摘要：本文以安徽省富硒地區(qū)為主要研究對(duì)象，結(jié)合農(nóng)作物及根系土樣品分析結(jié)果，對(duì)研究區(qū)開展農(nóng)作物硒含量及富集特征研究，初步探討土壤硒、有效硒與農(nóng)作物硒的相關(guān)性關(guān)系，為富硒土壤資源的開發(fā)及富硒產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。結(jié)果表明：區(qū)內(nèi)土壤硒元素含量范圍為0.12～9.45 mg/kg，平均值為0.49 mg/kg，呈較均勻分布，明顯富集；農(nóng)作物硒含量主要受區(qū)域地質(zhì)背景、土壤類型、成土母質(zhì)及作物類型等因素影響，不同作物之間的硒含量、富集程度及富硒產(chǎn)出率均表現(xiàn)出差異性；土壤硒活性受地域、氣候、成土過(guò)程等因素的共同影響，是影響農(nóng)作物硒含量高低的決定性指標(biāo)，但有效硒含量的高低也對(duì)農(nóng)作物硒含量帶來(lái)一定的影響。

關(guān)鍵詞：農(nóng)作物；根系土；富硒地區(qū)；安徽省

中圖分類號(hào)：X825文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Adoi：10.12128/j.issn.16726979.2025.03.004

0引言

硒（Se）是人體和動(dòng)物體必需的微量元素，對(duì)改善人體免疫力和提高抗癌能力具有很好的效果，硒過(guò)量或缺乏均會(huì)影響人和動(dòng)物的健康［12］，而硒攝入量的多少由農(nóng)產(chǎn)品中的硒含量直接決定［3］。Thiry等［4］研究發(fā)現(xiàn)，植物種類的不同也會(huì)影響其對(duì)硒的吸收富集；梁帥等［5］在研究硒元素在土壤植物系統(tǒng)中的遷移富集規(guī)律時(shí)發(fā)現(xiàn)，黃豆和水稻富硒占比相比其他作物要高；閏加力等［6］研究了湖北省不同農(nóng)作物對(duì)土壤硒吸收富集規(guī)律，表明湖北省內(nèi)4種農(nóng)作物中黃豆富硒性能最強(qiáng)，玉米最弱；胡小娟等［7］研究發(fā)現(xiàn)江西于都縣黃麟地區(qū)不同農(nóng)作物中稻谷的硒含量最高及硒富集能力最強(qiáng)。因此，研究不同作物硒富集特征及查明土壤農(nóng)作物中硒的相關(guān)性具有重要的意義［8］。

自2002年開始，安徽省相繼完成了淮北—亳州、旌德—寧國(guó)、阜陽(yáng)—六安等多個(gè)1∶25萬(wàn)土地質(zhì)量地球化學(xué)調(diào)查項(xiàng)目，完成調(diào)查總面積為131 493 km2，占安徽省總面積的93.86%，取得了表層、深層土壤中的硒、pH、有機(jī)質(zhì)、重金屬元素等54項(xiàng)指標(biāo)的高精度數(shù)據(jù)，基本查明了全省土壤養(yǎng)分豐缺和環(huán)境質(zhì)量狀況，對(duì)污染土壤成因、分布、生態(tài)效應(yīng)有了基本認(rèn)識(shí)［9］。但針對(duì)硒的有效性、農(nóng)產(chǎn)品硒富集能力及其土壤農(nóng)作物中硒的相關(guān)性研究等工作相對(duì)缺乏，給富硒土壤資源開發(fā)利用及優(yōu)質(zhì)特色農(nóng)產(chǎn)品種植評(píng)價(jià)區(qū)劃帶來(lái)了一定的影響。

本文利用安徽省富硒調(diào)查綜合研究成果，根據(jù)土壤硒含量的高低，結(jié)合區(qū)域地質(zhì)背景，并依據(jù)當(dāng)?shù)刂饕r(nóng)作物類型，初步圈定10處富硒地區(qū)（圖1）。

通過(guò)在研究區(qū)內(nèi)開展農(nóng)作物及根系土調(diào)查，根據(jù)分析測(cè)試結(jié)果，進(jìn)行了農(nóng)作物硒含量特征及富集特征研究，初步探討了土壤硒、有效硒與農(nóng)作物硒的相關(guān)性關(guān)系，以期為安徽省富硒產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。

