周 墨，陳國光，張 明，湛 龍，梁曉紅，張 潔，孫眾從，雍太健，唐志敏

(中國地質(zhì)調(diào)查局 南京地質(zhì)調(diào)查中心，江蘇 南京 210016)

0 引 言

硒(Selenium，Se)是人類和動物所必需的微量元素之一，具有提高人體免疫力、抗衰老、預防癌癥、解毒重金屬等生物學功能[1-2]。當土壤和植物中硒含量過低時，會引起人和動物發(fā)生克山病、大骨節(jié)病和白肌病等多種缺硒疾病[2-3]。但如果硒攝入量過高，也可能會造成硒中毒[4-5]。從世界范圍看，土壤中硒元素普遍缺乏，變化范圍介于0.01～2.0 mg·kg-1之間，且分布非常不均勻[6]。在我國約有72%的地區(qū)存在不同程度的缺硒[7]。關于土壤硒含量及其影響因素的研究已成為當今社會關注的熱點問題之一。已有研究表明土壤中硒含量受成土母質(zhì)、土壤pH值、有機質(zhì)及土地利用方式等多方面因素的制約，但在不同地區(qū)影響因素又有所不同，存在一定的差異性。楊忠芳等[8]對海南島土壤研究表明，土壤有機碳、黏土礦物、鐵錳氧化物及風化淋溶程度是影響土壤中硒含量的主要因素。黃春雷等[9]對浙江典型富硒區(qū)土壤研究表明成土母質(zhì)和土地利用方式是影響土壤硒含量的主要因素。楊志強等[10]對廣西北部灣沿海經(jīng)濟區(qū)土壤研究表明，土壤硒含量主要受控于成土母質(zhì)。目前認為，通過食物鏈轉(zhuǎn)化方式補充人體硒的攝入量，是一條安全且可行的途徑，也是人體中硒最主要的來源[11]。在土壤—植物—人的生態(tài)系統(tǒng)中，土壤是農(nóng)作物中硒的主要來源之一，土壤中硒的含量對于農(nóng)產(chǎn)品中硒的含量水平及生物健康具有重要意義[12]。

本文依托于中國地質(zhì)調(diào)查局海峽西岸經(jīng)濟區(qū)土地質(zhì)量地球化學調(diào)查項目，筆者對研究區(qū)表層土壤、農(nóng)作物中硒元素的地球化學分布特征及其影響因素等進行了系統(tǒng)研究，旨在為該地區(qū)未來發(fā)展富硒特色農(nóng)業(yè)，提升土地利用價值，實現(xiàn)精準扶貧提供科學依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 研究區(qū)概況

研究區(qū)西起贛南地區(qū)梅窖鎮(zhèn)，東至青塘鎮(zhèn)，主要位于青塘向斜盆地內(nèi)，行政區(qū)域涉及興國縣和寧都縣(圖1)，總面積為148 km2。工作區(qū)地理坐標為東經(jīng)115°43′～115°56′，北緯26°20′～26°31′。氣候?qū)俚湫偷膩啛釒Ъ撅L濕潤氣候，全年雨量充足，日照充足，無霜期長。主要河流為青塘河，由南向北匯入梅江，屬于梅江—貢江水系。區(qū)內(nèi)主要出露震旦系、石炭系、白堊系、侏羅系及第四系地層，侵入巖以燕山早期二長花崗巖為主(圖2)。土壤類型主要以水稻土和紅壤為主。根據(jù)第二次土地調(diào)查結(jié)果統(tǒng)計，研究區(qū)主要土地利用類型以有林地、其他林地、水田、旱地、園地、城鎮(zhèn)用地等為主。農(nóng)作物類型以水稻、花生、臍橙、蓮子、煙草等為主。

