陕西关中富硒土壤区农作物重金属含量相关性及安全性评价

为了研究关中富Se 土壤区不同农作物与土壤中重金属元素间的相关关系和土壤环境的安全性,选择关中三原—阎良、户县等富Se 土壤区不同农作物和根系土壤开展研究,采集小麦、油菜、甘蓝等各类农作物样品及根系土样品,分析重金属元素含量,并进行植物重金属含量相关性分析和土壤安全性评价,得出以下结论:不同种属农作物对各重金属表现为不同的富集特征。油菜对重金属表现出较强的富集性,而番茄、辣椒等表现为不富集特征;关中富硒区土壤十分清洁,未受到重金属的污染,满足无公害农产品和果品基地建设的要求。该研究成果将为大力开发关中富Se 土壤资源提供地球化学依据。     

陕西关中富硒土壤研究及开发利用——以三原—阎良地区为例

通过对三原—阎良地区土壤与农作物采样分析研究,发现该地区土壤环境总体清洁,足硒—富硒土壤占调查区总面积的94.62%,富硒土壤分布广,具备了开发富硒农产品的基本土壤条件;大宗粮食作物均达富硒水平,其中油菜富硒率100%,小麦富硒率99.4%,玉米富硒率88.1%,大部分蔬菜也都达到了富硒蔬菜的标准,适合种植富硒大宗粮食作物和蔬菜;农作物硒与土壤硒整体相关性较好,玉米硒含量与根系土硒含量相关系数为0.788,小麦硒含量与根系土硒含量相关系数为0.612,富硒产业发展前景好。三原—阎良地区是陕西省关中地区重要的粮食、蔬菜产地,建议选择示范点开展富硒农产品种植试点,为关中地区富硒资源开发利用提供科学依据,在此基础上打造建设一批富硒粮食、蔬菜产业基地,更好地支撑服务乡村振兴战略和精准脱贫攻坚战。     

关中塿土地区土壤pH变化对硒形态及有效性的影响

以关中塿土为研究对象,选择周至—户县中酸性土壤和三原—阎良偏碱性土壤2个典型地区,采集小麦根系土及小麦籽粒样品,测试分析样品中硒含量及土壤中硒的形态,研究土壤pH变化对土壤中Se含量、硒形态、硒的生物有效性的影响,得出以下结论:①关中塿土pH对Se的含量影响不显著,土壤硒形态以强有机结合态、残渣态及腐殖酸结合态为主,大于80%。有效硒(离子交换态硒+水溶态硒)在偏碱性土壤中大于10%,中性土壤为4.91%,弱酸性土壤为8.17%,呈"山谷型"特征。②有效硒中,pH对水溶态Se含量影响不大,对离子交换态硒影响则更为显著。③与青海、宁夏等富硒地区相比,周至—户县、三原—阎良地区塿土中Se含量相对不高,但三原—阎良地区弱碱性、碱性塿土中种植的小麦富硒率分别达89%、100%,表明偏碱性土壤条件下硒的生物有效性较高,其中弱碱性塿土中硒的有效性最高。     

甘洛田坝镇富硒土地球化学特征及对玉米的影响

2017年8月四川省地矿局开展的"甘洛县田坝镇挖夯村等11个村农业地质调查调查评价"项目,对其中56件玉米样品及配套根系土样品的Se和重金属含量及富集情况进行分析。结果表明:6件玉米样品属于天然富硒玉米,Se在土壤呈碱性条件及富含有机质时易于被植物吸收。该区土壤Se主要以不易被植物吸收利用的亚硒酸盐形式存在,土壤中有机质、N、P等营养组分的提高可以促进Se在植物中的富集。研究区玉米中相关元素含量依次为As Cd Pb Hg;玉米对Cd有较强吸收能力,而对Pb、Hg的吸收能力较弱。     

