藥材均有發展富硒農產品的潛力。
關鍵詞:農業園區;土壤;農作物;硒含量;畢節市
中圖分類號:S158.3 文獻標識碼:A 文章編號:1008-9500(2024)01-00-03
DOI:10.3969/j.issn.1008-9500.2024.017
Characteristics of Selenium Content in Soil and Crops of Typical Agricultural Parks in Bijie City
ZHOU Liuyang, MA Yibo
(Guizhou Geological Survey Institute, Guiyang 550018, China)
Abstract: This study systematically collects surface soil and crop samples from four typical agricultural parks in Bijie City, and processes and analyzes the measured data, providing guidance for the development and utilization of selenium rich land and the development of selenium rich agriculture in Bijie City. The results show that the average selenium content in the soil of the four agricultural parks reaches the selenium enrichment threshold (0.4 mg/kg) of the “Natural Selenium Enriched Land Delineation and Identification” (DZ/T 0380—2021), and soil type is an important factor affecting soil selenium content. Among the crops grown in the four agricultural parks, tea, rice, corn, and traditional Chinese medicine all have the potential to develop selenium rich agricultural products.
Keywords: agricultural park; soil; crops; selenium content; Bijie City
硒(Se)是動物生長必需的微量元素,人體健康與硒息息相關[1]。硒元素在抗氧化、調節免疫功能、預防心血管疾病、抗病毒、抗衰老、抗癌等方面具有一定積極作用,缺硒會引起克山病、大骨節病等地方病。人體硒元素的來源主要為外部攝入,人們通過食用谷物、瓜果蔬菜及肉蛋奶等獲取硒元素[2]。食物的大部分硒來源為農作物,農作物硒的來源為土壤,因此研究土壤硒含量與農作物硒含量特征是近年來硒研究的主要方向。目前,畢節市共有326個產業園區。畢節市把產業園區作為農業發展的重要陣地,引領山地優勢特色農業發展,推動農業向更大規模擴展。本研究選擇畢節市4個典型農業園區,系統采集表層土壤樣品和典型農作物樣品進行測定分析,以明確畢節市典型農業園區的表層土壤及農作物富硒特征,提出富硒土地資源開發利用的建議,助力當地富硒農業發展。
1 研究區概況
畢節市位于貴州省西北部烏蒙山區,地處川、滇、黔三省結合部,總體地勢西南高東北低。全區地貌類型主要為峰叢槽谷,局部為低山丘陵及山間洼地。區內土壤主要分為三類。其中,黃壤、黃棕壤最多,占全區土壤面積的77.9%;粗骨土、石灰土等土壤類型主要受成土母巖的影響,發育在地勢較陡、侵蝕嚴重的地方,占全區土壤面積的19.1%;其他土壤類型則以受人類活動影響的水稻土為主,占全區土壤面積的2.6%。全區土地利用類型主要為林地與耕地,耕地主要種植玉米、水稻等大宗農作物,林地主要種植中藥材、茶葉等農作物。
4個典型農業園區均位于畢節市。一是七星關區阿普屯現代中藥材示范園區(簡稱園區1),位于七星關區阿市苗族彝族鄉;二是七星關現代高效農業示范園區(簡稱園區2),位于七星關區朱昌鎮;三是七星關區休閑農業示范園區(簡稱園區3),位于七星關區楊家灣鎮與撒拉溪鎮;四是黔西市水西觀光農業示范園區(簡稱園區4),位于黔西市林泉鎮與杜鵑街道。
2 材料與方法
2.1 樣品采集及處理
在4個典型農業園區分別采集表層土壤樣品、農作物樣品及相應的根系土樣品。表層土壤采樣密度為20個點/km2,利用北斗衛星導航系統(BDS)進入設計樣點區域,在設計采樣點周圍進行3~5點采樣并組合,采樣質量在1.5 kg以上,并用BDS定位。農作物樣品采集于農作物成熟以后,進入預設采樣點后,根據實際情況進行多點采樣并組合,在采集農作物的同時對根系土樣品進行采集。土壤樣品經自然風干后過篩裝瓶,以便送實驗室化驗分析。農作物樣品風干磨碎過篩后,縮分,送樣分析。