圖1 研究區(qū)采樣點位圖Fig.1 Sampling sites of the study area

1.2 樣品采集與分析測試

1.2.1 土壤樣品采集

采用以1 km2為單位網(wǎng)格，再將其分成4個小格網(wǎng)格化的方法進行布點，樣品部署與采集充分考慮代表性，以網(wǎng)格內(nèi)主要土地利用類型為主采樣地塊?？傮w部署原則以耕地為主，對于山地坡度較大、不利于開發(fā)利用的地區(qū)適當放稀，對于地形地貌復雜、土壤來源成分較多的區(qū)域進行適當加密。本次研究共采集了表層土壤樣品889件，采樣密度為4～16件/km2，采樣深度為0～20 cm，樣品采集使用不銹鋼鐵鏟，然后用竹片去除與鐵鏟接觸的部分。以GPS點定位為中心，直徑30～50 m范圍內(nèi)向四周輻射，采集4～6個子樣品混合成一個土壤樣品，挑出根系、石塊等雜物，充分混合后，四分法留取1.0～1.5 kg裝入樣品袋。采樣時避免明顯污染點，避開人工堆積，最大程度保證樣品的代表性。土壤樣品自然陰干，其間定期對樣品進行揉搓，避免樣品結(jié)塊，對土壤樣品中的根系、石塊等進行二次剔除。樣品晾干后，用木錘進行碾壓，過2 mm尼龍篩，樣品全部過篩后采用四分法混勻分300 g送實驗室分析。

1.2.2 農(nóng)作物樣品采集

結(jié)合1∶25萬多目標區(qū)域地球化學調(diào)查以及1∶5萬土地質(zhì)量地球化學調(diào)查成果，在富硒土壤分布區(qū)域以密度1件/km2對主要農(nóng)作物進行了采樣。共采集水稻52件，花生20件，每個農(nóng)作物樣品采集了對應根系土樣品。樣品的采集方法、質(zhì)量要求、洗滌及保存等各個環(huán)節(jié)均嚴格按照《DZ/T 0295—2016土地質(zhì)量地球化學評價規(guī)范》執(zhí)行。

1.3 分析測試

本次所有樣品分析測試由國土資源部合肥礦產(chǎn)資源監(jiān)督檢測中心(安徽省地質(zhì)實驗研究所)完成。嚴格按照中國地質(zhì)調(diào)查局地質(zhì)調(diào)查技術標準《多目標區(qū)域地球化學調(diào)查規(guī)范(1∶250 000)》(DZ/T0258—2014)的要求執(zhí)行。土壤樣品分析測試Se、Cd、Hg、As、Pb、pH、有機質(zhì)等指標，農(nóng)作物樣品分析Se、Cd、Hg、As、Pb等指標，不同樣品的分析方法及檢出限見表1。本次土壤樣品、農(nóng)作物樣品等分析測試方法水平、重復樣分析質(zhì)量水平、樣品分析準確度水平均符合DD2005—03《生態(tài)地球化學評價樣品分析方法和技術要求》的質(zhì)量要求，滿足生態(tài)地球化學調(diào)查的需要，所有樣品分析結(jié)果合格率為100%，結(jié)果可靠。

表1各項指標的分析方法及檢出限

Table1Theanalysismethodanddetectionlimitoftargetelements

樣品類型元素分析方法檢出限樣品類型元素分析方法檢出限土壤SeAFS0.01CdICP-MS0.03HgAFS0.000 5AsAFS1PbXRF2pHISE0.1**有機質(zhì)VOL0.1*農(nóng)作物SeAFS0.01CdICP-MS0.03HgAFS0.005AsAFS0.3PbXRF0.1

注：標*單位為10-2，標 **單位為無量綱，其他元素單位為mg·kg-1；AFS.原子熒光光譜法；ICP-MS.等離子體質(zhì)譜法；XRF.X射線熒光光譜法；VOL.容量法；ISE.離子選擇性電極法。

本文相關圖件由ArcGIS 10.2(ERSI公司，美國)軟件繪制，數(shù)據(jù)結(jié)果采用Excel(Microsoft公司，美國)軟件和SPSS 22(IBM公司，美國)軟件進行統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與討論

