明溪縣土壤硒分布特征及富硒土地資源開發(fā)利用

陳德林

（福建省地質(zhì)調(diào)查研究院，福州 350013）

硒是人體必需的微量營養(yǎng)元素，具有增強(qiáng)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(wèi)生組織推薦的成人硒攝入量為40～400 μg/d。富硒土地資源調(diào)查評價(jià)、天然富硒農(nóng)產(chǎn)品開發(fā)已成為地質(zhì)調(diào)查服務(wù)于脫貧攻堅(jiān)、新農(nóng)村建設(shè)、生態(tài)文明建設(shè)的切入點(diǎn)，成為提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益、增加農(nóng)民收入、促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)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(jìn)行了分區(qū)，以期為當(dāng)?shù)馗晃恋刭Y源的開發(fā)利用提供地學(xué)依據(jù)。

1 調(diào)查區(qū)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(zhì)調(diào)查局合作開展了“三明地區(qū)1∶25萬多目標(biāo)區(qū)域地球化學(xué)調(diào)查”項(xiàng)目，調(diào)查發(fā)現(xiàn)，明溪縣局部耕地土壤呈“硒鋅雙富”態(tài)勢。2013-2014年，福建省廣義地質(zhì)項(xiàng)目“福建省名特優(yōu)農(nóng)產(chǎn)品土壤地質(zhì)背景研究”實(shí)施，開展了明溪淮山產(chǎn)地土壤地球化學(xué)特征及元素遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律研究。2016-2020年，福建省財(cái)政廳、福建省自然資源廳（原福建省國土資源廳）與福建省農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳（原福建省農(nóng)業(yè)廳）先后聯(lián)合發(fā)文部署實(shí)施了1∶5萬和1∶1萬明溪縣農(nóng)業(yè)地質(zhì)調(diào)查評價(jià)項(xiàng)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(nóng)作物種類和分布進(jìn)行了詳細(xì)調(diào)查，通過1 822件土壤樣品和205件農(nóng)作物樣品的采集及檢測，獲得了耕地土壤和多種農(nóng)作物多項(xiàng)元素指標(biāo)的數(shù)據(jù)，為本次研究提供了基礎(chǔ)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(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，明溪縣耕地土壤硒元素全量指標(biāo)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）?？h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(zhèn)、城關(guān)鄉(xiāng)（含雪峰鎮(zhèn)）、蓋洋鎮(zhèn)和楓溪鄉(xiāng)，面積總計(jì)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(qū)域分布于夏陽鄉(xiāng)、夏坊鄉(xiāng)和胡坊鎮(zhèn)等鄉(xiāng)鎮(zhèn)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(tǒng)計(jì)和對比不同地層巖性中土壤硒元素全量平均值，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，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?guī)r、硅質(zhì)巖，二疊系細(xì)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(qū)。

2.3 不同土壤類型中硒元素含量特征

統(tǒng)計(jì)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(jié)果發(fā)現(xiàn)，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(qū)域多位于邊緣區(qū)。

3 富硒土地資源分區(qū)與開發(fā)利用

3.1 富硒土地資源分區(qū)

參照《土地質(zhì)量地球化學(xué)評價(jià)規(guī)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(qū)以硒含量適量及高等級地塊為基礎(chǔ)，硒邊緣、缺乏及過剩等級不列入富硒土地資源規(guī)劃分區(qū)，同時(shí)兼顧土地集中連片程度、土壤環(huán)境質(zhì)量狀況、土壤肥力等級、農(nóng)田耕作條件等，做初步定性分區(qū)。明溪縣富硒土地資源劃分為Ⅰ類優(yōu)先建設(shè)區(qū)和Ⅱ類重點(diǎn)建設(shè)區(qū)，面積分別為7.22 km和59.34 km。

明溪縣富硒土地資源分區(qū)建議如表1所示。Ⅰ類優(yōu)先建設(shè)區(qū)分為10個子區(qū)（Ⅰ-1至Ⅰ-10），主要分布于蓋洋鎮(zhèn)、城關(guān)鄉(xiāng)、瀚仙鎮(zhèn)、夏陽鄉(xiāng)等，其土壤硒元素含量介于0.400～3.000 mg/kg。Ⅱ類重點(diǎn)建設(shè)區(qū)分為20個子區(qū)（Ⅱ-1至Ⅱ-20），主要分布于蓋洋鎮(zhèn)、瀚仙鎮(zhèn)、楓溪鄉(xiāng)和夏陽鄉(xiāng)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(qū)建議