1自然地理背景

安徽省地處長(zhǎng)江、淮河中下游，是長(zhǎng)三角經(jīng)濟(jì)區(qū)的重要組成部分，東連江蘇、浙江，西接湖北、河南，南鄰江西，北靠山東，國(guó)土總面積14.01萬(wàn)km2。地勢(shì)北低南高，地貌復(fù)雜多樣，自北向南劃分為淮北平原、江淮波狀平原、皖西山地、沿江丘陵平原、皖南山地5個(gè)地貌類型［10］。不同地貌區(qū)的土壤類型差異明顯，淮北平原為棕壤帶，以潮土、砂姜黑土為主；江淮丘陵和大別山區(qū)為黃棕壤和黃褐土帶，分布黃棕壤、黃褐土、水稻土和石灰?guī)r土等；沿江和江南平原以灰潮土和水稻土為主；皖南山區(qū)為紅壤和黃壤帶，以黃壤、紅壤、紫色土和石灰?guī)r土為主［11］。研究區(qū)地處暖溫帶與亞熱帶過(guò)渡地區(qū)，成土母質(zhì)以晚更新世黃土母質(zhì)和河流沖積物母質(zhì)為主，淺色碎屑巖、紅色碎屑巖和碳酸鹽巖類風(fēng)化物母質(zhì)次之［12］。

安徽省是古中國(guó)大陸重要接合地帶，跨華北與華南兩大沉積區(qū)域，自新太古代以來(lái)的各時(shí)代地層發(fā)育。中新元古代以來(lái)，安徽省總體上分為兩大地層大區(qū)，即華北地層大區(qū)和華南地層大區(qū)；地質(zhì)構(gòu)造演化復(fù)雜，地跨華北陸塊、秦嶺大別造山帶和揚(yáng)子陸塊3個(gè)Ⅱ級(jí)大地構(gòu)造單元［13］。

2樣品采集與測(cè)試

2.1樣品采集與加工

樣點(diǎn)主要布設(shè)于農(nóng)田區(qū)、園地內(nèi)，以采集大宗農(nóng)作物為主，采用農(nóng)作物與根系土同點(diǎn)配套采集方式，本次采集的樣品主要包括水稻、小麥、茶葉和山核桃。 樣品的采集方法主要按照《土地質(zhì)量生態(tài)地球化學(xué)評(píng)價(jià)規(guī)范》（DZ/T0295—2016）執(zhí)行，在農(nóng)作物收獲期，于采樣點(diǎn)地塊內(nèi)采集可食用部分，選用梅花點(diǎn)法進(jìn)行多點(diǎn)等量取樣，以靠地塊中心位置定為主采樣點(diǎn)，向四周輻射20 m以上確定子采樣點(diǎn)位置，由1個(gè)主樣點(diǎn)及4個(gè)子樣點(diǎn)組成，然后混勻組成一個(gè)混合樣品。水稻、小麥、茶葉的根系土樣品采樣深度為0～20 cm，山核桃根系土樣品采樣深度為多數(shù)根系實(shí)際生長(zhǎng)深度。 農(nóng)作物樣品加工中，茶葉樣品采樣完成后24 h內(nèi)完成鮮樣送檢；水稻、山核桃及小麥樣品通過(guò)自然風(fēng)干，干燥后取其籽進(jìn)行檢測(cè)，重量均不低于1.0 kg。根系土樣品采用平攤或懸掛晾曬存放，干燥后用木錘輕敲粗碎，用10目尼龍篩全部過(guò)篩，采用對(duì)角線折疊法進(jìn)行拌勻，縮分300 g進(jìn)行檢測(cè)。10個(gè)研究區(qū)共采集農(nóng)作物及根系土樣品303組606件，具體見表1。

2.2分析測(cè)試與質(zhì)量控制

樣品的分析測(cè)試及質(zhì)量監(jiān)控由安徽省地質(zhì)實(shí)驗(yàn)研究所承擔(dān)。以中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局地質(zhì)調(diào)查技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)《多目標(biāo)區(qū)域地球化學(xué)調(diào)查規(guī)范（1∶250000）》為依據(jù)，結(jié)合《生態(tài)地球化學(xué)評(píng)價(jià)樣品分析外部檢查質(zhì)量控制暫行規(guī)定》和《生態(tài)地球化學(xué)評(píng)價(jià)樣品分析技術(shù)要求補(bǔ)充規(guī)定》等相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。選擇以X射線熒光光譜法（XRF）、電感耦合等離子體質(zhì)法（ICPMS）為主，以原子熒光光譜法（AFS）、離子選擇性電極法（ISE）、容量法（VOL）為輔的分析方法配套方案，檢測(cè)土壤樣品中的13種元素（或項(xiàng)目）；以電感耦合等離子體質(zhì)法（ICPMS）及原子熒光光譜法（AFS）來(lái)檢測(cè)農(nóng)作物樣品中的7種元素（或項(xiàng)目），主要測(cè)試方法如表2所示。

