海南農(nóng)用地土壤硒含量的調(diào)查研究

劉 麗，張 娜，馮煥德，黃 強(qiáng)

（1.海南省地質(zhì)測(cè)試研究中心，海南海口 570206；2.中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶作物品種資源研究所，海南?？?571701）

0 引言

隨著人們生活條件的變化，人民的生活需求層次發(fā)生了很大的改變，從追求飽腹到營(yíng)養(yǎng)和農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量的綠色化追求。海南島作為熱帶植物種植高產(chǎn)地區(qū)，也有著各種問(wèn)題，包括土壤中重金屬含量超標(biāo)、農(nóng)藥和化肥的殘留之類問(wèn)題。硒作為重要的微量元素，對(duì)人體和植物的健康，都有著促進(jìn)作用。整個(gè)自然就是一個(gè)生態(tài)循環(huán)過(guò)程，在食物鏈中，應(yīng)該考慮間接的影響。早在1980年我國(guó)就有土壤硒的相關(guān)研究項(xiàng)目，但還是存在系統(tǒng)性不足，導(dǎo)致分布情況不能調(diào)查清楚。土壤中的各種有益的微量元素都應(yīng)該多研究，特別是硒元素的稀缺性，更需要進(jìn)行相關(guān)研究結(jié)果來(lái)促進(jìn)硒元素的保護(hù)。水溶形態(tài)的硒，對(duì)作物的生長(zhǎng)，起著非常關(guān)鍵的作用。如果缺乏這種元素，就會(huì)有克山病，這是一種地域性疾病。但是硒含量在作物中，應(yīng)該保持常亮，過(guò)高或者過(guò)低不行。目前海南已經(jīng)種植了硒水稻、硒南瓜和富硒水果等多個(gè)品種，被譽(yù)為富硒水果島。海南農(nóng)用地土壤中硒含量分布，可以看出土壤中硒含量的遷移或者分布影響，本文對(duì)海南農(nóng)用地土壤硒進(jìn)行系統(tǒng)性的、分層次的研究。

1 海南農(nóng)業(yè)土地概況

海島的面積為34000多km2，是中國(guó)第二大的一個(gè)島嶼，它的經(jīng)緯度為：東經(jīng)108°37’到111°05’之間，北緯18°10’到20°20’之間。每年平均溫度，不低于24.5℃也不高也26.5℃，降雨量達(dá)到1600 mm，是典型的熱帶海洋性氣候類型。海南島有些區(qū)域比如東部，還有中部，受到地形和地勢(shì)因素，導(dǎo)致降雨量增多的情況發(fā)生。四季中夏季長(zhǎng)一些，冬季時(shí)間非常短。在海島的島嶼生態(tài)典型地勢(shì)中，呈現(xiàn)普遍的沿海地區(qū)比較低，中間地區(qū)高起的形態(tài)。土壤成分較多，有花崗巖和玄武巖等風(fēng)化后的物質(zhì)，還有一些沉積物的巖漿巖等?；◢弾r在小島中的分布最多，從山地到丘陵，都離不開土地的感受。這種復(fù)雜的地勢(shì)和地貌，多種類型的土壤，構(gòu)成了獨(dú)特的地理?xiàng)l件。

島上的玄武巖主要在具有復(fù)雜地形的東北區(qū)域，其特點(diǎn)是要有多種類型土壤，比如磚紅壤，燥紅土，濱海鹽土，水稻土、山地赤紅壤和山地黃壤等。這些因?yàn)閹r石特性與天氣條件結(jié)合，形成了三種亞類的磚紅壤，包括鐵質(zhì)類型，源于玄武巖發(fā)育而來(lái)的，在島嶼的東北部位置；褐色類型的，是半濕潤(rùn)的氣候條件促成的，在島嶼的西南部；黃色類型的，是濕潤(rùn)地區(qū)，在島嶼南部。半干旱的氣候條件，則形成燥紅土，主要在島嶼的西部地區(qū)。濱海鹽土和砂土，是非地帶性的土壤，分布在濱海區(qū)域。水稻土屬于耕作土壤，萬(wàn)泉河下游平原和南渡江是有的。這些土壤分解有機(jī)質(zhì)的速度比較快，風(fēng)化淋溶的自然條件，同樣也會(huì)造成土壤中的養(yǎng)分因?yàn)楸磺治g引起的釋放和淋失等現(xiàn)象。