宁夏固原原州区土壤及农作物硒地球化学特征及其研究意义

硒(Se)是人类和动物必需微量元素之一,为科学预测作物硒含量,实现富硒土地资源合理开发利用。本研究系统采集并分析了13042个表层土壤样品和313套玉米、164套马铃薯及其对应的根系土样品,研究了该区土壤Se含量分布特征及影响因素,分别建立了马铃薯、玉米可食部分Se含量的BP神经网络预测模型,对富Se农作物种植区进行了合理规划。结果表明：土壤Se含量均值是0.164μg/g,空间分布不均匀,研究区内清水河平原地区出现富硒区且连片分布。研究区土壤硒元素含量主要受其成土母质控制,岩石经风化剥蚀、随河水迁移和农业灌溉,伴随着有机质含量增加,造成第四系冲洪积平原Se含量增加。研究区马铃薯、玉米籽实富Se率分别为82.32%和38.02%,且重金属含量不超标,具备开发富硒农产品的潜力。农作物籽实Se含量主要与根系土中Se、S、pH和有机质含量有关,通过作物籽实Se含量预测模型规划出研究区富Se马铃薯种植区面积为1050.11 km²,富Se玉米种植区面积19.19 km²。该认识可为当地富硒农产品种植区规划及作物种植调整提供依据。     

石嘴山市土壤元素有效态含量及影响因素研究

石嘴山市土壤整体处于碱性强碱性环境,土壤养分高于银川平原背景值。该地区B、Cu、Fe、K等元素有效态含量比例较高,有利于植物吸收。由于经过长时间淹水,水稻根系土元素含量与玉米、小麦根系土明显不同,B、Cu、Mn、Mo、N、P、Se、Zn、Fe、K、有机质等指标明显低于小麦和玉米根系土含量,水稻根系土相对贫瘠。通过分析元素有效态含量发现,水稻相对于玉米及小麦对土壤Fe、Cu、Mo、Mn的转化吸收能力较强,玉米及小麦对土壤N、P、K的转化吸收能力强于水稻。研究区土壤有机质含量与N、P、Se的含量呈极显著强正相关关系;Se、Fe、Mn等元素有效态与土壤酸碱度呈中等极显著的负相关关系;土壤水溶性盐与Zn有效态含量呈强的极显著正相关关系。     

河南洛阳市土壤和农作物中钼分布规律与影响因素研究

钼是人体和农作物必需的有益元素,具有防癌抗癌作用。由于不同地区土壤中钼含量和土壤酸碱性的不同,农作物中钼含量有很大差异,同时不同农作物对钼的吸收也不相同。研究不同农作物中钼富集规律可以为健康地质发展、富钼农产品开发、功能农业发展、种植结构调整提供依据。本文以洛阳市硒资源详查区及其他农业种植区为研究区,通过采集22种大田种植的农作物及其根系土,采用电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）测定土壤和农作物钼含量,研究了不同农作物钼含量特征及其影响因素。结果表明：洛阳市土壤钼含量较高,是中国土壤富钼特色地区。绿豆、豇豆、黑豆、黄豆、红小豆和花生是富集钼的主要农作物,钼平均含量>9mg/kg,富集系数>500%,属于钼的超富集农作物。芝麻、豆角、谷子、小麦、玉米和油菜籽钼含量较高,钼含量均值介于0.446～2.437mg/kg,富集系数介于40%～300%,属于富钼农作物。辣椒、大蒜、红薯、秋葵的钼含量介于0.1～0.3mg/kg,富集系数介于10%～30%,属于高钼农作物。苹果、梨、葡萄、石榴、樱桃与中药材银条的钼含量<0.05mg/kg,富集系数<5%,是低钼农作物。大多数农作物钼含量与根系土钼含量呈正相关,而苹果、葡萄、石榴、樱桃等水果钼含量与根系土钼含量呈负相关。研究揭示了在碱性环境下土壤中的钼更容易被农作物吸收。区内农作物与中国其他地区相比均呈富钼特征,是开发富钼农业产业的有利地区。依据不同农作物钼含量,选择出绿豆、豇豆、黑豆、黄豆、红小豆和花生是研究区特色富钼农产品,芝麻、豆角、谷子、小麦、玉米和油菜籽是富钼农产品,辣椒、大蒜、红薯、秋葵属于高钼农作物。本成果为研究区富钼农产品开发、调整种植结构提供了科学依据。     

●●以下文章网络预出版（在线出版）于2023年2月20日，预计刊于《地质论评》2023年第69卷第3期(2023年5月15日发行纸质版）或2023年第69卷第4/5期（2023年7/9月15日发行纸质版）