3.2 富硒土地資源開發(fā)利用

3.2.1 富硒農(nóng)產(chǎn)品

依據(jù)《富硒農(nóng)產(chǎn)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(jìn)行檢測分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，明溪縣的富硒農(nóng)產(chǎn)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(nóng)產(chǎn)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(chǎn)品，115件水稻樣品中有48件稻米硒含量達(dá)到《富硒稻谷》（GB/T 22499—2008）的標(biāo)準(zhǔn)，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(zhèn)、城關(guān)鄉(xiāng)、瀚仙鎮(zhèn)、沙溪鄉(xiāng)和胡坊鎮(zhèn)等地。54件淮山作物樣品中有32件達(dá)到富硒相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)（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(zhèn)、城關(guān)鄉(xiāng)、瀚仙鎮(zhèn)、胡坊鎮(zhèn)、夏坊鄉(xiāng)和夏陽鄉(xiāng)等地。檢測發(fā)現(xiàn)，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(dá)到富硒相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。對于調(diào)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(nóng)作物，未發(fā)現(xiàn)有樣本達(dá)到富硒標(biāo)準(zhǔn)。

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(nóng)作物水稻為例，根據(jù)土壤硒元素含量分布特征，對硒含量數(shù)據(jù)做均化處理，每0.05 mg/kg為一含量區(qū)間，將其分成10組。土壤中硒元素含量與農(nóng)產(chǎn)品硒元素含量的相關(guān)曲線顯示，水稻中硒元素含量與土壤中硒呈現(xiàn)出顯著的線性正相關(guān)，隨著土壤硒含量的增加，水稻中硒含量表現(xiàn)出增加的趨勢，相關(guān)系數(shù)為0.958 7。這一結(jié)果突顯了土壤硒含量水平對水稻硒富集的貢獻(xiàn)，同時(shí)印證了土壤硒是水稻農(nóng)產(chǎn)品中硒的第一供體。

3.2.3 富硒土地資源開發(fā)利用建議

農(nóng)產(chǎn)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(guān)。明溪縣富硒土地廣闊，而且土地平整，相對集中連片，生態(tài)良好。水稻作為明溪縣大宗糧食作物，現(xiàn)有蓋洋鎮(zhèn)富硒“溫莊貢米”品牌，“明溪淮山”是中國農(nóng)產(chǎn)品地理標(biāo)志農(nóng)作物。這兩類農(nóng)產(chǎn)品種植面積廣且產(chǎn)量大，具有廣闊開發(fā)前景。建議在富硒土地資源I類優(yōu)先建設(shè)區(qū)和Ⅱ類重點(diǎn)建設(shè)區(qū)優(yōu)先規(guī)劃種植易富硒的水稻和淮山農(nóng)作物，在硒邊緣和缺乏區(qū)域有選擇性地種植易富硒農(nóng)作物。

土壤酸堿度在很大程度上決定了硒的存在形態(tài)，從而影響其有效性，土壤中硒的有效性隨著pH升高而增強(qiáng)，當(dāng)土壤呈酸性和中性時(shí)，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(fā)利用可適當(dāng)施用草木灰、碳酸氫銨和窯灰鉀肥等堿性肥料，改善土壤環(huán)境，以提高作物對土壤硒元素的吸收量。農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)園可采取土施、葉面噴肥等方法，提高土壤和植物體內(nèi)的硒含量，滿足農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)和產(chǎn)量要求。

4 結(jié)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(nóng)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(fā)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(fā)宜與當(dāng)?shù)貒量臻g規(guī)劃、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃等相結(jié)合，地方政府和有關(guān)部門應(yīng)實(shí)施資源保護(hù)性開發(fā)戰(zhàn)略。同時(shí)，拓展鋅、鍺、鍶等有益微量元素的土地資源開發(fā)利用。研究表明，硒與重金屬元素存在一定的伴生關(guān)系。在開發(fā)利用富硒土地資源時(shí)，要對耕地土壤進(jìn)行環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測和安全性評估。目前，植物外源增硒較多的是通過增施優(yōu)質(zhì)硒肥提高作物可食部位有機(jī)硒含量，同時(shí)促進(jìn)土壤其他養(yǎng)分元素的平衡吸收，以提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)。為合理開發(fā)利用清潔安全的土地資源和農(nóng)產(chǎn)品，建議通過科學(xué)的田間試驗(yàn)優(yōu)化硒肥施用效果，大力發(fā)展富硒生態(tài)農(nóng)業(yè)，同時(shí)切實(shí)保護(hù)生態(tài)環(huán)境。