2.1 表層土壤硒含量分布特征

統(tǒng)計了研究區(qū)表層土壤硒元素的地球化學特征值(表2)，表層土壤硒平均含量為0.44 mg·kg-1，變化范圍為0.05～3.69 mg·kg-1，標準偏差為0.29，變異系數(shù)為66.5%，中值為0.37 mg·kg-1。研究區(qū)表層土壤硒元素平均值遠遠高于全國土壤硒元素背景值和贛州市土壤硒元素平均值。關于富硒土壤的定義國內(nèi)外并未有統(tǒng)一的標準，譚見安根據(jù)我國地方病與低硒環(huán)境為依據(jù)提出了我國硒元素生態(tài)景觀界限值[14]，將土壤中硒含量等級劃分為硒缺乏(< 0.125 mg·kg-1)、潛在硒不足(0.125～0.175 mg·kg-1)、足硒(0.175～0.4 mg·kg-1)、富硒(0.4～3.0 mg·kg-1)、硒中毒(>3.0 mg·kg-1)。參照此劃分依據(jù)，對研究區(qū)表層土壤硒全量進行劃分，如表3所示，研究區(qū)大部分土壤硒含量屬于足硒狀態(tài)，占樣品總數(shù)的48.6%，42.9%的土壤硒含量大于0.4 mg·kg-1，屬于富硒土壤，硒不足和潛在硒不足分別占總樣品數(shù)量的2.4%和6.0%，而硒含量過高，可能產(chǎn)生硒中毒的樣品僅占總樣品數(shù)量的0.1%。調(diào)查結(jié)果表明青塘—梅窖地區(qū)存在大面積的足硒、富硒土壤。

為了解研究區(qū)土壤硒元素含量空間分布情況，依據(jù)上述劃分依據(jù)繪制研究區(qū)表層土壤硒含量等值線圖(圖3)。從空間分布上看，研究區(qū)總體以足硒、富硒為主。硒缺乏區(qū)和硒潛在不足區(qū)呈零星分布，主要分布在研究區(qū)東南地區(qū)、中部花崗巖出露區(qū)和西南地區(qū)。

2.2 不同成土母質(zhì)對土壤硒元素的影響

土壤是在漫長的地質(zhì)年代里，在物理、化學和生物的共同作用下由基巖風化的各類松散沉積物(成土母質(zhì))發(fā)育形成的自然介質(zhì)。成土母質(zhì)是土壤形成的物質(zhì)基礎和大多數(shù)植物礦質(zhì)養(yǎng)分元素的最初來源，由于不同成土母質(zhì)所含成分存在差別，導致風化后發(fā)育的土壤中元素含量存在顯著的差異[15]。成土母質(zhì)中硒元素含量的高低是決定土壤中硒元素含量高低的重要因素。研究區(qū)地處我國南方低山丘陵區(qū)，濕潤多雨的氣候和低丘地形導致區(qū)內(nèi)風化作用強烈，土壤淋溶作用強，基巖風化剝蝕產(chǎn)生的碎屑物和溶解物是當?shù)赝寥乐饕奈镔|(zhì)來源，因此，土壤硒元素含量與成土母質(zhì)關系密切。

對比研究區(qū)內(nèi)幾種主要母質(zhì)(樣本數(shù)>10件)發(fā)育的土壤中硒元素含量(表4)?？梢悦黠@看出，研究區(qū)石炭系地層發(fā)育土壤硒元素的平均含量總體較高，無論是黃龍組、青塘組、黃貫組還是水心組，土壤硒平均含量均高于0.4 mg·kg-1，巖性主要以石英砂巖、頁巖、粉砂巖、灰?guī)r為主。其中黃貫組含炭質(zhì)頁巖并夾有煤層，為典型的煤系地層，土壤硒平均含量達到0.79 mg·kg-1。侏羅系白埠組發(fā)育的土壤硒含量最低，平均含量為0.30 mg·kg-1。震旦系地層主要為上施組和下坊組，巖性以變質(zhì)石英砂巖、粉砂巖、千枚巖等為主。研究區(qū)內(nèi)廣泛分布第四系沉積物，由新到老發(fā)育土壤的硒平均含量依次增加，僅全新世聯(lián)圩組發(fā)育土壤的硒含量為0.32 mg·kg-1，低于0.4 mg·kg-1。燕山早期灰色中-細粒斑狀黑云母二長花崗巖發(fā)育，土壤中硒含量相對較低，平均含量為0.32 mg·kg-1，花崗巖發(fā)育的土壤全硒含量較低，印證了在該區(qū)花崗巖是低硒的成土母質(zhì)。

