安徽石台仙寓地区土壤硒地球化学特征及生物效应

为探讨安徽石台仙寓地区土壤-作物系统中硒的富集及迁移特征,在该区系统采集了岩石、土壤、灌溉水、农作物及根系土样品,研究土壤硒的地球化学特征、赋存状态、主要影响因素及生物有效性等。结果显示：研究区表层土壤硒含量为0.27～15.79 mg/kg,平均值为0.87 mg/kg,显著高于安徽省土壤背景值;土壤硒含量与有机质呈显著正相关,但与pH值无相关性;不同基岩地层的硒含量差异显著,其中蓝田组、荷塘组及皮园村组碳质页岩是该区土壤硒的主要物质来源;土壤硒形态主要为腐殖酸结合态、强有机结合态和残渣态,生物可直接利用形态的硒约占3%。研究区稻谷、茶叶对硒的平均富集系数分别为0.21和0.08,采集的水稻样品全部达到富硒标准,具有良好的富硒产业开发优势。     

广西南流江流域土壤-水稻系统Cd生物有效性及影响因素

广西南流江流域第四系发育形成的土壤中Cd等重金属含量较低,但水稻籽实Cd超标率很高。为了查清Cd在南流江流域土壤-水稻系统中的分布和迁移规律及其生物有效性的影响因素,按照不同成土母质物源分区,系统采集了水稻及其对应的根系土样品,测试了水稻籽实Cd、土壤Cd、pH、Corg、N、S、Mn及氧化物等指标,部分土壤样品进行了七步顺序提取法实验。结果表明,不同母质根系土Cd总量大小顺序为碳酸盐岩区>水系上游第四系区>水系中游第四系区>水系下游第四系区>碎屑岩区,而水稻籽实中Cd含量顺序却基本相反,两者之间不具有明显相关性(r=-0.030,p=0.84 )。形态数据显示,水溶态Cd与籽实Cd相关性较好,能够较好指示研究区Cd的生物有效性,同时,土壤水溶态Cd占比受土壤pH、土壤CaO、Mn、有机碳(Corg)等土壤指标的控制。     

浙江中部典型黑色岩系分布区土壤-作物富硒特征与重金属风险评价

富硒土地是生产富硒农产品的宝贵资源,黑色岩系形成的土壤通常富含硒和重金属元素。为了指导这类富硒土地资源的安全开发利用,选择浙江中部典型黑色岩系分布区,通过调查土壤-作物中硒和重金属的浓度及生物有效性,评价农产品富硒率,识别作物重金属超标风险。结果显示:研究区富硒土壤占38%,足硒土壤占62%,水稻和莲子富硒率分别为85.71%和100%;受黑色岩系风化成土影响,研究区土壤镉含量介于污染筛选值和风险管控值之间的样品比例为26%,且Cd活动态和潜在活动态所占比例分别为57%和40%,水稻籽实中Cd超标率为31%,莲子Cd含量均不超标。基于土壤重金属总量和形态的风险评价表明,富硒土壤开发利用的风险区主要位于西皮山岗和腰塘边一带,建议禁止种植农产品,其他黑色岩系发育的富硒丘陵地区,虽然土壤镉含量较高,但因土壤Cd的生物有效性和水稻中Cd的超标率较低,应加以保护和合理开发利用。     

土壤—植物系统硒的迁移转化机制研究进展

元素硒是许多生物（包括土壤微生物,植物、动物和人类）机体必需的微量营养元素之一,而且对植物、动物和人具有双重生物效应。半个多世纪以来土壤—植物系统元素硒的迁移、转化和富集过程一直备受关注。土壤硒的存在形态包括可溶态硒、可交换态及碳酸盐结合态硒、铁锰氧化物结合态硒、有机物结合态硒和残渣态硒5种形态,其中可溶态硒和可交换态及碳酸盐结合态硒具生物有效性,有机物结合态硒随着有机质分解可转化为可溶态硒而成为土壤潜在有效硒源。不同植物硒含量水平取决于区域土壤有效硒含量和不同植物的硒吸收和富集水平。因此,土壤硒的生物有效性是决定食物链硒含量的关键,同时土壤有效硒通过调节根际环境和植物代谢过程提高植物抗逆性。土壤—植物系统元素硒的迁移和转化是一个复杂的生物地球化学过程,受地壳运动、母岩性质、气候、地貌、土壤环境（物理、化学和微生物活动）条件、土壤硒含量及其化学性质、植物种类及其生理习性、田间管理过程等因素的耦合作用影响。为充分合理利用土壤硒资源,将来应加强植物体内,尤其是主要粮食作物、蔬菜、果树和地道药材叶片、果实中硒迁移、转化和富集研究,为缺硒地区硒的生物强化、富硒地区农作物种植选择和居民食品选择及...     

