川東北巴中農(nóng)田土壤Se分布特征研究

張 星，陳文德

（成都理工大學(xué) 旅游與城鄉(xiāng)規(guī)劃學(xué)院，成都610059）

硒（Se）是人體必需的14種微量元素之一［1］。環(huán)境中硒過量會(huì)導(dǎo)致人和動(dòng)物中毒，缺乏會(huì)導(dǎo)致白肌病、克山病、大骨節(jié)病等地方?。?］。硒還有增強(qiáng)人體免疫力、預(yù)防心血管疾病、抗腫瘤等多種生物學(xué)功能［3］。硒還是一種天然的解毒劑，它能夠與鎘、汞、砷等有毒重金屬元素產(chǎn)生拮抗作用，形成金屬硒蛋白復(fù)合，從而達(dá)到抵消毒性的效果［4］。前人在對(duì)土壤－植物－人體系統(tǒng)的Se含量做了大量研究［5－13］。在硒的循環(huán)過程中，土壤是最基本的環(huán)節(jié)［14］。土壤是硒的基本來源，硒不均勻分布在土壤中，同時(shí)也正是這種不均勻分布通過土壤－植物－動(dòng)物生態(tài)系統(tǒng)來影響人類。然而，據(jù)統(tǒng)計(jì)世界上缺硒地區(qū)分布面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于高硒地區(qū)，全球三分之二的地區(qū)缺硒，中國(guó)72%的縣市發(fā)現(xiàn)有不同程度的缺硒情況存在。

湖北的恩施、陜西的紫陽、與四川、重慶東部這幾省交界處是中國(guó)的富硒帶，而巴中位于川東北，富硒帶的邊緣，調(diào)查該區(qū)硒元素豐富程度具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。我們通過野外調(diào)查及土壤樣品測(cè)試分析，來準(zhǔn)確把握巴中市Se元素的空間分布格局，篩選出富硒作物類型，以期達(dá)到合理實(shí)施農(nóng)業(yè)特色種植、合理利用國(guó)土資源，提升土地價(jià)值，改善農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境等目的。

1 研究區(qū)概況

巴中是四川與陜西的交界地區(qū)，四川東北部門戶，轄巴州區(qū)、通江縣、南江縣、平昌縣，幅員12 325 km2，地處川陜兩省交界的大巴山系米倉(cāng)山南麓，境內(nèi)以中低山地貌為主，屬亞熱帶季風(fēng)氣候，地形地貌多樣，立體氣候明顯，年平均氣溫16.9℃，年平均降雨量1 150mm。巴中資源豐富，光熱資源充足，生態(tài)優(yōu)美，物產(chǎn)豐富，發(fā)展生物工程前景廣闊。四川省第二次土壤普查分類系統(tǒng)顯示：赤紅壤、紅壤、黃壤、黃棕壤、棕壤、暗棕壤、紫色土等在川均有分布。

2 樣品的采集與測(cè)定

采樣進(jìn)行前，對(duì)采樣點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，綜合考慮巴中各縣區(qū)特色產(chǎn)業(yè)帶、地質(zhì)、地形、水文、土壤、交通、人為干擾、污染歷史等因素，來確定進(jìn)行采樣的鄉(xiāng)鎮(zhèn)。隨機(jī)選擇一塊遠(yuǎn)離公路的農(nóng)田，但仍使每個(gè)采樣點(diǎn)能夠代表一定的區(qū)域。表層土壤采樣：在采樣中心點(diǎn)20m半徑范圍內(nèi)，避開施肥點(diǎn)、肥料殘塊等，采集相同土壤類型和用地類型的0—20cm土柱4～5個(gè)，去除雜草、礫石等雜物后裝入布袋，混合取樣1.5kg以上，混合均勻后，通過四分法棄取，保留1kg的土樣，將樣品風(fēng)干、研磨后，通過100目篩子儲(chǔ)于容器中備用。垂直剖面采樣：以打淺井的方式挖到基巖為止，深度80cm左右，按垂向自然分層分別采集耕作層樣品、成土母質(zhì)層土壤樣品和基巖樣品，裝入容器備用。采樣工作共獲得表層土樣344件，其中南江縣83件，通江縣122件，平昌縣91件，巴州區(qū)48件；獲得剖面土樣39件，其中南江縣7件，通江縣12件，平昌縣11件，巴州區(qū)9件。Se元素是根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)用原子熒光分析方法來進(jìn)行分析［15］。樣品分析嚴(yán)格按照《多目標(biāo)區(qū)域地球化學(xué)調(diào)查規(guī)范（試行）》［16］進(jìn)行。將樣地野外調(diào)查以及室內(nèi)測(cè)試分析資料回籠、分類、整理，并錄入計(jì)算機(jī)，建立詳實(shí)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)。利用數(shù)據(jù)處理工具對(duì)收集的數(shù)據(jù)匯總，對(duì)比分析巴中市土壤Se環(huán)境。

