广西金秀县头排——桐木地区富硒土壤地球化学特征及生态效应研究

基于广西金秀县头排—桐木地区土地质量地球化学调查数据资料,研究了表层土壤中硒含量的分布特征、受控因素、富硒农产品产出情况。研究表明:该地区土壤硒平均含量为0.6mg/kg,土壤硒含量0.4mg/kg的富硒土壤面积占研究区的72.8%;土壤硒含量受成土母质、土壤pH值、有机质等土壤性质的影响;农产品水稻、玉米和花生富硒率较高,水稻硒含量与根系土中全硒、pH值、有机碳以及铁含量呈正相关关系,说明这些指标对土壤-农作物系统中硒元素的地球化学行为具有明显的影响。     

珠江三角洲台山地区富硒土壤资源评价

系统采集珠江三角洲台山地区表层土壤和农作物样品,测定了Se、Cd、Hg等20项指标含量,研究该地区土壤富硒特征。结果表明,台山地区土壤Se含量丰富,均值达0.56 mg/kg,建立了适合当地的富硒土壤分级标准：＜0.2 mg/kg为低硒区,0.2～0.6 mg/kg为硒正常含量范围,0.6～3.0 mg/kg为富硒区,＞3.0 mg/kg则为硒过剩。在此基础上,选取土壤Se含量、土壤环境健康元素和土壤养分作为评价指标,辅以农作物的生物效应检验,开展台山地区富硒土壤资源评价区划,共圈定富硒土壤资源区7处,面积165.2 km2,可作为该区今后硒土壤资源开发利用的依据。     

西藏自治区隆子县土壤硒地球化学特征及影响因素

硒是人体必需的微量元素之一,土壤中的硒含量与人体健康关系密切。调查土壤硒含量分布特征、圈定富硒土壤资源分布区、查明土壤硒含量影响因素,对于推动富硒土地资源开发利用、发展富硒农牧产业、预防地方疾病等均具有重要意义,也可为土壤硒背景值研究提供参比资料。土壤硒是当前热点研究领域,国内外对土壤硒研究已有很多,然而西藏地区有关土壤硒方面研究资料非常有限。本文选择西藏自治区隆子县重点耕地区为研究对象,系统采集表层土壤、垂向剖面、岩石样等样品,采用原子荧光光谱法(AFS)、容量法(VOC)、电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)等方法测定土壤中的硒、有效硒、有机质、全磷等含量指标,利用统计方法对研究区土壤硒、有效硒等地球化学含量特征及影响因素进行初步探讨。结果表明：①研究区表层土壤硒含量范围为0.14~1.51mg/kg,中位数为0.44mg/kg,是西藏土壤硒平均值(0.15mg/kg)的2.9倍和中国表层土壤Se平均值(0.26mg/kg)的1.5倍,表明研究区表层土壤中全硒含量较高;研究区表层土壤中有效硒含量范围为0.8~26.8μg/kg,中位数为9.2μg/kg,土壤有效硒占全硒含量的0.21%~5.79%;土壤硒含量高于0.4mg/kg为界限值,研究区总面积的77.25%符合富硒土壤划定标准,表明富硒土壤资源丰富;②研究区广泛分布的涅如组(T3n)和日当组(J1r)地层发育土壤中硒含量较高,中位数分别为0.44mg/kg和0.41mg/kg,土壤硒含量与地质背景密切相关;土壤理化性质包括有机质、pH、TFe2O3等对土壤全硒含量影响不显著,但土壤有效硒与有机质、pH、N、P、碱解氮、有效磷、速效钾、阳离子交换量(CEC)呈显著正相关;此外,铁氧化物(TFe2O3)对有效硒含量也有一定控制作用;③土壤垂向剖面研究发现,土壤硒含量还与表生富集作用有关。综合认为,研究区土壤Se含量较高,富硒土壤资源丰富,可以通过土壤养分管理,进一步提高土壤硒生物有效性。     