綜上所述，青塘—梅窖地區(qū)不同成土母質(zhì)發(fā)育土壤硒含量差異明顯，研究區(qū)土壤中硒元素含量主要受控于成土母質(zhì)，與煤系地層和沉積巖的廣泛分布密切相關。此外，研究區(qū)內(nèi)石煤出露或被開采后，所處的理化條件發(fā)生改變，石煤中形成于還原條件下的富含硒的硫化物(如黃鐵礦)在表生作用下發(fā)生分解，富含硒的礦物固結(jié)態(tài)被釋放進入土壤或水體中[16]，也影響土壤硒元素含量和分布。

表2 表層土壤硒元素地球化學特征值

注：贛州市平均值源自多目標區(qū)域地球化學調(diào)查結(jié)果；全國土壤背景值引自《中國土壤元素背景值》[13]。

表3土壤硒豐缺劃分界限值

Table3Abundanceanddeficiencydemarcationvalueofsoilselenium

含量分級硒含量/(mg·kg-1)硒效應表層土壤樣品所占比例/%缺乏< 0.125硒不足 2.4邊緣0.125～0.175潛在硒不足6.0中等0.175～0.4足硒 48.6高 0.4～3.0富硒 42.9過剩> 3.0硒中毒 0.1

2.3 不同土地利用方式對土壤硒元素的影響

圖2 青塘—梅窖地區(qū)地質(zhì)簡圖Fig.2 Geological sketch map of Qingtang-Meijiao area, South Jiangxi Province1.第四系聯(lián)圩組；2.第四系蓮塘組；3.第四系進賢組；4.第四系贛縣組；5.白堊系白埠組；6.侏羅系林山組；7.石炭系船山組；8.石炭系黃龍組；9.石炭系青塘組；10.石炭系黃貫組；11.石炭系水心組；12.石炭系官山嶺組；13.震旦系下坊組；14.震旦系上施組；15.燕山期侵入巖；16.斷層

不同土地利用方式下土壤硒元素含量往往會存在較大差異。對研究區(qū)內(nèi)幾種主要(樣本數(shù)>10件)土地利用方式表層土壤硒含量(表5)進行統(tǒng)計，可以看出有林地硒含量最高，平均含量為0.63 mg·kg-1，其他林地硒含量次之，平均為0.58 mg·kg-1，主要因為林地生態(tài)系統(tǒng)受人為干擾較小，加之富硒母巖風化后硒元素在表層土壤產(chǎn)生富集，最終導致林地系統(tǒng)土壤硒含量升高[17-18]。果園中土壤硒含量較高，平均含量為0.55 mg·kg-1，這可能因為研究區(qū)果園土壤類型主要以偏酸性紅壤為主，在酸性和濕潤的土壤中，硒元素主要以亞硒酸鹽(Se4+)的形式存在，同時易被紅壤中大量的鐵鋁氧化物和黏土礦物所吸附，最終導致果園土壤中硒的富集[12,19-20]。而在農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中，由于長期的耕作使得水田土壤中有機質(zhì)被大量消耗，使得土壤中有機結(jié)合態(tài)的硒遷移速率和吸收速率增加，從而導致土壤中硒含量相對較低[21]。草地和旱地中硒含量較高，可能主要因為這兩種土地利用方式土壤通氣條件較好，氧化還原電位(Eh)比水田高，導致這兩種土地利用方式土壤中的有機硒容易礦化分解被黏土礦物吸附[13]。已有研究發(fā)現(xiàn)，水稻土在淹水條件下土壤中的硒元素會由于下滲等原因發(fā)生流失，導致低于旱地土壤[22]。這也與本次研究得出的結(jié)果一致。土地利用方式對土壤中硒含量的影響是多方面綜合的結(jié)果，對于人為活動等影響因素有待進一步研究。