3 結(jié)果與分析

3.1 土壤Se的分布特征

3.1.1 不同土壤類型Se含量分布特征 不同的土壤類型由于成土母質(zhì)的不同、種植植物的不同、人類干預(yù)程度不同，從而造成其元素含量的不同。紫色土壤中Se元素平均含量最低，變異系數(shù)也最小，表明紫色土中Se元素含量分布較均衡，相對(duì)起伏小。黃棕壤Se元素平均含量最高，高于整個(gè)研究區(qū)平均含量，但其變異系數(shù)也最大，起伏相對(duì)較大，最低含量為0.042μg／g，最高含量為1.15μg／g。而黃壤中Se元素平均含量為0.159μg／g，與整個(gè)研究區(qū)域的平均值較接近。研究區(qū)不同土壤類型中Se元素含量為：黃棕壤＞黃壤＞紫色土壤（表1）。

表1 研究區(qū)不同土壤類型Se含量分布特征

3.1.2 不同土地利用類型Se含量分布特征 研究區(qū)內(nèi)不同土地利用類型的Se含量分布特征應(yīng)基于同種土壤類型來分析。研究區(qū)黃壤不同土地利用類型Se含量分布特征為：黃壤旱地個(gè)數(shù)為0，林地、果園地個(gè)數(shù)為1，不具代表性，Se含量最高點(diǎn)出現(xiàn)在其他用地，為0.633μg／g，Se含量最低點(diǎn)出現(xiàn)在農(nóng)田中，為0.052μg／g，黃壤中其他用地的Se含量高于整個(gè)研究區(qū)黃壤平均值。研究區(qū)黃壤不同土地利用類型總體Se含量：其他用地＞農(nóng)田＞蔬菜地，見表2。

研究區(qū)黃棕壤不同土地利用類型Se含量分布特征為：蔬菜地Se含量平均值最大，為0.244μg／g，變異系數(shù)也最大，為1.073，表明黃棕壤蔬菜地Se含量起伏較大，分布不均衡，其余土地利用類型Se含量分布較均衡。Se元素含量最高點(diǎn)出現(xiàn)在蔬菜地，為1.15μg／g，最低點(diǎn)出現(xiàn)在農(nóng)田，為0.042μg／g。研究區(qū)黃棕壤不同土地利用類型總體Se含量：蔬菜地＞其他用地＞林地＞農(nóng)田＞旱地＞果園地，見表2。

研究區(qū)紫色土壤不同土地利用類型Se含量分布特征為：農(nóng)田Se含量最大，高于整個(gè)研究區(qū)的平均含量，為0.154μg／g。紫色土壤不同土地利用類型Se含量變異系數(shù)較小，表明紫色土壤不同土地利用類型Se含量分布較均衡。Se元素含量最高點(diǎn)出現(xiàn)在農(nóng)田，為0.352μg／g，最低點(diǎn)出現(xiàn)在蔬菜地，為0.06 μg／g。研究區(qū)紫色土壤不同土地利用類型總體Se含量：農(nóng)田＞果園地＞旱地＞蔬菜地＞其他用地，見表2。

表2 研究區(qū)不同土壤類型不同土地利用類型Se含量分布特征

3.1.3 不同耕作制度類型Se含量分布特征 不同耕作制度的土壤由于所種植植物的不同、人為干預(yù)程度不同、灌溉水的不同從而造成其元素含量的不同。黃壤旱作地、水耕地變異系數(shù)不大，說明黃壤中旱作地、水耕地Se含量分布較均衡，研究區(qū)黃壤不同耕作制度類型總體Se含量為：旱作地＞水耕地，見表3。黃棕壤旱作地Se含量變異系數(shù)為0.813，表明黃棕壤旱作地Se含量起伏較大，分布不均衡，最大值、最小值均出現(xiàn)在旱作地中，分別為 1.15μg／g，0.042 μg／g，研究區(qū)黃棕壤不總體同耕作制度類型Se含量為：水耕地＞旱作地＞水旱地，見表3。紫色土壤旱作地、水旱地變異系數(shù)不大，說明紫色土壤旱作地、水旱地Se含量分布較均衡，研究區(qū)紫色土壤不同耕作制度類型總體Se含量為：水旱地＞旱作地，見表3。

表3 研究區(qū)黃壤不同耕作制度類型Se含量分布特征

3.1.4 不同地域土壤剖面Se含量分布特征 南江縣、巴州區(qū)和平昌縣土壤剖面中Se元素的變異系數(shù)差異較小，南江縣、巴州區(qū)和平昌縣的Se元素含量數(shù)值相對(duì)起伏小，分布較均衡。Se元素含量最低點(diǎn)出現(xiàn)在通江縣，為0.071μg／g，最高點(diǎn)也是在通江縣，為0.564μg／g，因此，通江縣土壤剖面Se元素含量分布起伏較大。