樣品測(cè)試中，通過(guò)插入土壤國(guó)家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)24件（或農(nóng)作物標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)16件）來(lái)控制分析準(zhǔn)確度，各元素一次合格率均為100%；抽取57件土壤樣品開展重復(fù)性檢查，各元素一次合格率均為100%；農(nóng)作物樣品全部進(jìn)行重復(fù)性檢查，合格率為100%；完成土壤樣品及農(nóng)作物樣品的報(bào)出率統(tǒng)計(jì)，均滿足規(guī)范要求。

3結(jié)果與討論

3.1土壤硒元素含量特征

土壤硒是農(nóng)作物硒的重要來(lái)源，土壤硒含量的多少將較大程度的影響農(nóng)作物中硒的含量［1415］。采用金維GeoIPAS V4.0及Excel，對(duì)研究區(qū)硒元素進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，按照平均值加減三倍標(biāo)準(zhǔn)離差剔除了異常樣品，計(jì)算區(qū)內(nèi)土壤中硒元素的各參數(shù)和濃集系數(shù)（表3）。

結(jié)果顯示，研究區(qū)內(nèi)土壤硒元素含量范圍為0.12～9.45 mg/kg，平均值為0.49 mg/kg，中位數(shù)0.37" mg/kg，剔除異常后的硒元素平均值為0.39 mg/kg。土壤硒含量屬較均勻分布（25%＜CV≤50%）；與全國(guó)土壤均值［16］及全省土壤均值［17］對(duì)比，研究區(qū)土壤硒元素明顯富集（1.5＜濃集系數(shù)≤2.0）。

3.2農(nóng)作物硒元素含量特征

3.2.1不同地區(qū)農(nóng)作物硒含量特征

農(nóng)作物硒含量主要來(lái)源于土壤，除了受土壤硒含量及其有效性影響外，還與農(nóng)作物種類有關(guān)［18］。對(duì)不同地區(qū)的農(nóng)作物硒含量進(jìn)行匯總統(tǒng)計(jì)，見表4。

不同富硒地區(qū)，其農(nóng)作物硒含量不同。銅陵-南陵地區(qū)農(nóng)作物硒含量均值最高，為0.106 mg/kg，主要種植農(nóng)作物類型為水稻；寧國(guó)市作物硒含量最低，僅為0.012 mg/kg，主要農(nóng)作物類型為山核桃。農(nóng)作物硒含量值出現(xiàn)差異可能是由于受區(qū)域地質(zhì)背景及其巖性建造因素（如寒武系黑色碳質(zhì)頁(yè)巖、碳酸鹽巖、硅質(zhì)泥巖等）控制，導(dǎo)致土壤硒供應(yīng)能力不同［1921］。

3.2.2不同類型農(nóng)作物硒含量特征

通過(guò)在研究區(qū)內(nèi)采集水稻、小麥、茶葉、山核桃4種類型的農(nóng)作物，對(duì)其農(nóng)作物硒含量進(jìn)行匯總統(tǒng)計(jì)，水稻中農(nóng)作物硒的含量均值為0.089 mg/kg，小麥為0.055 mg/kg，茶葉為0.072 mg/kg，而山核桃僅為0.012 mg/kg。

不難看出，不同的農(nóng)作物類型，其硒含量差異變化較大，作物的硒含量表現(xiàn)為水稻＞茶葉＞小麥＞山核桃。不同農(nóng)作物對(duì)土壤硒均有一定的吸收、累積作用，但每種作物體內(nèi)硒含量差異較大，這既與每種作物根系土壤硒含量密切相關(guān)，而且與不同作物對(duì)硒的富集能力存在較大差異有關(guān)［22］。

3.2.3同一地區(qū)不同農(nóng)作物硒含量特征

通過(guò)在同一地區(qū)采集不同種類的農(nóng)作物，對(duì)農(nóng)作物硒含量進(jìn)行匯總統(tǒng)計(jì)，大別山地區(qū)水稻的農(nóng)作物硒含量為0.053 mg/kg，茶葉為0.073 mg/kg；東至地區(qū)水稻農(nóng)作物硒含量為0.122 mg/kg，而茶葉為0.072 mg/kg；淮南地區(qū)的水稻和小麥的農(nóng)作物硒含量分別為0.054 mg/kg和0.055 mg/kg。