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。     

根系土中重金属元素分布特征及在农作物中的迁移

以上海市金山区为对象,分析了农用地土壤重金属元素的形态分布特征,以及元素的有效态（水溶态、离子交换态）与全量、有机质、pH等的相关性;根据重金属元素在稻米、蔬菜等不同农作物中的含量,分析了其迁移及生物有效性。结果表明：不同元素的形态组成差异较大;Pb、Zn、Ni元素的有效态与环境因素（pH、有机质）关系密切;土壤中重金属元素Cd最为活跃且易发生迁移,在多种农作物中有较为明显的富集;稻米中重金属元素的富集程度相对较小。研究成果可为土壤污染治理、种植结构调整、土地合理利用提供有益借鉴。     

浙西水田土壤镉形态与有效性研究

土壤镉(Cd)的生物有效性受多种因素影响,化学形态分布是决定其有效性的重要因素。为查明浙西水稻土Cd的生物有效性,分析土壤形态Cd与稻谷Cd含量关系,采集了32个田块土壤样及其中15个田块水稻样品,测试了土壤pH值、Cd总含量及各形态Cd含量和稻谷Cd含量,讨论了不同酸碱度及成土母质条件下土壤Cd形态分布特征及其生物有效性,研究了稻谷Cd含量与土壤不同形态Cd含量的相关性。结果表明,研究区水稻土Cd以离子交换态为主(约占全量的35%),水溶态Cd含量最小(约占全量的1%),其他形态Cd介于二者之间。酸性(pH 5.0～6.5)条件下,土壤中离子交换态Cd含量最高,Cd生物有效性也最高。不同母质形成的土壤Cd形态分布特征不同,灰岩类风化物形成的土壤Cd形态分布特征与其他成母质区土壤差异明显,不同母质区的Cd污染应采取不同的治理措施。相关分析表明,稻谷Cd含量与土壤离子交换态Cd含量呈极显著相关性(P0.01),而与其他形态Cd相关性不显著。     

福建泰宁朱口茶叶硒含量特征与影响因素分析

以泰宁朱口茶叶及其根系土壤为研究对象,对其硒含量特征进行分析,并对影响茶叶硒含量的因素进行探讨。研究发现,研究区茶叶硒含量为0.03～0.36mg/kg,为富硒茶叶;茶叶根系土壤硒含量为0.07～0.85mg/kg。春茶中硒含量累积吸收较秋茶更强,变质岩系下茶叶硒含量高于碎屑岩系,根系土壤硒含量在0.40～0.50 mg/kg时,为研究区茶叶硒最佳富集的土壤范围;根系土壤p H值与茶叶硒富集系数呈显著正相关（r=0.87,p <0.05）,根系土壤有机质与茶叶硒含量呈显著正相关（r=0.91,p <0.05）,根系土壤中Cr、As、Hg和Ni等重金属元素与茶叶硒富集系数呈显著负相关（p <0.01）。     

陕西潼关金矿区土壤Pb和Cd生物有效性的影响因素及其意义

土壤中重金属形态与其赋存条件之间的关系是评估土壤重金属风险的关键问题。以受金矿开发影响的土壤中Pb、Cd为研究对象,采用动力学方程分析了土壤有机质、粘粒、pH、Eh等对Pb、Cd生物有效性的影响。结果表明,研究区影响Pb、Cd生物有效性的主要因素有土壤有机质、pH及Eh;有机质与土壤中的Pb、Cd总量呈现正相关性;但当有机质含量增加时,Pb、Cd的水溶态和离子交换态含量反而降低;土壤粘粒对Pb、Cd生物有效性的影响不甚明显;虽然较低的土壤pH值会加剧重金属离子的活性,增强其生物有效性,但过高的pH值又会提高Cd碳酸盐态、铁锰氧化态的含量;Pb、Cd生物有效性随着土壤氧化—还原电位的降低而减弱。研究发现,对于Pb、Cd污染的土壤,通过增施有机肥可提高农产品的安全性;保持土壤处于弱酸—弱碱有利于降低农产品风险;在农作物成熟期实施淹水灌溉,降低土壤氧化—还原电位,可抑制Pb、Cd在籽粒中的累积。     

