中圖分類號:S153.6;F327
文章編號:1002-0659(2025)03-0043-04"文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
隨著生活水平的提高,人們對食品的需求從單純飽腹轉(zhuǎn)向?qū)I養(yǎng)健康的需求,對多樣化、營養(yǎng)化、健康化的農(nóng)產(chǎn)品有了更高要求[]。硒作為人體必需的微量元素,對人類健康有著不可替代的作用。研究顯示,適量補硒能提高人體免疫力、延緩衰老和預(yù)防腫瘤發(fā)生。近年來,山西省太原市(以下簡稱“太原市”)富硒功能農(nóng)產(chǎn)品的發(fā)展勢頭良好。然而,經(jīng)查閱,現(xiàn)有文獻(xiàn)尚無對太原市土壤硒含量分布的報道,僅2002年前后中國地質(zhì)調(diào)查局在開展生態(tài)地球化學(xué)調(diào)查時,對山西省土壤硒含量進(jìn)行過調(diào)查。對太原市土壤硒含量分布的底數(shù)不清,這嚴(yán)重制約了太原市富硒產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。為此,本文采集太原市轄區(qū)內(nèi)150個農(nóng)田土壤樣本,對太原市農(nóng)田土壤硒含量開展系統(tǒng)性調(diào)查,為太原市開發(fā)富硒農(nóng)產(chǎn)品提供參考并提出對策建議。
1太原市農(nóng)業(yè)資源概況
太原市位于山西省中部、晉中盆地北部地區(qū),地理坐標(biāo)為北緯 37°27′~38°25′ ,東經(jīng)111°30′~113°09′ ,全年日照時數(shù) 2285~ 2587h ,年平均降水量 390~423mm ,年平均氣溫 ,活動積溫
,無霜期 153~178d 。
太原市下轄6個區(qū)、3個縣,代管1個縣級市,分別為:晉源區(qū)、小店區(qū)、尖草坪區(qū)、萬柏林區(qū)、杏花嶺區(qū)、迎澤區(qū)、清徐縣、婁煩縣、陽曲縣、古交市(代管)。太原市北、東、西三面群山環(huán)繞,北靠系舟山、云中山,東依太行山,西臨呂梁市,南接晉中平原,土地總面積 6988km2 ,約占山西省土地總面積的4.50% ,土壤主要類型為褐土和潮土。2022年,太原市全年農(nóng)作物種植面積 81 150hm 2 ,其中糧食作物種植面積 64 030hm2 。
2樣品采集與處理
2.1取樣時間、地點
2021年5—12月,對太原市管轄的晉源區(qū)、小店區(qū)、尖草坪區(qū)、清徐縣、婁煩縣、陽曲縣、古交市共7個區(qū)/縣(縣級市)的農(nóng)田土壤進(jìn)行取樣,取樣農(nóng)田包括旱地、水澆地、果園等。
2.2取樣方法
在太原市管轄的7個區(qū)/縣(縣級市)選擇具有代表性的農(nóng)田土壤,采用五點式采樣法采集 0~20cm 耕層土壤,將5個樣點的土樣混合均勻后用四分法取樣 1kg ,用自封袋塑封后將所采土樣裝入布袋,內(nèi)外均附標(biāo)簽,標(biāo)明采樣編號、采樣地點及坐標(biāo)、土壤來源類型、日期、采集人等信息,送化驗室進(jìn)行土壤硒含量檢測。本次調(diào)查共采集150份土壤樣品。
2.3樣品處理及檢測
將采集的土壤樣品送至制樣室,先進(jìn)行風(fēng)干和晾干處理,剔除砂石、植物根系等雜物,再將土樣磨成粉末,參照《土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析方法》的樣品制備要求,過100目篩后,按照四分法取 200g 土樣裝入自封袋并做好樣品標(biāo)識記錄。樣品委托河南華測檢測技術(shù)有限公司進(jìn)行檢測,按照《土壤有效硒的測定氫化物發(fā)生原子熒光光譜法》(NY3420—2019)和《土壤中全硒的測定》(NY/1104—2006)β測定土壤有效硒含量和總硒含量。
2.4數(shù)據(jù)處理
采用Exce12013軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與分析,采用SPSS22.0統(tǒng)計軟件進(jìn)行方差分析,使用LSD 法進(jìn)行差異顯著性分析。
3結(jié)果與分析
3.1太原市土壤全硒含量的分布特征