圖3 研究區(qū)表層土壤硒含量分布特征Fig.3 Distribution characteristics of selenium contents in topsoil in the study area

時代地層名稱巖性樣本/件平均值/(mg·kg-1)變化范圍/(mg·kg-1)標準偏差/(mg·kg-1)變異系數(shù)/%第四系聯(lián)圩組 Qhl亞黏土、亞砂土、砂礫石層2240.320.09～0.870.14 42.5蓮塘組 Qpl亞黏土、砂礫卵石層1030.42 0.12～1.240.21 49.9進賢組 Qpj黏土層、網(wǎng)紋紅土層、含碎屑黏土層砂礫卵石層1910.450.15～3.640.30 66.7 贛縣組 Qpg黏土層、砂礫卵石層及其混雜堆積層960.51 0.16～1.480.23 44.6 白堊系白埠組 K1b紅色砂礫巖、含砂礫巖、粉砂巖、含鈣質(zhì)結(jié)核粉砂巖170.300.07～1.050.29 96.7石炭系黃龍組 C2h灰白色、淺灰色帶肉紅色厚層狀結(jié)晶灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r、白云巖含燧石結(jié)核或條帶的灰?guī)r150.700.29～1.730.34 48.3 青塘組 C1q灰白色鈣質(zhì)砂巖、鈣質(zhì)粉砂巖、粉砂巖,夾頁巖、夾灰?guī)r透鏡體,底部為粗粒石英砂巖或含礫砂巖110.65 0.20～1.290.31 48.0 黃貫組 C1h灰黑色石英砂巖、含炭粉砂巖、頁巖及炭質(zhì)頁巖夾煤層540.79 0.15～3.690.5468.8 水心組 C1s灰色石英砂巖、粉砂巖、頁巖200.59 0.14～1.720.3564.1震旦系下坊組 Z1x灰綠、深灰、黑灰色絹云千枚巖、粉砂質(zhì)千枚巖及炭質(zhì)絹云千枚巖760.48 0.05～1.670.28 58.6上施組 Z1sh變質(zhì)(含礫)石英雜砂巖、變質(zhì)粉砂巖、絹云千枚巖夾變余沉凝灰?guī)r330.39 0.12～0.980.2257.4燕山早期茶山逕巖體 Cηγ灰色中-細粒斑狀黑云母二長花崗巖360.320.06～1.150.2885.5

表5不同土地利用方式下表層土壤硒含量

Table5Seleniumcontentsintopsoilunderdifferentlandusepatterns

土地利用方式 平均值/(mg·kg-1)最小值/(mg·kg-1)最大值/(mg·kg-1)標準偏差/(mg·kg-1)變異 系數(shù)/%水田 0.35 0.08 3.64 0.2263.2其他草地0.47 0.100.96 0.21 44.3旱地 0.51 0.191.48 0.31 59.9果園 0.55 0.06 1.66 0.24 42.6其他林地0.58 0.07 1.730.3457.7有林地 0.63 0.05 3.69 0.44 69.7

2.4 有機質(zhì)和pH值對土壤硒元素影響

圖4 研究區(qū)土壤有機質(zhì)與硒含量相關關系Fig.4 The correlations between soil organic matter and selenium contents in the study area