西藏山南市乃东区土壤硒分布特征及影响因素

硒是动物和人体所必需的微量元素之一,其丰缺与人和动植物的健康有着密切关系。近年来研究成果表明西藏缺硒土壤主要分布在雅鲁藏布江(简称“雅江”)以北地区,而雅江以南存在土壤全硒含量较高且面积较大区域。西藏山南市乃东区位于青藏高原中南部雅江流域,为雅鲁藏布江流域重要的农业区,也是西藏粮仓之一。本文以西藏山南市乃东区为研究对象,采用原子荧光光谱法(AFS)等方法测定了研究区1022件表层土壤、30组青稞籽实样及根系土壤样品中的硒等元素含量;同时对西藏山南市乃东区雅江两侧农用地及周边牧草地、林地表层土壤硒的分布特征和影响因素进行了研究。结果表明：雅江北侧土壤硒含量算术平均值为0.14mg/kg,接近西藏土壤硒含量平均值0.15mg/kg;雅江南侧土壤硒含量算术平均值为0.30mg/kg,高于西藏土壤硒含量平均值的一倍,略高于中国土壤硒含量平均值0.29mg/kg。乃东调查区不同土地利用类型土壤硒含量的平均值由大到小为：耕地(0.24mg/kg)＞牧草地(0.22mg/kg)＞林地(0.19mg/kg)。研究结果显示乃东调查区雅江两侧土壤硒含量差异较大;土壤硒元素含量除了受地质背景影响外,还与土壤酸碱度(pH)、有机质等因素有关。随着土壤中有机质含量上升,土壤硒含量明显升高;而随着土壤酸碱度的升高,土壤硒含量变低。此外雅江南侧存在富硒土壤,建议当地充分利用富硒土壤,研究不同品种的农作物对硒的吸收特征,通过农田养分管理,提高土壤中硒的有效性,促进当地发展富硒产业。     

河南新密典型富硒区土壤Se元素地球化学特征及空间分布规律

硒(Se)是人和动物体必需的微量元素之一。通过土地质量地球化学调查评价,发现新密市南部土壤富硒资源丰富,系统采集并分析了代表性的土壤(表层和深层土样)、农作物(小麦)及岩石样品,探讨了土壤Se元素的空间分布规律、富硒土壤成因及其生物效应。测试结果表明,土壤总Se含量介于0.06~3.99 mg/kg之间,Se元素平均含量为0.44 mg/kg。根据河南省富硒土壤评价标准,工作区圈定富硒土地面积103.7 km2。对土壤-岩石地球化学剖面进行分析,推断工作区土壤硒异常主要来源于成土母质、次生富集和人为作用。工作区大宗粮食作物小麦中品质较好,52.94%的样品为富硒小麦。     

四川省泸州市页岩和碳酸盐岩区水稻根系土Se含量和生物有效性的控制因素

以四川省泸州市碳酸盐岩和页岩分布区为研究区,开展了Se在成土母岩-根系土-水稻籽实体系中含量特征及迁移规律研究,丰富Se元素迁移转化理论,支撑服务富硒土地开发利用。研究结果表明,研究区页岩、根系土和水稻籽实Se含量分别为0.03~1.97 mg/kg、0.27~2.38 mg/kg和0.02~0.16 mg/kg,土壤硒以有机结合态（73%）和残渣态（25%）为主,有效态硒仅占0.69%。碳酸盐岩、根系土和水稻籽实Se含量分别为0.02~0.12 mg/kg、0.21~1.33 mg/kg和0.02~0.12 mg/kg,明显低于页岩区,土壤中有机结合态和残渣态硒所占比例高达97%,有效硒比例（1.58%）高于页岩区土壤。成土母岩的矿物组成和化学成分、Se含量及赋存形式对土壤性质和Se含量具有一定的控制作用。有机质、粘土矿物和pH值是土壤Se含量和生物有效性的主要控制因素。有机质和粘土矿物对硒的强烈吸附作用是研究区土壤富硒但生物有效性低的主要原因;pH值降低导致土壤胶体对硒的吸附能力升高,使土壤Se含量升高,但硒生物有效性随pH值降低明显降低。综上所述,研究区土壤Se含量高但生物有效性低,因此水稻籽实Se含量并不高,富硒土地的开发利用不能仅以土壤全Se含量作为判别标准,应结合土壤性质及硒生物有效性综合考虑。     