硒(Se)是人类和动物必需微量元素之一,为科学预测作物硒含量,实现富硒土地资源合理开发利用。本研究系统采集并分析了13042个表层土壤样品和313套玉米、164套马铃薯及其对应的根系土样品,研究了该区土壤 Se 含量分布特征及影响因素,分别建立了马铃薯、玉米可食部分Se含量的BP神经网络预测模型,对富 Se农作物种植区进行了合理规划。结果表明：土壤Se含量均值是0. 164 μg/g,空间分布不均匀,研究区内清水河平原地区出现富硒区且连片分布。研究区土壤硒元素含量主要受其成土母质控制,岩石经风化剥蚀、随河水迁移和农业灌溉,伴随着有机质含量增加,造成第四系冲洪积平原 Se 含量增加。研究区马铃薯、玉米籽实富Se 率分别为 82. 32 % 和 38. 02 %,且重金属含量不超标,具备开发富硒农产品的潜力。农作物籽实 Se 含量主要与根系土中Se、S、pH和有机质含量有关,通过作物籽实 Se 含量预测模型规划出研究区富 Se 马铃薯种植区面积为 1050. 11 km2,富 Se 玉米种植区面积 19. 19 km2。该认识可为当地富硒农产品种植区规划及作物种植调整提供依据。     

安康西部农田土壤硒形态及农作物富硒特征

笔者在安康西部县域土壤地球化学调查评价基础上,研究了紫阳、汉阴两县农田土壤Se含量及赋存形态、主要农作物富Se能力特征。研究区农作物根系土Se平均含量为1.24×10~(-6)～2.27×10~(-6),高于天然富硒土地划定标准(DD-2019-10)2.1～4.7倍。土壤中Se各形态含量占全量的比例由高到低排序为:残渣态(0.891×10~(-6))腐殖酸结合态(0.255×10~(-6))强有机结合态(0.217×10~(-6))水溶态(0.015×10~(-6))≥碳酸盐结合态(0.015×10~(-6))离子交换态(0.012×10~(-6))铁锰氧化态(0.008×10~(-6))。8种农作物可食部位Se含量均达到或超过富硒农产品标准,农作物Se富集系数由大到小排序为:油菜(1.03)水稻(0.47)大蒜(0.36)茶叶(0.20)玉米(0.13)红薯(0.11)、魔芋(0.10)土豆(0.08)。建议当地农业生产充分利用土壤的Se资源,按照作物富Se能力大小合理规划种植结构。     

青海东部土壤及生物体中硒的地球化学特征

以青海东部富硒土壤为对象,研究了该区土壤及生物体中硒元素的含量、分布及迁移转化等地球化学特征。结果表明,该区土壤硒含量受古近系西宁群控制,土壤处于富硒水平,土壤呈碱性,且Se6+占总硒比例较高,土壤有效硒高,利于植物、动物及人体吸收。发现大蒜、小麦、油菜、牧草等作物对硒吸收能力较强,处于富硒土壤区的人群头发和家畜毛羽硒含量均较高。这一研究结果对该地区富硒土壤合理开发利用,具有重要的指导意义。     

青海省富硒土壤标准探讨

基于青海省开展的土地质量地球化学调查数据,通过分析土壤pH范围和Se含量特征,掌握青海省土壤酸碱性和土壤Se背景值,建立小麦、油菜籽、豌豆、大蒜、牧草等作物与根系土Se的富集模型,结合人群Se摄入推荐量和青海省富硒农畜产品Se含量标准值,推算青海省富Se土壤推荐值。建议青海省碱性土壤以0.23×10^-6作为富硒土壤下限值,中酸性土壤以0.25×10^-6作为富硒土壤下限值。本次研究对青海省富硒土壤地方标准的制定及指导富硒产业发展具有重要意义。     

三原—阎良地区富硒土壤中硒形态特征研究

依据李家熙的土壤硒含量划分标准,三原—阎良地区土壤可划分为硒土壤(0.2~0.4 mg/kg)和富硒土壤(0.4 mg/kg),土壤中硒的强有机结合态、腐殖酸结合态和水溶态的总和占全硒量的百分之五十以上,在土壤碱性环境下容易被植物吸收利用。     

