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        陜西省三原縣丁留村農(nóng)田硒含量特征及成因淺析

        2018-10-31 10:30:16晁旭王會(huì)鋒張志敏孟秦宇王明霞任蕊
        南方農(nóng)業(yè)·下旬 2018年6期
        關(guān)鍵詞:土地質(zhì)量農(nóng)作物

        晁旭 王會(huì)鋒 張志敏 孟秦宇 王明霞 任蕊

        摘 要 利用前人在關(guān)中地區(qū)開展的農(nóng)業(yè)地質(zhì)調(diào)查調(diào)查評(píng)價(jià)研究成果,結(jié)合第二次全國(guó)土地質(zhì)量調(diào)查數(shù)據(jù)庫(kù),開展村組級(jí)農(nóng)業(yè)地質(zhì)調(diào)查調(diào)查評(píng)價(jià),對(duì)研究區(qū)地塊中硒含量、作物中硒含量進(jìn)行研究,探討其成因及形成機(jī)理。本次調(diào)查發(fā)現(xiàn)該地區(qū)土壤、農(nóng)作物硒含量均達(dá)到富硒標(biāo)準(zhǔn),為該地區(qū)農(nóng)業(yè)規(guī)劃、種植產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,富硒土壤區(qū)的開發(fā)利用提供了依據(jù),對(duì)提高當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)收入,改善人民生活水平具有重大意義。

        關(guān)鍵詞 硒含量;農(nóng)作物;土地質(zhì)量

        中圖分類號(hào):S153.6 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.18.105

        1 研究區(qū)概況

        研究區(qū)位于陜西關(guān)中平原中部,地處西安、咸陽(yáng)、渭南、銅川等大中城市的弧心位置,是陜西關(guān)中“一線兩帶”建設(shè)的經(jīng)濟(jì)腹地,屬暖溫帶大陸性季風(fēng)半干旱氣候區(qū)。地處鄂爾多斯地臺(tái)南緣褶皺帶上,屬平原地區(qū)。從成因上來(lái)說(shuō)屬,渭河的三級(jí)河流階地,由中更新統(tǒng)上部沖積砂、砂礫卵石、砂質(zhì)黏土、粉土、次生黃土層組成。土壤類型以褐土為主。大宗農(nóng)作物以小麥、玉米為主。

        2 研究方法與設(shè)計(jì)

        2.1 樣品采集

        利用前人在該地區(qū)開展的縣域農(nóng)業(yè)地質(zhì)調(diào)查調(diào)查評(píng)價(jià)研究成果,開展了1∶5 000的村組級(jí)農(nóng)業(yè)地質(zhì)調(diào)查與評(píng)價(jià),調(diào)查面積7.5 km2,共采集表層(0~20 cm)土壤樣品482件,農(nóng)作物20件。采樣方法按照《土地質(zhì)量地球化學(xué)調(diào)查評(píng)價(jià)》規(guī)范。

        根據(jù)現(xiàn)有農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu),有針對(duì)性的選擇大宗作物進(jìn)行采集。其中小麥7件,玉米13件。

        2.2 樣品處理及分析測(cè)試

        采回的新鮮樣品在分析之前,先經(jīng)過(guò)凈化、烘干(或風(fēng)干)等處理,再送測(cè)試單位保存。

        樣品分析測(cè)試由國(guó)土資源部西安礦產(chǎn)資源監(jiān)督檢測(cè)中心承擔(dān)。該單位經(jīng)過(guò)國(guó)家資質(zhì)認(rèn)證,具有多目標(biāo)區(qū)域地球化學(xué)樣品測(cè)試資質(zhì),分析方法先進(jìn),質(zhì)量監(jiān)控方案完善。樣品分析質(zhì)量及要求按《土地質(zhì)量地球化學(xué)調(diào)查評(píng)價(jià)》規(guī)范執(zhí)行。