江西赣县清溪地区土壤硒地球化学特征和水稻根系土硒生物有效性影响因素

江西赣南地区是典型的硒缺乏地理分布区,但近年来研究成果表明该地区稻谷富硒率高,土壤与稻谷富硒存在不一致的原因尚不明确,探讨土壤和稻谷硒含量特征和土壤硒的生物有效性,对赣南地区富硒土地资源利用和富硒农产品开发具有重要意义。本文以赣县清溪地区为研究对象,采用电感耦合等离子体质谱/发射光谱(ICP-MS/OES)等方法测定了研究区1734件表层土壤、57组稻谷及配套根系土硒等元素含量及硒形态地球化学指标;系统分析了区内土壤硒含量和分布特征、稻谷硒含量特征,探讨了根系土硒生物有效性的影响因素。结果表明:研究区表层土壤以足硒、富硒区为主,土壤硒含量与成土母岩关系密切,不同成土母岩区土壤硒含量规律为:古生代变质岩中生代花岗岩新元古代变质岩中生代陆源碎屑岩新生代第四系。根系土硒含量均未达到富硒土壤标准,稻谷富硒率为64.91%,稻谷对土壤硒的富集能力强(富集系数20.05%),当根系土硒含量≥0.25mg/kg时,水稻富硒率高达70.83%,能够稳定产出优质富硒水稻。硒的赋存形态是影响土壤硒生物有效性的主要因素,土壤总硒含量较低时,水溶态、离子可交换态、碳酸盐结合态硒的占比高,从而提升了硒的生物有效性;有机质含量低,对硒吸附能力弱,也是硒生物有效性高的重要原因。本研究认为,赣县清溪地区富硒、足硒土壤开发利用时,综合考虑土壤硒含量、土壤理化指标、硒形态对土壤硒生物有效性的影响,有利于科学指导天然富硒土地划定和富硒水稻产业开发。     

成都平原区水稻土成土剖面Cd形态分布特征及影响因素研究

成土过程中不同形态镉(Cd)迁移转化的影响因素研究对于了解Cd的地球化学行为具有非常重要的意义。以四川省成都平原区农田生态系统水稻土剖面中不同形态Cd分布特征为例,探讨成土过程中不同形态Cd的迁移转化影响因素及其生态危害性。结果表明:总量Cd、离子交换态Cd和碳酸盐Cd均表现出表层富集,深层含量稳定的特征;岷江流域和沱江流域水稻土Cd含量的背景值分别为0.147,0.215mg·kg-1。外源输入耕层土壤中Cd主要为活动态,其增加量占Cd总量增加量的60.71%~90.52%,向下垂向迁移能力非常弱。成土过程随着土壤中Cd总量增加,稳定态Cd含量显著增加,而活动态Cd含量明显降低。土壤的pH值主要对碳酸盐态Cd含量有影响,pH值越大,其含量越高;随着土壤成熟度增高,粉粒和粘粒含量增加的同时,残渣态Cd含量显著降低,而有机结合态Cd含量显著增高。耕层土壤中Cd的生物有效性系数高达0.59~0.65,已经严重地影响到农作物安全。     

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。     

生物质炭和钢渣对江西丰城典型富硒区土壤硒有效性的调控效果与机理研究

江西丰城富硒土壤中总硒含量较高,但能被植物直接吸收利用的有效态硒含量偏低。土壤中硒的生物有效性是影响作物富硒的关键因素,寻找安全有效的改良剂对提高富硒土壤中硒的有效性至关重要。本文以生物质炭和钢渣为改良剂,共设置了8个不同处理,通过室内土培试验和盆栽实验,原子荧光光谱法测定有效态硒的含量,探究了两种改良剂在不同处理水平下对丰城富硒土壤中有效硒的调控效果。土培试验结果表明,施加不同量的生物质炭和钢渣均能提高研究区土壤pH,提升幅度为0.1～3.79个单位。元素形态分析结果表明,改良剂主要通过影响有机结合态硒来调控土壤有效态硒,施加生物质炭的土壤中有机质含量显著增加,且有机质对硒表现为固定作用,导致有效态硒含量降幅为8.4%～15.1%,使土壤有效硒含量总体偏低;而钢渣对土壤pH的显著影响有利于活化土壤中的硒元素,土壤有效态硒含量可提高1.4～2.0倍。盆栽实验结果表明,土壤经钢渣处理后小白菜硒含量提高30%以上,而经生物质炭处理后小白菜硒含量降幅在7.14%～42.8%之间。本研究认为,生物质炭不适用于调控研究区土壤中硒的有效性,钢渣可作为研究区土壤硒有效性的调控材料,既实现了固废再利用,也提高了土壤中硒的有效度。     