岳西县来榜镇茶园根系土与茶叶中硒含量状况及影响因素

采集岳西县来榜镇茶园的25件茶叶样品及根系土,分析茶园根系土和茶叶中硒含量及其影响因素。结果表明:根系土壤硒含量为0.11～0.38mg/kg,平均值为0.21mg/kg,参照土地质量地球化学评价规范,根系土均未达到富硒标准。土壤浸提硒含量为0.004～0.013mg/kg,平均值为0.008mg/kg。茶叶硒含量为0.17～0.66mg/kg,平均值为0.37mg/kg,采集的25件茶叶样品有22件达到了富硒茶标准。土壤不富硒,但茶叶富硒率高,认为岳西翠兰茶树属于对硒元素富集能力较强的植物,采样茶树均生长周期较长,可能是茶树对硒元素产生了一定的累积效应。土壤硒、浸提性硒主要受有机质、全氮、速效钾的影响,与部分重金属相伴生。茶叶硒与土壤养分、理化性质、有效态相关性均不明显,与重金属中生物毒性响应系数较大的4种元素呈负相关的趋势。     

富硒土地资源研究进展与评价方法

硒是重要的生命必需元素,开发富硒农产品是提升我国人体硒摄入水平的安全有效途径,富硒土地资源评价与利用规划是土地质量地球化学调查成果服务于特色农产品发展与脱贫攻坚的重要切入点。本文评述了近年来在土壤和作物硒含量、土壤硒成因来源、土壤硒赋存形态及其生物有效性影响因素、土壤-作物系统硒吸收运移、硒与重金属镉等元素之间的相互作用等调查研究成果。针对我国土壤硒背景值约0.20mg/kg,远低于世界土壤背景值0.40mg/kg,整体上处于低硒水平的实际情况,认为采用0.40mg/kg Se作为富硒土壤标准具有较强的科学依据;多数情况下土壤硒主要来源于成土地质背景,部分地区与人为活动密切有关;富硒土壤可分为地质高背景、次生富集作用、人为输入及其多种作用的叠加成因,元素地球化学性质决定了硒与镉等重金属元素共生的普遍性;土壤硒成因来源以及pH、Eh、有机质、铁铝氧化物等土壤理化条件决定了硒和重金属赋存形态与生物有效性,进而影响到富硒土地的可利用性,成为制定富硒土壤地方标准的理论基础与考虑因素;不同作物种类对硒吸收富集能力不同,筛选适应当地农田生态环境、富硒低镉的农作物具有实际意义;现有的部分富硒农产品标准未充分考虑人体补硒目的,并存在标准间协调性差等问题,急需加强富硒农产品标准的制定。本文提出,富硒土地资源评价不仅需要考虑土壤硒和重金属含量,而且需综合土壤硒成因来源及其生物有效性、土壤-作物系统硒迁移累积、硒与重金属镉等元素之间的相互作用机制,以及当地气候、土壤和景观条件下作物种植的适宜性,依据富硒土地资源可利用性进行分类分区、科学规划和合理种植管理。同时建议,为满足富硒土地资源调查评价与可利用性分析、富硒农产品健康效应研究的需要,需要加强土壤和作物硒含量及其形态的提取分离与分析测试方法技术研究与应用。     