對太原市轄區(qū)內(nèi)150個農(nóng)田土壤樣品的全硒含量檢測分析后發(fā)現(xiàn),太原市農(nóng)田土壤全硒含量為 0.06~2.56mg?kg-1 ,平均為 0.454mg :kg-1 ,這一均值是山西省農(nóng)田土壤全硒含量平均值的1.62倍4,是中國土壤全硒含量平均值的1.57倍,是全球土壤全硒含量平均值的1.14倍。根據(jù)《土地質(zhì)量生態(tài)地球化學(xué)評價規(guī)范》凹中有關(guān)土壤硒等級的劃分標(biāo)準(zhǔn)(表1),統(tǒng)計太原市150個農(nóng)田土壤全硒含量值 (圖1)發(fā)現(xiàn),太原市全硒含量高的土壤樣品數(shù)量為54個,全硒含量適量的土壤樣品數(shù)量為66個,全硒含量處于硒含量邊緣的土壤樣品數(shù)量為24個,全硒含量缺乏的土壤樣品數(shù)量為6個。由此可見,太原市農(nóng)田土壤普遍含硒,且 80% 的土壤硒含量等級達(dá)到適量及以上水平。
3.2太原市土壤全硒含量的分布特征
調(diào)查顯示,太原市管轄的小店區(qū)、晉源區(qū)、清徐縣和尖草坪區(qū)的農(nóng)田土壤全硒含量高于陽曲縣、古交市和婁煩縣(圖2),其中,晉源區(qū)農(nóng)田土壤全硒含量最高,最高達(dá)到 2.56mg? kg-1 。按縣域分布,太原市土壤全硒平均含量從高到低依次為:晉源區(qū)( ) gt; 小店區(qū) (0.537mg?kg-1) ) gt; 尖草坪區(qū)( (0.497mg?) (20kg-1 ) gt; 清徐縣 (0.472mg?kg-1)= gt; 古交市(0.288mg?kg-1 ) gt; 陽曲縣( 0.235mg?kg-1 ) gt; 婁煩縣 (0.227mg?kg-1. )。據(jù)《太原土壤》記載,太原市全市土壤以褐土和潮土為主,晉源區(qū)、小店區(qū)、尖草坪區(qū)和清徐縣土壤多為潮土,古交市、陽曲縣和婁煩縣土壤多為褐土。分析發(fā)現(xiàn),土壤類型為褐土的區(qū)縣土壤平均全硒含量較低,導(dǎo)致這種情況的原因可能是由于成土母質(zhì)主要為第四紀(jì)黃土的河流沖積物,其次為各類風(fēng)化物的沖積物,且多分布在汾河兩岸。這表明土壤中硒含量與河流關(guān)系密切,河流長期搬運上游含硒物質(zhì),使之在下游沉淀富集[0]。
注: η 為樣本數(shù)量。
3.3太原市土壤有效硒含量的分布特征
由于土壤全硒含量無法準(zhǔn)確地反映土壤硒資源的生物有效性,因此常用土壤有效硒含量豐度來體現(xiàn)土壤對作物硒的供給能力[1]。從圖3可知,太原市農(nóng)田土壤有效硒含量在 0.002~(204號 0.092mg?kg-1 之間,平均值為 0.034mg?kg-1 ,各縣區(qū)土壤有效硒含量與全硒含量分布大體相同。土壤有效硒平均含量從高到低依次為:晉源區(qū)( 0.087mg?kg-1. ) gt; 清徐縣=小店區(qū)( 0.043mg?kg-1 )gt; 尖草坪區(qū) ( 0.035mg?(20kg-1 )gt; 古交市 (0.021mg?kg-1)"gt; 陽曲縣=婁煩縣( 0.019mg?kg-1 )。分析區(qū)縣之間土壤有效硒含量存在差異的原因,可能是由于土壤pH會改變土壤硒的形態(tài)和價態(tài),間接影響硒元素的遷移轉(zhuǎn)化能力,進(jìn)而影響土壤硒的生物有效性[1]。進(jìn)一步分析表明,褐土呈弱堿性,潮土呈堿性,在堿性條件下,氫氧化鐵會取代吸附位點上的亞硒酸根離子,使亞硒酸根離子進(jìn)入土壤溶液中,增加了土壤硒的有效性和遷移性,有利于作物吸收。因此,土壤類型為潮土的區(qū)域,土壤有效硒含量略高于褐土區(qū)域[12]。
注: η 為樣本數(shù)量。
4研究結(jié)論與對策建議
4.1研究結(jié)論
檢測分析顯示,太原市農(nóng)田土壤全硒含量在0.06~2.56mg?kg-1 之間,平均值為 0.454mg :kg-1 ;土壤有效硒含量在 0.002~0.092mg?kg-1 之間,平均值為 0.034mg?kg-1 。根據(jù)目前我國對土壤硒等級的劃分標(biāo)準(zhǔn),太原市 80% 的農(nóng)田土壤硒含量等級達(dá)到適量及以上水平,這為太原市發(fā)展富硒產(chǎn)業(yè)奠定了堅實的土壤基礎(chǔ)。
4.2對策建議
土壤中硒元素的含量及形態(tài)對作物生長有著重要的影響,基于太原市豐富的土壤硒資源優(yōu)勢,為推動太原市富硒農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展,建議太原市構(gòu)建“四位一體”富硒農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展體系。