土壤中有機質(zhì)和pH值是土壤重要的理化指標，對土壤中硒元素具有不同程度的影響。對研究區(qū)表層土壤硒含量與pH值、有機質(zhì)含量進行相關性分析(表6)，結(jié)果表明，研究區(qū)土壤硒含量與土壤有機質(zhì)含量呈極顯著正相關(P<0.01)，相關系數(shù)為0.43，與pH值無顯著的相關性。土壤有機質(zhì)是土壤中含碳有機化合物的總稱，包括動植物殘體、微生物體和生物殘體在不同分解階段的產(chǎn)物，以及由分解產(chǎn)物合成的腐殖質(zhì)等。許多學者研究認為土壤中有機質(zhì)與硒全量具有顯著的正相關關系[10,15,18]，本文與前人研究結(jié)果一致。從圖4可以看出，無論是在土壤硒平均含量最低的水田土壤還是硒平均含量最高的有林地土壤，有機質(zhì)與硒全量均顯示出顯著的正相關性，說明研究區(qū)土壤硒的富集與有機質(zhì)的含量關系密切。土壤有機質(zhì)對硒具有吸附和固定的作用，硒能夠以與腐殖質(zhì)結(jié)合的形式存在，使土壤中的硒能快速固定[23]。關于土壤有機質(zhì)對硒的生物有效性的影響十分復雜，還未有統(tǒng)一的觀點[19]。一方面，有學者提出礦化作用使土壤有機質(zhì)釋放出大量的有機硒，從而提高硒的生物有效性[24-25]。另一方面，在有機質(zhì)含量豐富的土壤中，有機質(zhì)對硒具有更強的吸附固定作用，從而降低硒的遷移能力和活性，當土壤中總硒含量較低時，有機質(zhì)的吸附固定作用則更為突出[26]。

表6表層土壤硒含量與pH值、有機質(zhì)的相關性

Table6ThecorrelationbetweenseleniumcontentsintopsoilwithpHvalueandorganicmatters

pH有機質(zhì)Se-0.0100.425**

注：**表示顯著性水平(P<0.01)。

土壤pH值是影響土壤硒含量的重要影響因素，土壤pH值的高低往往影響土壤中硒形態(tài)及其生物有效性。在通氣良好、堿性氧化環(huán)境的土壤中硒主要以硒酸鹽(Se6+)形式存在，硒具有較高的生物有效性，其溶解度高、遷移性較強且不易被金屬氧化物固定。相反，在酸性和濕潤的土壤中，主要以亞硒酸鹽(Se4+)的形式存在[27]，容易與土壤中金屬氧化物和有機質(zhì)結(jié)合而穩(wěn)定存在。研究區(qū)土壤整體呈酸性，因此大面積的酸性土壤也是導致研究區(qū)表層土壤硒產(chǎn)生富集的重要因素。前人的研究大部分認為土壤pH值與土壤硒存在顯著的負相關關系，但是本次研究并沒有得到相似的規(guī)律，可能因為研究區(qū)整體為酸性土壤，85%以上的土壤pH為酸性，沒有較大的波動，因此沒有顯示出顯著的相關性。

2.5 研究區(qū)主要農(nóng)作物硒含量及重金屬特征

本次在研究區(qū)共采集水稻和花生兩種農(nóng)作物，水稻分早稻和晚稻兩次采集。農(nóng)作物中硒的平均含量變化范圍為0.06～0.12 mg·kg-1，根系土硒平均含量變化范圍為0.34～0.56 mg·kg-1。無論是根系土中的硒含量還是農(nóng)作物中的硒含量花生均高于水稻。參照國家稻谷富硒標準GB/T 22499—2008和江西省地方富硒標準DBD36/T566—2009，研究區(qū)花生20件樣品有17件達到富硒標準(0.07～0.3 mg·kg-1)，富硒率為85%。水稻52件樣品有42件達到富硒標準(0.04～0.3 mg·kg-1)，富硒率也達到80.7%。

利用富集系數(shù)，即農(nóng)作物硒的含量/根系土硒的含量來表示農(nóng)作物對于土壤中硒的富集能力。不同農(nóng)作物對土壤硒元素的富集能力有所差異，一般作物的富集能力，十字花科最強，其次為豆科，再然后是谷類，水果的富硒能力最弱[28]。本次調(diào)查結(jié)果顯示(表7)，花生的富集系數(shù)為0.21，水稻根系土硒平均含量最低，僅0.34 mg·kg-1，并未達到富硒土壤標準，但富集系數(shù)卻達到0.16。農(nóng)作物中硒高含量和高富集的特征為研究區(qū)開發(fā)富硒水稻和花生等農(nóng)產(chǎn)品提供了基礎。