辽宁丹东地区土壤Se元素地球化学特征及其影响因素

以辽宁省丹东市富硒（Se）土壤为研究对象,依据表层土壤、土壤剖面及成土母岩的调查数据,研究了土壤中Se元素质量分数、分布规律及其影响因素。结果表明：研究区表层土壤中Se质量分数变化范围为（0.028~0.910）×10^-6,高于全国土壤Se质量分数平均值;Se元素空间分布受辽河群影响,显示出表层富集特征。研究区土壤中Se元素富集主要有以下原因：Se元素来源于盖县岩组和高家峪岩组变质岩,其富集受成土过程影响较大,棕壤土层中黏粒或铁氧化物等聚集,易与Se结合发生聚集;区内表生环境地球化学作用对表层土壤中Se元素起到一定的富集作用,土壤中S、N与Se相互吸附固定,有利于土壤Se的富集,此外Al、Fe氧化物对Se具有很强的吸附能力;研究区土壤中Se质量分数与pH值具有显著的负相关关系,土壤中pH值越小,Se质量分数越高。总体上,研究区土壤硒质量分数与有机碳、铝铁氧化物、S、N质量分数具有较好的相关性,这与广州、江西丰城、湖北恩施等地开展的富硒研究相一致。     

宁夏石嘴山地区富硒土壤及其利用前景

通过对宁夏石嘴山地区8 835件土壤样品及240套农作物—根系土样品Se分布及其相关调查数据的统计分析,总结了当地富硒土壤的元素地球化学特征,探讨了其开发利用前景及相关问题。结果表明：(1)圈定的富硒土地总面积约705 km²(根据宁夏地方标准,土壤Se含量≥0.222×10^-6为富硒土壤),土壤Se平均含量与全国平均值相当,而土壤有效Se含量相对较高,在土壤全Se中占比5%左右;(2)富硒土壤pH大于7.5,有机质含量小于10.26%,无重金属污染,Se与有机质、B、Mn、Mo、Cu、Zn呈显著正相关性,与pH呈负相关性;(3)土壤有效Se与全Se的相关系数为0.39,与有机质、阳离子交换量、N的相关系数为0.33～0.5;(4)富硒土壤中抽检到富硒小麦等10类富硒农产品,其中小麦吸收土壤Se的能力最强,平均生物富集系数为0.174;(5)本区特有的富硒土壤资源具有极高开发利用价值,应加强特色富硒作物(小麦、稻米、枸杞、葡萄等)的研发力度及相关富硒标准的研制,通过综合研究、科学规划以促进当地富硒土地资源的合理开发利用。     

晋北大同盆地土地生态安全评价中的土壤Se指标

通过对大同盆地土壤Se含量水平的调查和160组玉米籽实与根系土Se含量关系的研究发现:①大同盆地土壤Se含量一般在100～200 ng/g之间,平均值为152 ng/g;②玉米籽实Se含量对土壤Se全量、水溶态Se含量、离子交换态Se含量、碳酸盐态Se含量均具有很好的响应关系,在统计学上印证了植物中的矿质营养元素主要来自土壤和土壤溶液;③土壤全量Se可以作为土壤质量评价的重要指标之一,建议大同盆地土壤缺Se和土壤富Se的评价标准值分别为180 ng/g、360 ng/g;④大同盆地研究区内大面积缺Se和富Se的土壤仅分布在浑源县和朔州东部滋润一带。     

江西信丰油山地区土壤硒及重金属元素地球化学特征

为研究江西信丰油山地区绿色富硒土壤的分布特征,进一步指导当地耕种,提高农作物质量,通过在油山地区采集1277件表层土壤样,选取典型土壤横向和纵向剖面,研究该区土壤Se及重金属元素的地球化学特征。油山地区绿色富硒土壤主要分布于西部震旦系;横向上,沿河水流动方向,土壤中的Se、As、Cr、Ni和Cu含量逐渐降低,Se与As、Cr、Ni、Cu呈显著正相关;垂向上,土壤中的Se与重金属元素在地表富集,Se仅与As呈显著正相关;土壤Se与重金属元素来源于震旦纪坝里组黑色碳质板岩,随水共同迁移,富集于母岩近区及河流汇集区。     