四川省沐川县西部地区土壤硒含量特征及影响因素

硒是人体和动物必需的微量有益元素,摄入适量硒是提高人群生活质量的重要标志。食用富硒农产品是缺硒地区人体获取和补充硒元素的重要途径。调查土壤硒的含量特征、圈定富硒土壤资源分布区、查明土壤硒迁移富集的影响因素,是高效利用富硒土壤资源和科学开发富硒农产品的重要依据。本文选择四川省沐川县西部地区采集土壤样品,采用原子荧光光谱法、X射线荧光光谱法、电感耦合等离子体质谱/发射光谱法等方法测定土壤中Se、Al₂O₃、TFe₂O₃、OrgC、Cd等元素含量和pH值,利用统计学及相关分析等方法研究了土壤硒等元素含量和分布特征,并对土壤硒含量的主要影响因素进行探讨。结果表明：①研究区表层土壤硒含量范围为0.08~1.30mg/kg,平均含量为0.39±0.15mg/kg,满足富硒土壤条件的土壤面积为112km²,占研究区总面积的52%,其中无公害富硒土壤面积为35km²。土壤Cd含量是造成富硒土壤和无公害富硒土壤面积具有较大差异性的主要因素。②地质背景与土壤硒含量密切相关,富硒土壤主要受含碳酸盐岩及夹碳质地层的砂岩、粉砂岩等地层控制,土壤硒来源稳定;③土壤硒含量随pH值、风化程度的降低而升高,随有机质、TFe₂O₃、S含量的升高而升高,其中有机质对土壤硒的影响显著大于TFe₂O₃,表明该区域铁氧化物对硒的吸附能力低于有机质。综上所述,研究区富硒土壤资源丰富,建议当地充分利用相关资源开发富硒农产品,同时应注重有机肥的平衡施肥,并进一步加强土壤-作物系统中硒迁移富集影响因素的协同分析。     

浙西典型石煤矿山周边耕地富硒土壤地球化学特征及影响因素

为系统研究石煤矿山周边耕地富硒土壤地球化学特征及影响因素,在浙江省常山县辉埠石煤矿山周边耕地采集了表层土壤样品144件、农产品甘蔗样20件、土壤垂向剖面土壤样6件、岩石样5件和地表水样3件。通过样品Se、有机质、As、Cd、Cu、Pb、Zn、Ni、Hg、Cr等元素含量指标测定和统计,探究了该区富硒土壤地球化学特征。结果表明:区内表层土壤硒含量主要集中于0.47~1.34 mg/kg之间,平均含量0.87 mg/kg,远高于浙江省平均值,且硒含量高值区与辉埠石煤矿的走向一致;硒含量随着土壤深度增加而逐渐下降;89.58%的土壤样品和65%的甘蔗样品达到富硒标准,但存在土壤和农产品Cd等主要重金属元素含量超标的生态风险。土壤硒含量均值在寒武系下统荷塘组最高(1.31 mg/kg),奥陶系中—下统最低(0.64 mg/kg);旱地硒均值略高于水田,但差异不显著(p>0.05);硒含量均值高低变化为粗骨土>石灰岩土>水稻土>红壤。研究认为,土壤硒含量受地质背景、土壤类型和有机质等因素的影响,含石煤层黑色岩系和碳酸盐岩等富硒地层是形成富硒土壤的主要因素,小部分与矿山开采等人类活动有关。     

巴彦淖尔市临河区狼山镇和新华镇一带富硒土壤地球化学特征及影响因素北大核心CSCD

内蒙古自治区巴彦淖尔市临河区狼山镇和新华镇一带发现大面积硒高含量区。为研究该地区富硒土壤的地球化学特征及土壤硒含量的控制因素,采集6250件表层土壤样品,并设计5条土壤垂直剖面进行化学元素测试分析。结果表明,研究区耕地土壤硒含量介于(0.06~0.77)×10^(-6)之间,平均含量为0.32×10^(-6),硒的背景值为0.32×10^(-6),是巴彦淖尔市表层土壤背景值(0.20×10^(-6))和中国土壤背景值(0.20×10^(-6))的1.6倍,且研究区耕地土壤中达到富Se水平(0.4×10^(-6)以上)的样品数为1072个,占全部采样点位的17.2%,表明研究区耕地土壤中硒含量相对较高。研究区土壤中硒和营养元素及重金属元素存在正相关关系,与土壤pH存在一定的负相关关系;硒在土壤垂直方向上分布总体上表现出表聚性特征,随剖面深度增加,硒含量逐渐降低。表层土壤中硒含量主要受土壤有机质含量影响,土壤垂直方向上硒含量主要受有机质与粘土矿物影响。     