在大別山及東至地區(qū)，農(nóng)作物類型不同，硒含量不同，這可能主要與農(nóng)作物種植類型、土地利用類型及成土環(huán)境有關(guān)［2324］；而在淮南地區(qū)，因?yàn)槌赏镰h(huán)境基本一致，僅種植類型不同對(duì)農(nóng)作物硒含量影響不太明顯。

3.3農(nóng)作物對(duì)硒的富集效果研究

3.3.1農(nóng)作物對(duì)硒的富集特征

環(huán)境中的物質(zhì)被生物積累、富集的現(xiàn)象稱為生物的富集，由于不同作物的富集能力差別很大，為反映這一差別，常采用吸收系數(shù)這一指標(biāo)進(jìn)行表征，吸收系數(shù)越大，表明作物的富集能力越強(qiáng)，反之越弱［2526］。

生物（農(nóng)作物）吸收系數(shù)（BAC）=［生物體（農(nóng)作物）中元素的濃度（Cp）］/［環(huán)境（土壤）中元素的濃度（Cs）］

利用富硒地區(qū)采集的土壤、農(nóng)作物對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)計(jì)算了生物吸收系數(shù)，茶葉富集系數(shù)為0.18，水稻富集系數(shù)為0.23，小麥富集系數(shù)為0.15，山核桃富集系數(shù)為0.01，相對(duì)而言，水稻富集系數(shù)最高，山核桃富集系數(shù)較低。研究區(qū)主要農(nóng)作物的硒富集水平是水稻gt;茶葉gt;小麥gt;山核桃。

3.3.2富硒產(chǎn)出率分析

按照《天然富硒土地劃定與標(biāo)識(shí)》（DZ/T 0380—2021）中富硒土壤劃定方法，結(jié)合《富硒稻谷》（GB/T 22499—2008）中對(duì)富硒水稻的要求，《富硒農(nóng)產(chǎn)品硒含量要求》（DB5115/T 17—2020）中對(duì)富硒小麥、富硒堅(jiān)果及《富硒農(nóng)產(chǎn)品》（GH/T 1135—2017）中富硒茶葉要求，對(duì)研究區(qū)農(nóng)作物及根系土富硒情況進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)（表5）。

結(jié)果顯示，水稻的富硒率最高（86.36%），其次為山核桃，富硒率為61.76%，富硒率最低的是茶葉，富硒率僅4.55%。

3.4土壤硒、有效硒與農(nóng)作物的關(guān)系研究

土壤中的硒并不是全部都能被植物吸收利用，能夠被植物直接吸收的形態(tài)即為生物有效態(tài)，植物對(duì)元素吸收程度即為元素的生物有效性，而元素的生物有效性受到多種因素的影響，例如土壤理化性質(zhì)、土壤組分及農(nóng)作物種類等［27］。因此，進(jìn)行區(qū)域硒資源評(píng)價(jià)時(shí)，不僅要考慮土壤中硒的含量，同時(shí)應(yīng)重視不同種類農(nóng)作物中硒的含量及農(nóng)作物對(duì)土壤硒的吸收程度［28］。

3.4.1土壤硒與有效硒的相關(guān)關(guān)系

土壤硒與有效硒之間的相關(guān)系數(shù)0.586，顯著性F值小于0.01，表明土壤硒與有效硒之間達(dá)到了極顯著相關(guān)關(guān)系，即隨著土壤硒含量的增加，土壤中有效硒含量也隨之增加。但是由于土壤硒有效性受到多種因素的影響，不同地區(qū)土壤硒與有效硒之間的相關(guān)關(guān)系亦有所不同，不同地區(qū)兩者之間的相關(guān)性差異也較大。

從不同地區(qū)土壤硒與有效硒之間的線性關(guān)系看（圖2），淮北、淮南、全椒、廬江等沿江以北地區(qū)，土壤硒與有效硒之間的相關(guān)性極好，沿江以南的銅陵—南陵、宣城、池州、寧國(guó)、東至等地區(qū)兩者之間的相關(guān)性明顯較低，寧國(guó)地區(qū)尤甚，說(shuō)明土壤硒活性受到地域、氣候、成土過(guò)程等的共同影響。