        2.3 數(shù)據(jù)處理

        利用MAPGIS軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,分別統(tǒng)計(jì)樣本數(shù)(N)、算術(shù)平均值(X)、標(biāo)準(zhǔn)離差(S)、變異系數(shù)(Cv)和以逐步剔除平均值加減2倍標(biāo)準(zhǔn)離差后的算術(shù)平均值(Xo)、幾何平均值(Xg)、中位數(shù)(Me)以及最大值(Mmax)、最小值(Mmin)。

        評(píng)價(jià)是利用Acrgis軟件和土地質(zhì)量地球化學(xué)調(diào)查與評(píng)價(jià)軟件,將分析數(shù)據(jù)賦予二調(diào)圖斑中,按照《土地質(zhì)量地球化學(xué)調(diào)查評(píng)價(jià)》規(guī)范,計(jì)算相關(guān)評(píng)價(jià)、分級(jí)指數(shù),進(jìn)行單元素評(píng)價(jià)和綜合評(píng)價(jià)。

        3 評(píng)價(jià)結(jié)果

        3.1 土壤

        參照陜西關(guān)中地區(qū)土壤富硒標(biāo)準(zhǔn)下限0.2 mg·kg-1,三原丁留村地塊硒的含量豐富,全區(qū)富硒土壤地塊高達(dá)140個(gè),占地塊總數(shù)的97.9%,其中土壤硒含量超過(guò)

        0.4 mg·kg-1的地塊為97個(gè),占全區(qū)的68.06%,集中分布在評(píng)價(jià)區(qū)中部一帶;土壤硒含量在0.3~0.4 mg·kg-1的地塊為35個(gè),占全區(qū)的24.48%,主要分布在評(píng)價(jià)區(qū)西南部;土壤硒含量在0.2~0.3 mg·kg-1的地塊為8個(gè),占全區(qū)的5.59%。低硒(Se≤0.2 mg·kg-1)地塊為3個(gè),僅占總數(shù)的2.10%,零星分布在該村北部[1]。

        3.2 植物樣

        在該村共采集農(nóng)作物樣品20件,全部達(dá)到富硒標(biāo)準(zhǔn)。小麥7件,硒含量0.120~0.473 mg·kg-1,平均值為0.266 mg·kg-1;玉米13件,硒含量0.023~0.316 mg·kg-1,平均值為0.079 mg·kg-1。

        4 成因探討

        4.1 硒來(lái)源分析

        三原縣的南部平原,構(gòu)造基底以斷裂沉降為主,其上堆積有700~800 m厚的第四系沉積物,特別是中更新世中期以后,受涇、渭水系沖積作用,形成沖積平原[2]。這里地勢(shì)開闊、平坦,土層深厚、土壤肥沃,地下水位高,地下水豐富。

        富硒區(qū)土壤調(diào)查資料顯示,三原縣以西的剖面土壤中局部見有大量的“煤粒”出現(xiàn),認(rèn)為是早期沉積物中攜帶的煤層物質(zhì)。涇河上游旬邑、淳化、彬縣、長(zhǎng)武及鄰省甘肅省內(nèi)大量出露黃隴侏羅紀(jì)煤田,有“渭北黑腰帶”之稱,黃隴侏羅紀(jì)煤中Se含量為0.111~1.372 mg·kg-1,平均值0.970 mg·kg-1。因此,沖積物中的硒和“煤粒”中析離出的硒是形成富硒土壤的根本原因。

        西安地區(qū)1∶25萬(wàn)多目標(biāo)調(diào)查結(jié)果顯示,(枯水季)淺層水、地表水不同程度含有大量的硒元素,在灌溉時(shí)攜帶硒元素,逐年補(bǔ)給土壤,是土壤硒輸入的主要途徑之一[3]。

        4.2 不同作物硒含量特征

        作物主要為小麥、玉米富硒能力都很強(qiáng),小麥樣品90%以上富硒,小麥富硒能力高于玉米。實(shí)驗(yàn)分析數(shù)據(jù)表明大宗農(nóng)作物的富硒水平比較穩(wěn)定。