2 研究取樣與方法

2.1 取樣的時(shí)間和地點(diǎn)

2021年6～9月份，在海南省的6個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)中，取得土壤。土壤有水稻土、山地黃壤，分層表層和耕地層，分層提取。

2.2 取樣的方法

從一個(gè)大小為600 m×600 m為取樣單元，選取4個(gè)小樣c分別采集0～25 cm與26～50 cm的耕作層土壤中，取出4個(gè)小樣，并且以“S”形布點(diǎn)選取，水稻土采集了258個(gè)土壤樣品、耕底層山地黃壤也采集了258個(gè)土壤樣品。將每四個(gè)混合在一起，一共采集了1 kg樣品。

2.3 樣品處理

將采集到的土樣，進(jìn)行風(fēng)干和晾干處理，取出其中的雜物，在將土樣磨成粉末，參訂標(biāo)準(zhǔn)為《土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析方法》過(guò)100目篩后，將樣品按照四分法，每200 g裝進(jìn)一個(gè)袋中，作為測(cè)試準(zhǔn)備的樣品袋，分別做好詳細(xì)的記錄。

3 土壤有效硒調(diào)查

一般來(lái)說(shuō)，各個(gè)國(guó)家的土壤中硒含量是不同的，土壤含硒值可以達(dá)到1000倍的差距，日本的硒含量在海域沖積物土壤有效硒含量最高為45 mg/kg，拉丁美洲土壤有效硒含量為3.2 mg/kg的土壤表層分布，俄羅斯的一些平原土壤有效硒含量為0.01 mg/kg超低值。在我國(guó)由于地形復(fù)雜，幅員遼闊，西北部最低土壤有效硒含量為0.1 mg/kg，其他地區(qū)最高的達(dá)到土壤有效硒含量130 mg/kg。海南島有些地區(qū)土壤有效硒含量最大也有79 mg/kg，最小為0.04 mg/kg，整個(gè)省平均土壤含硒量為0.3 mg/kg。

3.1 土壤有效硒測(cè)試方法

在進(jìn)行土壤有效硒測(cè)試時(shí)，首先取出一份樣品，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試的步驟，先用秤稱出4 g樣品，然后再加入0.5 mol·L-1NaHCO3溶液，把有效態(tài)硒從土壤中分離出來(lái)，液體與樣品的比值為1∶5。再用石英燒杯，裝10 mg有效態(tài)硒溶液，分別把0.5 ml，4.5 mol·L-1HC和8 ml含量為5%的K2S2O加入，把燒杯放入微沸水中，進(jìn)行熱傳遞。經(jīng)過(guò)1 h的分解，提出浸出液的有機(jī)質(zhì)，然后加入1 ml含量為3%H2C2O2分解浸出液中的有機(jī)質(zhì)，把有機(jī)硒轉(zhuǎn)化為Se6+，進(jìn)行時(shí)長(zhǎng)為30 min的加熱后，加入HCl，總量為7.5 ml，繼續(xù)進(jìn)行加熱，15 min后冷卻。用原子熒光光度計(jì)對(duì)高純水稀釋液體，進(jìn)行測(cè)定，稀釋液總量為25 ml。

3.2 表層土壤硒含量

從以上測(cè)定步驟，可以得出最少的硒含量為0.9 μg/kg，海南海口，它的平均值為0.18 μg/kg。通過(guò)測(cè)定得出海南農(nóng)田土壤有效硒最小值為0.9 μg/kg，最大值為26 μg/kg，平均值為29 μg/kg。從研究的數(shù)據(jù)可以看出，海南表層土壤有效硒含量主要集中在8～20 μg/kg范圍內(nèi)。海南島抽測(cè)樣本中，土壤有效硒含量較高，大部分都超高中等水平，甚至還有出現(xiàn)過(guò)剩的現(xiàn)象。海南總體的硒含量普遍較高，大部分地區(qū)都能進(jìn)行富硒產(chǎn)品的開發(fā)，農(nóng)產(chǎn)品如果在有效硒過(guò)剩的土壤中生長(zhǎng)，那農(nóng)作物的質(zhì)量也是非常好的。