3.4.2土壤硒有效性研究

根據(jù)土壤硒及有效硒的含量，對(duì)其有效性進(jìn)行研究（圖3）。結(jié)果顯示，寧國(guó)市土壤硒平均值最高，但其有效硒含量卻最低。以土壤有效硒所占土壤硒比例作為硒元素有效度衡量，宣城、淮南、淮北土壤硒含量雖然低，但硒的活性卻明顯高于其他地區(qū)，其余區(qū)域硒的活性差異不大。因此，土壤硒含量是圈定富硒土壤一大重要因素，而土壤有效硒含量高低也可以作為圈定富硒土壤的重要依據(jù)［29］。

3.4.3土壤硒與農(nóng)作物硒的關(guān)系研究

農(nóng)作物中硒的富集系數(shù)受到作物品種和土壤硒含量的雙重影響，對(duì)10個(gè)研究區(qū)土壤硒與農(nóng)作物硒含量做統(tǒng)計(jì)分析（圖4），并對(duì)不同地區(qū)不同作物硒含量做土壤硒及農(nóng)作物硒含量折線圖（圖5）。

結(jié)果顯示：①土壤中硒含量最高的雖然是寧國(guó)市，但是其農(nóng)作物硒平均含量卻是最低的，平均值僅為0.012 mg/kg，作物品種可能是最主要的影響因素，其次寧國(guó)土壤硒的活性也是影響其有效利用的重要原因；②除個(gè)別樣品外，整體上土壤硒含量高低趨勢(shì)與農(nóng)作物硒含量高低趨勢(shì)相近，且呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系，說(shuō)明土壤硒含量的高低直接影響農(nóng)作物中硒含量的高低?？傮w上，土壤硒含量是影響農(nóng)作物硒含量高低的決定性指標(biāo)［30］。

4結(jié)論

（1）研究區(qū)內(nèi)土壤硒元素含量范圍為0.12～9.45 mg/kg，平均值為0.49 mg/kg，呈較均勻分布，明顯富集。

（2）不同富硒地區(qū)，其農(nóng)作物硒含量不同，可能受區(qū)域地質(zhì)背景及巖性建造因素影響；不同的農(nóng)作物類型，硒含量差異變化較大，表現(xiàn)為水稻＞茶葉＞小麥＞山核桃；同一地區(qū)不同農(nóng)作物硒含量也有差別。

（3）初步研究了農(nóng)作物對(duì)硒的富集特征，基本掌握了研究區(qū)內(nèi)主要農(nóng)作物的硒富集水平：水稻gt;茶葉gt;小麥gt;山核桃；簡(jiǎn)要分析了研究區(qū)內(nèi)主要作物的富硒產(chǎn)出率，水稻的富硒率最高（86.36%），山核桃次之，為61.76%，茶葉最低。

（4）對(duì)土壤硒、有效硒及農(nóng)作物硒的相關(guān)性開展了研究，顯示土壤硒活性受地域、氣候、成土過(guò)程等因素的共同影響，是影響農(nóng)作物硒含量高低的決定性指標(biāo)，但有效硒含量的高低也對(duì)農(nóng)作物硒含量帶來(lái)一定的作用。

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and the Correlation between Soil-Crop Selenium

in Selenium Rich Areas in Anhui Province

WU Zheng1， LI Minghui1， LIANG Hongxia1， XING Runhua1，LI Yang1， LIU Chao1， JIN Min2

（1. Anhui Provincal Institute of Geological Surveying （Anhui Provincial Institute of Geological Sciences）， Anhui Hefei 230001， China；2. Public Geological Survey Management Center of Anhui Province， Anhui Hefei 230092， China）

Abstract：In this paper， taking selenium rich areas in Anhui province as main study object， combining with analysis results of crops samples and soil from roots samples， geochemical and enrichment characteristics in the study area have been studied. The correlation among total selenium， available selenium and selenium in crops has been discussed. It will provide a scientific basis for the development of selenium rich soil and the development of the selenium industry. It is showed that the content of soil selenium in the area is 0.12～9.45mg/kg， the average content is 0.49mg/kg. It is evenly distributed and enriched obviously. The selenium content of crops is mainly affected by regional geological background， soil type， soil parent material and crop type.There are some differences among the selenium content， enrichment degree and selenium-rich yield rate in different crops.The overall soil selenium activity is influenced by geography， climate and pedogenesis. They are decisive indicators affecting the selenium content of crops. However， the level of available selenium also has a certain influence on the selenium content of crops.

Key words：Crops; enrichment characteristics; selenium rich areas; Anhui province