        4.3 硒形態(tài)與pH值的關(guān)系

        對(duì)硒的形態(tài)特征研究采取延伸的Tessier分法,包括水溶態(tài)、離子交換態(tài)、碳酸鹽結(jié)合態(tài)、鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)、腐殖酸結(jié)合態(tài)、強(qiáng)有機(jī)結(jié)合態(tài)和殘?jiān)鼞B(tài)7種形態(tài)。褐土7種硒形態(tài)含量中,殘?jiān)鼞B(tài)>強(qiáng)有機(jī)結(jié)合態(tài)>腐殖酸結(jié)合態(tài)>水溶態(tài)>離子交換態(tài)>碳酸鹽結(jié)合態(tài)>鐵錳結(jié)合態(tài)。土壤硒的7種形態(tài)中被植物容易吸收的強(qiáng)有機(jī)結(jié)合態(tài)、腐殖酸結(jié)合態(tài)和水溶態(tài)含量總和均≥50%。被植物不易吸收的離子交換態(tài)、碳酸鹽結(jié)合態(tài)、鐵錳結(jié)合態(tài)、殘?jiān)鼞B(tài),其中殘?jiān)鼞B(tài)總體較高,約占褐土全量的37%,土壤硒強(qiáng)有機(jī)結(jié)合態(tài)、腐殖酸結(jié)合態(tài)、水溶態(tài)的含量隨pH值的變化有所差異。根據(jù)不同形態(tài)與pH值相關(guān)性顯示,強(qiáng)有機(jī)結(jié)合態(tài)、腐殖酸結(jié)合態(tài)隨pH值增高硒含量有下降趨勢(shì),相關(guān)值分別為│r│=0.187,│r│=0.104,按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)總體呈弱相關(guān),表明pH值對(duì)強(qiáng)有機(jī)結(jié)合態(tài)、腐殖酸結(jié)合態(tài)有較弱的制約性。水溶態(tài)總體變化不大,│r│=0.004,表明pH值對(duì)水溶態(tài)的制約性很小。

        硒的形態(tài)分析統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明,不同形態(tài)的土壤硒含量受pH值影響的程度不同,隨著pH值從弱酸性到弱堿性逐漸增大,強(qiáng)有機(jī)結(jié)合態(tài)、腐殖酸結(jié)合態(tài)的土壤硒含量有增加趨勢(shì),水溶態(tài)土壤硒含量的變化很小。

        4.4 土壤中硒含量與植物中硒含量關(guān)系

        土壤中的硒含量直接影響農(nóng)作物的硒含量。統(tǒng)計(jì)了不同硒含量的土壤中農(nóng)作物樣品的硒含量,發(fā)現(xiàn)當(dāng)土壤中硒含量達(dá)到0.2mg·kg-1時(shí),農(nóng)作物中硒含量迅速富集,達(dá)到食品富硒標(biāo)準(zhǔn)。

        5 結(jié)語(yǔ)

        本次調(diào)查為農(nóng)業(yè)規(guī)劃、種植產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,富硒土壤的開發(fā)利用提供了依據(jù),對(duì)提高當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)收入,改善人民生活水平具有重大意義。

        參考文獻(xiàn):

        [1] 尹宗義,任蕊,晁旭,等.三原-閻良地區(qū)富硒土壤中硒形態(tài)特征研究[J].中小企業(yè)管理與科技,2016(2):290-291.

        [2] 羅乾周,盧婷,王明霞,等.西安地區(qū)土壤地球化學(xué)背景及在農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用[J].陜西地質(zhì),2009,27(2):61-69.

        [3] 任蕊,王會(huì)鋒,盧婷,等.關(guān)中平原土壤地球化學(xué)基準(zhǔn)值與背景值研究[J].西北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2013,43(5):742-748.

        (責(zé)任編輯:劉昀)

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