2.2 樣品測定分析
本次樣品測定分析嚴格按照《多目標區域地球化學調查規范(1∶250 000)》(DZ/T 0258—2014)、《區域生態地球化學評價規范》(DZ/T 0289—2015)的相關要求進行質量控制。各類樣品報出率、準確度和精密度均達到要求。土壤樣品硒含量的測定采用原子熒光光譜法(AFS),農作物樣品微波消解后采用電感耦合等離子體質譜法(ICP-MS)測定硒含量。
3 結果與分析
3.1 區域表層土壤硒含量分布特征
在畢節市4個典型農業園區共采集表層土壤樣品1 320件,對表層土壤硒含量進行統計,結果如表1所示。結果表明,畢節市4個典型農業園區表層土壤硒含量平均值介于0.41~0.53 mg/kg,明顯高于全國表層土壤背景值[2],與貴州省耕地土壤背景值[3]相當,略低于貴陽市表層土壤背景值。4個典型農業園區中,土壤硒含量平均值最高的為園區2,最低的為園區4。
4個農業園區均達到《天然富硒土地劃定與標識》
(DZ/T 0380—2021)的富硒閾值(0.4 mg/kg),因此均有開發為富硒土地的潛力。
對4個典型農業園區不同土壤類型表層土壤硒含量進行統計,結果如表2所示。結果表明,對比同一園區的不同土壤類型,粗骨土硒平均含量最高,其次為石灰土。不同園區的水稻土硒含量平均值差異較大,受耕作方式和種植產品的影響,不同園區同一土壤類型的土壤硒含量也有差異。不同園區的黃壤硒含量平均值差異較小,與各園區內黃壤分布面積最廣有關[4]。
3.2 區域農作物硒含量分布特征
4個農業園區種植的農作物主要有玉米、水稻、中藥材和茶葉。不同農作物硒含量差異較大,同一農作物硒含量在不同地區也存在一定差異。4種農作物中,茶葉的平均硒含量最高,達到0.08 mg/kg,根據《富硒食品硒含量分類標準》(DB 6124.01—2010),富硒茶葉中硒含量需要達到0.05 mg/kg,經計算,
園區3的茶葉富硒率達到93.33%,表明此區域有開發富硒茶產品的巨大潛力。
園區4種植的水稻硒平均含量達到0.043 mg/kg,
根據《富硒稻谷》(GB/T 22499—2008),富硒水稻中硒含量需要達到0.04 mg/kg,在采集的15件水稻樣品中,有8件樣品達到富硒標準,富硒率為53.3%,因此園區4可以進行進一步選育及栽培,進而發展富硒水稻產業。4個產業園區均種植玉米,通過采樣分析,對比《富硒食品硒含量分類標準》
(DB 6124.01—2010),4個農業園區的玉米富硒率都在69%以上,表明4個農業園區都有開發富硒玉米產品的潛力。富硒中藥材也是國家大力發展的產業,適量富硒不僅可以促進中藥材的生長,還可以提高藥材中主要藥效成分含量,提高藥材品質[5]。園區1采集的中藥材樣品主要為苦參、續斷和黃精等,其硒含量平均值達到0.07 mg/kg,后續可以結合人工強化富硒技術進行產品加工,從而進行富硒中藥材產品的開發利用。
采集農作物樣品時,同步采集根系土樣品。經計算,4個農業園區玉米、水稻、茶葉和中藥材的硒利用系數(農作物硒含量與土壤硒含量的比值)如表3
所示。結果表明,不同農作物的硒利用系數差異很大,水稻、茶葉及中藥材的硒利用系數遠大于玉米,但三者的根系土硒含量低于玉米。由此可見,這些農作物硒含量高,主要是因為自身吸收硒的能力較強。
4 結論
目前,畢節市土地利用類型主要為林地與耕地,耕地主要種植玉米、水稻等大宗農作物,林地主要種植中藥材、茶葉等農作物。本研究在畢節市選擇4個典型農業園區分別采集表層土壤樣品、農作物樣品及相應的根系土樣品,然后進行測定分析。結果表明,4個農業園區表層土壤硒含量平均值在0.41~
0.53 mg/kg,均達到《天然富硒土地劃定與標識》(DZ/T 0380—2021)的富硒閾值(0.4 mg/kg),有開發富硒土地的潛力。4個農業園區土壤類型大部分為黃壤,區內粗骨土平均硒含量最高。對比農作物富硒情況,4個農業園區均有開發富硒農產品的潛力。經對比,4個農業園區水稻、茶葉及中藥材的硒利用系數遠大于玉米,其適合開發富硒農產品。
參考文獻
1 許凌凌,許月明.微量元素硒與人體健康研究[J].農技服務,2016(6):85-86.
2 齊玉薇,史長義.硒的生態環境與人體健康[J].微量元素與健康研究,2005(2):63-66.
3 王學求,柳青青,劉漢糧,等.關鍵元素與生命健康:中國耕地缺硒嗎?[J].地學前緣,2021(3):412-423.
4 蔡大為,李龍波,任明強,等.貴州省土壤硒含量背景值研究[J].地球與環境,2021(5):504-509.
5 陳璐璐,馮文林,程 華,等.富硒中藥材的研究與開發利用[J].中南農業科技,2023(10):214-217.