贵州省龙里县耕地土壤硒含量分布特征及影响因素分析

在贵阳市南明区河水环境综合整治项目二期工程施工中,针对软土地基砂袋围堰易变形失稳、承载能力差等问题,开展了软土地基砂袋围堰施工技术及变形失稳影响因素分析。本文基于实际施工工况条件,在考虑最不利荷载作用下,采用有限元法对软地基砂袋围堰进行了模拟分析,并以围堰倾角和围堰宽度作为影响因素,获得了相同水位条件下围堰变形情况,提出了最优的砂袋围堰堆砌方案,通过研究提高了砂袋围堰受力性能,降低了变形失稳破坏的风险,并将其理论模拟优化结果应用于实际挡水围堰施工承载力中,加快了施工进度,保证了工程质量,可为后续类似围堰施工提供理论支持。     

基于DGT技术对土壤硒生物有效性及其影响因素的分析

硒是生态环境中重要的微量元素之一,如何准确评估其生物有效性一直存在争议。在四川省广安市邻水县采集了60套农作物及其根系土样品,分析其Se含量和理化性质。同时基于梯度扩散膜技术对土壤有效Se含量进行分析,并对土壤有效Se含量的影响因素进行探究。结果表明,研究区土壤Se含量为0.15~2.42 mg/kg,均值为0.48 mg/kg,不同类型土壤Se含量差异明显,石灰土(1.06 mg/kg)>黄壤(0.78 mg/kg)>紫色土(0.28 mg/kg)>水稻土(0.27 mg/kg)。石灰土和黄壤有机质含量和总铁(TFe₂O₃)含量明显高于其他类型土壤。研究区内不同类型土壤的DGT-Se明显不同,与土壤Se含量分布相反。相关性分析表明土壤DGT-Se与Se含量、TFe₂O₃含量、S含量、有机质含量、pH值、Al₂O₃含量显著相关,受理化性质影响导致不同类型土壤中DGT-Se的差异。水稻根系土壤DGT-Se与水稻籽实Se含量显著正相关,用DGT可以较好地表达水稻-根系土系统中土壤Se的生物有效性。基于DGT技术评估预测区域尺度农业土壤有效Se含量时,需充分考虑土壤类型及其理化性质。     

广东省普宁市土壤硒的分布特征及影响因素研究

开展了广东省普宁市区域土壤硒调查研究,采集了413个表层土壤样品(0～20 cm)和103个深层土壤样品(> 150 cm),测定了土壤全硒含量,据此研究土壤硒分布特征及其影响因素。结果表明,普宁市土壤全硒含量变化于0. 16～2. 01 mg/kg,平均值为0. 63 mg/kg,总体上处于中硒及高硒水平,不存在缺硒和硒过剩土壤。砂页岩风化形成的赤红壤全硒含量较高,平均值达0. 86 mg/kg,以侏罗系页岩母质发育的土壤全硒含量最高,平均值达0. 89 mg/kg;三角洲第四系沉积物发育形成的水稻土全硒含量最低,平均值为0. 41 mg/kg。回归分析表明,土壤全硒含量与铁铝含量、有机碳含量具有极显著正相关,与p H呈极显著负相关。影响普宁市土壤硒含量的主要因素是成土母质,土壤p H、有机碳和铁铝含量及土地利用方式对土壤全硒含量分布与富集也有一定的影响。     

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pH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。     