圖5 晚稻重金屬吸收特征Fig.5 The absorption characteristics of heavy metals in late season ricea.重金屬超標個數(shù)圖；b.重金屬富集系數(shù)圖；c.根系土重金屬含量圖

與此同時，農(nóng)作物重金屬污染問題也一直是富硒農(nóng)產(chǎn)品開發(fā)所面臨的重要問題。參照食品安全國家標準GB2762—2017，研究區(qū)內(nèi)花生樣品未發(fā)現(xiàn)重金屬含量超標，均符合國家食品安全標準。水稻樣品存在一定的重金屬超標現(xiàn)象，水稻Cd超標樣品9件、As超標樣品5件、Pb超標樣品4件、Hg超標樣品3件。其中，重金屬超標的農(nóng)作物類型全部為晚稻，早稻中重金屬含量均符合國家食品安全標準，說明晚稻富集重金屬的能力比早稻更強。許多學者研究發(fā)現(xiàn)，硒元素對重金屬的毒性具有一定的抑制作用，可能影響重金屬的富集性，在一定程度上能夠緩解重金屬對植物的毒害[29-31]。本次研究發(fā)現(xiàn)在青塘—梅窖地區(qū)重金屬超標農(nóng)作物類型主要為晚稻。依據(jù)富硒土壤界限值0.4 mg·kg-1，將晚稻根系土分為富硒土壤和非富硒土壤對比(圖5)，雖然富硒根系土中重金屬元素的平均含量均高于非富硒根系土(圖5c)，但晚稻重金屬超標的個數(shù)，富硒區(qū)卻遠低于非富硒區(qū)(圖5a)，同時富硒區(qū)重金屬元素的富集系數(shù)也低于非富硒區(qū)(圖5b)。說明土壤硒元素會一定程度降低晚稻中重金屬元素的富集效應。

表7 不同作物及根系土硒含量的變化特征

3 結(jié) 論

(1)研究區(qū)表層土壤硒平均含量為0.44 mg·kg-1，遠高于全國土壤硒元素背景值(0.29 mg·kg-1)。研究區(qū)土壤總體以足硒、富硒為主，硒缺乏區(qū)和硒潛在不足區(qū)呈零星分布，表明青塘—梅窖地區(qū)具有一定的開發(fā)富硒資源的潛力。

(2)研究區(qū)土壤硒含量受控于成土母質(zhì)。與煤系地層和沉積巖的廣泛分布密切相關，石炭系發(fā)育土壤硒含量顯著高于其他成土母質(zhì)發(fā)育土壤。土地利用方式對土壤硒的遷移富集也具有一定的影響。林地生態(tài)系統(tǒng)土壤較農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)土壤更加容易富集硒元素。研究區(qū)土壤硒含量與有機質(zhì)存在極顯著的正相關關系，與pH值沒有顯著的相關性。

(3)研究區(qū)內(nèi)花生、水稻富硒率較高，其中花生和早稻籽實元素含量均符合國家食品安全標準，僅晚稻籽實存在重金屬超標現(xiàn)象。通過對比富硒區(qū)和非富硒區(qū)的早稻籽實重金屬元素超標率和富集系數(shù)等，發(fā)現(xiàn)富硒區(qū)晚稻籽實重金屬超標率顯著低于非富硒區(qū)，說明土壤硒元素會降低晚稻籽實中重金屬元素的富集效應。

致謝：感謝中國地質(zhì)調(diào)查局海峽西岸經(jīng)濟區(qū)土地質(zhì)量地球化學調(diào)查項目的資助和南京地質(zhì)調(diào)查中心海峽西岸經(jīng)濟區(qū)土地質(zhì)量地球化學調(diào)查項目組所有人員的大力支持，感謝審稿專家對本文提出的寶貴修改意見。