通江縣和南江縣土壤剖面中Se元素含量平均值分別為0.289，0.203μg／g，高于整個(gè)研究區(qū)域土壤的平均值，因此，不同地域的土壤剖面中Se元素含量雖有所不同，但是總體上通江縣和南江縣土壤中Se元素含量高于其他地域。不同地域的土壤剖面中Se元素含量：通江縣＞南江縣＞巴州區(qū)＞平昌縣，見表4。

表4 研究區(qū)不同地域土壤剖面Se含量分布特征

3.2 土壤Se豐缺劃分

巴中市表層土壤Se含量平均為0.165μg／g，低于全國(guó)土壤平均含量0.29μg／g［17］。按照譚見安的劃分標(biāo)準(zhǔn)，我們可得出巴中市土壤樣品硒元素豐缺程度（見表5），其中足硒、富硒樣點(diǎn)83個(gè)，占總樣品的24%，無硒中毒樣點(diǎn)。以上，我們將巴中市劃分為四個(gè)富硒產(chǎn)業(yè)帶：通江縣富硒馬鈴薯產(chǎn)業(yè)帶；南江縣富硒金銀花產(chǎn)業(yè)帶；南江縣富硒蔬菜產(chǎn)業(yè)帶；南江縣富硒茶葉產(chǎn)業(yè)帶。

4 結(jié)論

表5 巴中市344件土壤樣品硒元素豐缺劃分

通過獲得的土壤數(shù)據(jù)及相應(yīng)的地理位置，我們得到9個(gè)大于等于0.4μg／g的樣點(diǎn)，即富硒樣點(diǎn)，見表6。

表6 巴中市土壤富硒樣點(diǎn)信息

由此可以看出，巴中市存在4個(gè)富硒區(qū)域：南江縣的下兩鎮(zhèn)、趕場(chǎng)鎮(zhèn)、流壩鎮(zhèn)，通江縣的空山鎮(zhèn)。綜合

通過野外調(diào)查共獲得土壤表層土樣344件，土壤剖面39件。經(jīng)過處理分析后，得到以下結(jié)論：不同土壤類型中Se元素含量為：黃棕壤＞黃壤＞紫色土壤。黃壤不同土地利用類型總體Se含量：其他用地＞農(nóng)田＞蔬菜地；黃棕壤不同土地利用類型總體Se含量：蔬菜地＞其他用地＞林地＞農(nóng)田＞旱地＞果園地；紫色土壤不同土地利用類型總體Se含量：農(nóng)田＞果園地＞旱地＞蔬菜地＞其他用地。黃壤不同耕作制度類型總體Se含量為：旱作地＞水耕地；黃棕壤不同耕作制度類型總體Se含量為：水耕地＞旱作地＞水旱地；紫色土壤不同耕作制度類型總體Se含量為：水旱地＞旱作地。不同地域土壤剖面中Se元素含量：通江縣＞南江縣＞巴州區(qū)＞平昌縣。富硒、足硒樣點(diǎn)為83個(gè)，占總土樣的24%。巴中市共有9個(gè)富硒點(diǎn)和4個(gè)富硒產(chǎn)業(yè)帶。9個(gè)富硒點(diǎn)分別為：南江縣下兩鎮(zhèn)元頂子茶場(chǎng)（黃壤）；南江縣趕場(chǎng)鎮(zhèn)鹿角埡金銀花基地（黃棕壤）；南江縣流壩鎮(zhèn)金臺(tái)村蔬菜基地（黃棕壤）；南江縣流壩鎮(zhèn)金臺(tái)村蔬菜基地（黃棕壤）；南江縣流壩鎮(zhèn)金臺(tái)村蔬菜基地（黃棕壤）；通江縣空山鎮(zhèn)中壩村（黃棕壤）；通江縣空山鎮(zhèn)龍池村（黃棕壤）；通江縣空山鎮(zhèn)龍池村馬鈴薯研究所（黃棕壤）；通江縣空山鎮(zhèn)龍池村（黃棕壤）。4個(gè)富硒產(chǎn)業(yè)帶分別為：通江縣富硒馬鈴薯產(chǎn)業(yè)帶；南江縣富硒金銀花產(chǎn)業(yè)帶；南江縣富硒蔬菜產(chǎn)業(yè)帶；南江縣富硒茶葉產(chǎn)業(yè)帶。因此，在之后的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中我們應(yīng)選擇單項(xiàng)優(yōu)勢(shì)作物，選擇極具代表性、經(jīng)濟(jì)效益顯著的作物，如富硒馬鈴薯、富硒金銀花、富硒茶葉等來進(jìn)行研究，探索其中的規(guī)律，合理種植，促進(jìn)巴中現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展。

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