贵州镇远县耕地土壤中硒的分布特征及控制因素

依据镇远县耕地质量地球化学调查成果,对全县耕地表层土壤硒分布特征和控制因素进行了分析。结果显示:镇远县耕地土壤硒含量平均值为(0.64±0.56) mg/kg,富硒耕地硒含量平均值为(0.72±0.42) mg/kg,富硒耕地面积占总耕地面积的82.71%。全县耕地土壤硒含量受pH值、海拔、地形地貌、成土母岩、土壤类型和土地利用类型的影响,统计发现:偏酸性耕地、海拔800 m以下耕地、分布在槽沟和谷地的耕地、碳质岩系地层分布区耕地、粗骨土和红壤分布区、茶园和水田表层土壤均具有相对较高的硒含量。分析认为成土母岩是土壤硒的最重要来源,其对土壤中硒元素含量具有控制作用,尤以含碳硅质岩系最为明显,另外土壤有机质及pH值通过改变土壤理化性质深刻影响着硒的迁移及富集,进而影响土壤硒含量。     

青海省囊谦县农耕区土壤硒的富集因素

土壤质量地球化学调查结果显示,青海省囊谦县城周边农耕区存在较大范围的足量（0.15 < Se≤0.30 mg/kg）-富硒（Se>0.30 mg/kg）土地。足-富硒土壤的分布对成土母质具有较好的继承性。同时,土壤Se含量还受地球化学环境、土壤类型与质地、土壤性质等自然条件综合影响。其中,富硒土的土壤类型主要为草甸土（Se=0.08~0.69 mg/kg,平均值0.26 mg/kg）和栗钙土（Se=0.20~0.42 mg/kg,平均值0.32 mg/kg）。土壤Se含量通常随土壤pH值的增加而降低。硒更易富集于土壤壤质化程度较高、粒度较细的红粘土和黑粘土中。富含有机质（12.1~98.6 g/kg,平均值30.8 g/kg）和铁铝氧化物（铁氧化物含量2.86%~6.34%,平均值4.34%,铝氧化物含量10.07%~17.87%,平均值13.59%）的土壤有利于土壤硒的富集。     

四川昭觉县中部乡镇表层土壤硒地球化学特征

硒元素是人体必需的微量元素之一,食用富硒农产品是人体获取和补充硒元素的主要途径,调查区域硒地球化学特征是有效地利用富硒土地资源以及开发富硒农副产品的重要依据。本文选择四川省昭觉县域内较为重要的农耕乡镇采集表层土壤样品,采用原子荧光光谱法、X射线荧光光谱法、电感耦合等离子体质谱/发射光谱法等方法测定1328件土壤、19件玉米及20件土豆中硒等地球化学指标含量,利用相关分析与统计学等方法,结合距离加权反比插值法,探讨研究区硒含量、分布和影响因素等地球化学特征,评价土壤与作物的富硒情况及安全性。结果表明：①研究区表层土壤硒含量范围为0.04~1.50mg/kg,平均值为0.33mg/kg,划定富硒土壤面积为7.23km2,占全区土壤面积的30.31%,玄武岩发育的土壤硒含量最高,平均值为0.4mg/kg,表明区内地质背景与土壤硒含量密切相关,区内富硒土壤主要受含玄武岩夹苦橄岩、凝灰质砂泥岩的峨眉山玄武岩组地层控制;②不同的用地类型和土壤类型对硒元素的富集能力不同,人为农业活动导致土壤对硒的吸附能力下降,黄棕壤土层中黏粒或铁氧化物等易与硒结合富集;酸性土壤中硒含量与pH值成反比;土壤有机质与硒含量呈显著的正相关;土壤质地对硒含量具有一定的控制作用;③富硒土壤产出的玉米和土豆富硒率极低。研究结果认为昭觉县在开发利用富硒土壤时,旱地与水田等农耕区应及时补充有机肥并调节土壤酸碱度,并积极利用富硒资源开发其他农业产品。