4 土壤硒含量調(diào)查結(jié)果分析

4.1 土壤硒含量地理分布

從海南島各地區(qū)的調(diào)查數(shù)值顯示，東部地區(qū)含量高，最低的是西南部和西部地區(qū)，東部和中部全年的降雨量最高達(dá)到2500 mm，高淋溶強(qiáng)度可以增強(qiáng)硒轉(zhuǎn)移到土壤里。但是西部地區(qū)最高降水量?jī)H有1550 mm，導(dǎo)致淋溶強(qiáng)數(shù)值小。土壤黏粒在東部和中部是高于16%的，土壤中硒的固定性較高，西南部?jī)H有6.5%的黏粒，硒固定性低，這是由雨量差異造成的。同時(shí)受到雨量的影響，東部和中部的生物有機(jī)質(zhì)循環(huán)加速，循環(huán)過(guò)程中不斷加強(qiáng)積累土壤有機(jī)質(zhì)中的硒?？傊?，降雨量對(duì)于東部、西部的土壤含硒量影響較大。通過(guò)對(duì)樂(lè)東、保亭、陵水、文昌、海口、三亞相關(guān)土壤研究，地形也會(huì)對(duì)硒含量產(chǎn)生一定影響。在海拔1000 m的地方土壤含硒量為0.32 mg/kg，明顯低于海拔1500 m的0.52 mg/kg土壤硒含量，而到來(lái)山腳下的草甸土最低，為0.21 mg/kg?？梢?jiàn)海南島上的硒含量山地是垂直分布（表1）。

表1 海南省各鄉(xiāng)鎮(zhèn)土壤硒含量

4.2 土壤硒含量理化因素分析

土壤中的有機(jī)含量和pH值是屬于土壤的理化因素，對(duì)土壤中硒含量是有影響的。三者之間是共同增長(zhǎng)的，共同減少的關(guān)系。土壤中的有機(jī)質(zhì)含量，直接決定土壤的肥力，有機(jī)質(zhì)能夠富集硒元素，較多的有機(jī)質(zhì)能夠阻隔硒流失的可能。土壤中pH值的高低，對(duì)硒酸鹽是有影響的，低pH值能夠積累，不讓硒進(jìn)行遷移活動(dòng)，如果是高pH就會(huì)滲濾水增多，把硒元素帶走，土壤的價(jià)態(tài)和形態(tài)都對(duì)硒元素的吸附能力有影響，因此應(yīng)該考慮土壤硒含量的理化因素。

4.3 土壤硒含量土地用途因素分析

通過(guò)不同農(nóng)用土地的利用方式，采集土壤樣本，進(jìn)行其含硒量的分析，由表2可以看出，耕作層比較中，未利用耕作層更多的硒包含在土壤中，達(dá)到0.28 mg/kg，其他的含硒量只有0.25 mg/kg，依次硒含量排序?yàn)榈咎锿痢⒏骱档睾土值?，這樣的順序，說(shuō)明土壤的用途，是會(huì)影響土壤的硒含量分布的。

表2 不同利用方式農(nóng)用地土壤硒含量調(diào)查

5 結(jié)論

有些硒元素作為土壤中的重要的微量元素，對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)和人體健康，都非常有益。海南的硒元素分布比較高，有些地方富含硒元素，有些地方都高達(dá)0.79 mg/kg的總含量，這對(duì)海南農(nóng)用地土壤的優(yōu)化種植，是有啟示作用的。硒元素對(duì)農(nóng)作物的高質(zhì)量生長(zhǎng)能夠起到很大的作用，因此在硒富含地段，可以采取多種植農(nóng)作物的方式，促進(jìn)高質(zhì)量農(nóng)用土地的利用。本文對(duì)海南農(nóng)用地土壤硒含量進(jìn)行調(diào)查研究，首先調(diào)查了海南區(qū)域的概況；其次進(jìn)行研究取樣與方法陳述，進(jìn)行了土壤中有效硒調(diào)查，分析了土壤有效硒測(cè)試方法，調(diào)查了表層土壤硒含量、耕底層土壤硒含量都給出調(diào)查結(jié)果；再次對(duì)土壤全硒測(cè)試調(diào)查，陳述了土壤全硒測(cè)試方法，給出土壤全硒含量分析，還進(jìn)行了土壤水溶態(tài)硒調(diào)查；最后對(duì)土壤硒含量調(diào)查結(jié)果分析，土壤硒含量地理分布、成土母質(zhì)因素、理化因素和土地用途因素的分析，土壤的化學(xué)條件，也會(huì)對(duì)硒含量造成檢測(cè)影響，因?yàn)闀?huì)固定在黏粒和生物有機(jī)質(zhì)上，因此含量均值受到一定影響。