青海东部碱性土壤中硒的形态特征

以青海东部碱性富硒土壤为研究对象,通过对不同硒含量区表层土壤样的采集和分析,研究了天然富硒土壤中硒的形态特征。结果表明,研究区土壤中残渣态Se强有机态Se腐殖酸态Se水溶态Se碳酸盐态Se离子交换态Se铁锰氧化态Se;可利用态Se(即水溶态Se和离子交换态Se之和)占总Se比例为6.38%,潜在可利用态Se(即碳酸盐态Se和铁锰氧化态Se之和)占总Se比例为4.53%,这两项均高于国内部分酸性富硒土壤相应形态比例;不可利用态Se(即强有机态Se、腐殖酸结合态Se和残渣态Se之和)所占比例为89.09%,低于国内部分酸性富硒土壤中相应硒形态比例。青海碱性富硒土壤硒形态表现出高可利用态、高潜在可利用态和低不可利用态的特征。除铁锰氧化态Se外,其余6种形态均与全量Se呈显著正相关关系,而土壤总Se、腐殖酸态Se和残渣态Se与p H呈显著负相关。随着土壤碱性程度的增强,土壤总Se和不可利用态Se呈降低趋势。     

北京房山南部地区富硒土壤生物有效性特征及来源

依据北京房山南部地区详细的土壤地质调查数据,通过土壤有效Se的累频分级,发现土壤Se全量与有效Se在空间分布上呈现很好的一致性。进一步的相关分析表明,表层土壤中元素C、N、S、有机质及重金属元素Cd、Pb、Cu、Zn的含量与土壤Se含量相关性较高,与元素P含量及p H值的相关性较低。通过对研究区普遍种植的6种农作物、经济作物和蔬菜中Se与对应根系土中Se含量的相关性研究,发现小麦和玉米的富Se能力最强,是提升农产品附加值的备选品种。土壤剖面Se全量的垂向分布特征表明,Se属于表聚型,且随着远离山前,Se有效态所占比例越来越高,难迁移态中的比例越来越低;最后结合地质学、大地构造学、岩石地球化学等方面综合论证,得出研究区富Se土壤中的Se主要来自杨家屯煤系地层,途径以周口店河和马刨泉河为主,大石河为辅。     

江汉平原富硒土壤来源解析及其生物富集程度研究 ——以沙洋县东北部为例

硒是人体必需的微量元素,具有重要的生物学功能。本研究测定了江汉平原沙洋县东北部土壤、大气干湿沉降、灌溉水、肥料、岩石以及大宗农作物(水稻、小麦、大豆、油菜、玉米)中硒的含量,通过土壤硒元素平面、垂向分布特征,综合运用因子分析、聚类分析、相关性分析及相关因素贡献量统计,探讨研究区富硒土壤来源,并对土壤硒生物富集程度进行分析。结果表明：研究区表层土壤硒背景值为0.25 mg/kg,略低于江汉流域背景值和中国土壤(A层)背景值。R型因子分析结果显示,F1因子为反映土壤原始背景特征的元素组合,F2因子为反映土壤成土母质基本特征的元素组合,F3、F4因子为人类活动对土壤元素分布特征影响的元素组合。表层土壤硒元素平面特征和土壤元素组合特征皆显示其具有较强的空间自相关性,受自然成因成土母质影响较大,硒高值区主要分布在汉江冲积带内。典型土壤垂直剖面则揭示了汉江冲积带中土壤高硒区存在一定的外源输入,研究区表层土壤明显受到人类活动的影响,但大气干湿沉降、灌溉水、肥料等的硒贡献量较低。农作物可食部分硒富集程度大小为：大豆>小麦>水稻>油菜>玉米,部分大豆出现了硒超富集现象。富硒农作物...     

内蒙古通辽市科尔沁区土壤硒地球化学特征

对通辽市科尔沁区土壤与农作物中硒元素地球化学特征及影响因素的系统研究显示,研究区土壤硒含量水平普遍较低,且空间分布不均,仅局部达到足硒水平.硒元素主要富集在表层土壤中,且与有机碳、Al₂O₃、TFe₂O₃、Mn、P等呈正相关关系,表明土壤中有机碳、黏土矿物、铁锰氧化物对硒元素地球化学行为有重要影响.研究区土壤呈碱性至强碱性,富硒农作物并不严格产出在富硒土壤中.因此,开发富硒农产品要综合考虑土壤硒含量、土壤有效态硒含量、农作物硒含量、土壤理化性质及地理景观等因素.