4.2.1構(gòu)建硒產(chǎn)品全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展體系以硒元素營養(yǎng)強化機制為基礎(chǔ),推進(jìn)“土壤改良一品種選育一生產(chǎn)管理一品質(zhì)管控一精深加工一健康服務(wù)”全鏈條建設(shè),重點建設(shè)富硒功能產(chǎn)品農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)園,建立硒生物營養(yǎng)強化技術(shù)研發(fā)體系,推動硒與藥食同源作物協(xié)同開發(fā)。構(gòu)建硒健康大數(shù)據(jù)平臺,將科學(xué)補硒納入公共衛(wèi)生教育體系,通過科普活動、媒體宣傳等多種方式,營造大眾補硒的良好社會氛圍,提高消費者對富硒產(chǎn)品的認(rèn)知度和認(rèn)可度,促進(jìn)硒產(chǎn)業(yè)的良性發(fā)展。
4.2.2完善科技創(chuàng)新支撐體系依托山西農(nóng)業(yè)大學(xué)(山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院)建立硒產(chǎn)業(yè)研究院,重點突破硒生物有效性調(diào)控、硒形態(tài)檢測等關(guān)鍵技術(shù)。制訂硒產(chǎn)業(yè)人才專項計劃,構(gòu)建“院士工作站 + 產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟 + 實訓(xùn)基地”三級人才體系。設(shè)立富硒產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新基金,支持納米硒制劑、硒蛋白提取等精深加工技術(shù)研發(fā),推動硒資源利用從初級農(nóng)產(chǎn)品向醫(yī)藥中間體等高附加值產(chǎn)品延伸。建議政府出臺相關(guān)扶持政策,鼓勵農(nóng)產(chǎn)品加工龍頭企業(yè)開展富硒功能農(nóng)產(chǎn)品、富硒食品的研發(fā)、生產(chǎn)與銷售,延長硒產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)鏈條,提升硒產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)附加值。
4.2.3實施品牌梯度培育戰(zhàn)略結(jié)合國家農(nóng)業(yè)品牌提升行動,構(gòu)建“區(qū)域公用品牌 + 企業(yè)品牌 + 產(chǎn)品品牌”矩陣體系,申報“并州硒品”地理標(biāo)志產(chǎn)品認(rèn)證。建立硒含量可視化追溯系統(tǒng),制訂高于國家標(biāo)準(zhǔn)的富硒農(nóng)產(chǎn)品硒含量分級標(biāo)準(zhǔn)。重點培育 2~3 個具有全國影響力的富硒產(chǎn)品品牌,打造“晉祠大米”“清徐葡萄”“陽曲小米”等特色I(xiàn)P,通過“硒 +X′′ 模式開發(fā)文旅康養(yǎng)衍生產(chǎn)品,提高硒產(chǎn)品的市場競爭力和品牌價值,促進(jìn)農(nóng)民增收和產(chǎn)業(yè)增效。4.2.4健全標(biāo)準(zhǔn)化質(zhì)量管控體系制定《太原市富硒農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程》地方標(biāo)準(zhǔn),建立“土壤一作物一產(chǎn)品”三級硒含量動態(tài)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。創(chuàng)新采用“區(qū)塊鏈 + 合格證”質(zhì)量追溯模式,推行硒含量保險制度。構(gòu)建含32項指標(biāo)的富硒產(chǎn)品質(zhì)量評價體系,定期發(fā)布產(chǎn)業(yè)白皮書。通過標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè),保障富硒農(nóng)產(chǎn)品與富硒產(chǎn)業(yè)規(guī)范、有序、健康發(fā)展。
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