广西龙胜县主要农用地土壤硒元素地球化学特征及其生态效应

硒元素是人体必需的微量元素之一,发展绿色富硒产业,前景广大,因此研究土壤中硒元素地球化学特征及其生态效应意义重大。通过对广西龙胜各族自治县主要农用地开展1:5万土壤地球化学调查、岩石剖面测量及专项农作物调查,研究表层土壤中硒元素含量特征、影响因素及其生态效应,结果显示：研究区富硒土壤面积为1083.88 km²,占比90.78%,分布范围广;表层土壤硒元素主要来源于成土母质岩石,继承了地层母岩的特性,不同母岩形成的土壤,其硒含量均超过了天然富硒土壤的标准,尤以震旦系硅质岩及寒武系黑色岩系形成的土壤为甚;表层土壤硒元素含量与Mo呈显著正相关,与Corg、N、Pb、TFe₂O₃、pH呈弱相关,与其余元素极弱相关甚至不相关;农作物水稻、玉米的富硒率超过了90%,次为萝卜、茶叶及辣椒;农作物籽实(尤其是水稻)中硒元素含量受土壤全量的影响,但更多是受到硒元素形态的影响,同时还受土壤pH值的影响;对水稻合理增施含Mo、I、P的肥料,对玉米适当增施含F、Mo的肥料,可以提高其籽实的硒元素含量。因此,开发富硒农产品不仅要考虑土壤总硒元素...     

广西象州与横县碳酸盐岩分布区土壤中Cd形态分布特征及影响因素

广西壮族自治区碳酸盐岩分布面积为96 372 km2,约占全区陆地国土面积的407%。由碳酸盐岩风化形成的土壤中Cd、Pb、Hg等重金属元素普遍富集。初步评价发现,农作物籽实对Cd的吸收量与土壤Cd含量无对应关系,农作物Cd超标多出现在土壤Cd含量较低的地区。进一步研究发现,Cd高含量的土壤中普遍含有铝土矿、Fe Mn结核等颗粒。为了探索土壤中Cd存在形态及其影响因素,选择了含铝土矿和铁锰结核的横县土壤和无铝土矿与铁锰结核的象州土壤,系统研究了土壤Cd形态差异及其影响因素。结果表明：(1)象州土壤中Cd主要以活动态形式存在,生物可利用性高,横县土壤中Cd主要以稳定态形式存在,生物可利用性低。(2)pH值为60是象州土壤Cd活动态含量的突变点,pH值在60处含量达到最大值;而在横县,pH降低使活动态Cd比例增加。(3)象州土壤中活动态Cd随有机质增加而增加,表明Cd被有机质弱吸附;而横县土壤有机质含量与Cd形态无明显相关性。(4)由铝土矿导致的土壤高Cd含量,多以残渣态形式存在,不会对动植物造成危害。     

乌鲁木齐市某蔬菜基地富硒土壤地球化学特征及生物效应研究

对乌鲁木齐市某蔬菜基地富硒土壤地球化学特征及生物效应分析可知,以硒含量大于等于0.4 mg/kg标准圈定富硒土壤面积约52.89 km^2,硒含量均值为0.78 mg/kg;富硒土壤中重金属元素含量较低,养分元素含量适量丰富,农作物富硒效应较好,安全性较高。通过对土壤中硒元素赋存状态分析,发现区内土壤中存在大量土壤缓效硒,潜在供硒能力较强,且对植物吸收有利的有效硒占比达4.02%;土壤中硒的有效性不仅取决于总硒的含量,还与土壤pH、有机质等有一定关系;农作物中硒的含量水平可能受土壤中有效硒、总硒、有机质、pH等多个因素综合影响。     

土壤中重金属元素Pb、Cd地球化学行为影响因素研究

通过研究湖南洞庭湖地区水稻土中Pb、Cd与土壤有机质、粘粒和pH值的关系,结果表明,(1)土壤中有机质含量与Cd、Pb有着显著的正相关性,土壤中有机质含量增加可明显降低Cd和Pb的离子态和可交换态含量。(2)随着粘粒含量增加,Pb和Cd离子可交换态占全量的比值略有增加,这说明粘粒表面吸附的Pb和Cd容易进入植物体中,对生态系统安全具有危害的组分。(3)Cd离子交换态与土壤pH值呈显著相关关系,土壤酸化使Cd的离子交换态比例上升,可直接导致农作物中Cd含量增加,防止土壤酸化是控制Cd对生态系统危害的有效途径;Pb的离子交换态与全量的比值与pH值具有显著的相关性,对于Pb污染严重的土壤,保持土壤pH值在弱酸性至弱碱性范围,防止土壤酸化和盐碱化,可以降低Pb危害。土壤有机质含量、pH值等是控制重金属元素地球化学行为的重要因素之一。     

广西典型岩溶地区硒在土壤-农作物系统中累积特征及其影响因素

为查明硒在岩溶区土壤-农作物系统中累积特征及其影响因素,系统采集了广西典型岩溶区大新县农作物及其配套根系土232组,分析测定了土壤和农作物中Se、Al2O3、Fe2O3、Corg等含量。结果表明,研究区根系土点位富硒率为92%,成土过程中岩溶区土壤硒主要受自然理化性质的影响,成土母岩对其影响逐渐减弱。农作物Se含量变化范围为0.003～0.24mg/kg,平均值为0.034mg/kg,变异系数为102.83%,100%的玉米、55%的早稻、49%的晚稻达到富硒标准,不同农作物硒含量差异明显,主要受地质背景、作物种类等因素影响,玉米和水稻中硒含量显著高于香蕉、龙眼和柑橘,土壤-玉米系统中硒的迁移能力显著强于其他农作物系统。相关分析表明,根系土Se与Al2O3、Fe2O3、Corg呈显著正相关,与K2O、MgO、CaO、pH值显著负相关。农作物籽实中Se含量与根系土Mo、Cr、As、Ge、Fe2O3、Al2O3呈负相关,表明根系土中铁铝等黏土矿物不利于农作物吸收硒;与根系土pH值、SiO2呈正相关,表明砂质土壤和中碱性土壤利于农作物吸收硒。     

赣南地区土壤硒元素地球化学特征及其影响因素研究：以青塘—梅窖地区为例

以赣南青塘—梅窖地区为典型区开展详细的调查研究工作,共采集了表层(0~20 cm)土壤样品889件,农作物样品72件。系统地分析了土壤及农作物中硒元素含量的空间分布特征及其与成土母质、土地利用类型和土壤理化性质的关系。结果表明：研究区土壤硒平均含量为044 mg·kg-1,其中面积比例为4859%的土壤硒含量处于足硒状态,面积比例为4286%的土壤硒含量处于富硒状态。在空间分布上,缺硒和潜在硒不足土壤仅呈零星分布。表层土壤硒含量在一定程度上继承了成土母质硒的含量,不同的土地利用类型土壤中硒含量也存在一定的差异。土壤有机质含量与硒含量呈显著正相关关系,与土壤pH值没有相关性。花生和水稻富硒率较高,其中花生和早稻含量均符合国家食品安全标准,仅晚稻存在一定的重金属超标现象。通过对比富硒土壤和不富硒土壤中晚稻重金属含量的超标率、硒的富集系数和含量,发现在富硒区晚稻中重金属的超标率远远低于非富硒区,说明土壤硒元素会在一定程度上降低晚稻中重金属元素的富集效应。     

云南省盈江县旧城—姐冒地区土壤和农产品硒地球化学特征及影响因素

基于云南省盈江县旧城—姐冒地区土壤、岩石和农产品采样分析资料,研究了土壤硒地球化学特征及主要影响因素,分析了农产品硒含量特征。结果表明,研究区土壤硒含量范围为0.01×10~(-6)～2.22×10~(-6),平均值为0.23×10~(-6),其中富硒土壤面积为73.41 km~2,占比17.47%;硒主要以残渣态形式存在,而能被农作物有效吸收的水溶态和离子交换态含量仅占总量的3.32%;土壤硒含量主要受成土母质、土壤硅铝铁率、有机质和pH值等因素影响。按照相关评价标准,研究区共有15件咖啡、1件澳洲坚果、2件稻谷和5件甘蔗达到安全富硒食品要求,其安全富硒率分别为100%、10%、1.32%和16.67%,且与富硒土壤集中分布位置基本一致。