四川蒙頂山茶葉含硒量與土壤的含硒量和pH值的關(guān)系

易桂花 彭培好 倪師軍 張廷斌

（成都理工大學(xué)地球化學(xué)系，成都610059）

硒是一種稀有分散元素，1973年世界衛(wèi)生組織（WHO）確認(rèn)硒是人和哺乳動(dòng)物生理必需的微量元素之一。攝取適量的硒元素能提高人體免疫力，可減輕Pb，Cd，Hg等元素對人體的毒副作用，同時(shí)還可以防止一些癌癥的發(fā)生等［1］。在中國，除湖北的恩施市和陜西的紫陽縣屬于高硒區(qū)外，全國有72%的縣是低硒或缺硒區(qū)［2］。目前農(nóng)產(chǎn)品硒含量與人體健康的關(guān)系以及富硒農(nóng)產(chǎn)品的開發(fā)已成為國內(nèi)外的研究熱點(diǎn)［3～12］。

研究區(qū)蒙頂山茶區(qū)位于四川省雅安市名山縣境內(nèi)，是中國人工種植茶樹最早的地區(qū)之一。茶葉經(jīng)濟(jì)是研究區(qū)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的重要組成部分，茶葉產(chǎn)業(yè)已成為該區(qū)的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)和優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)［13］。本文以研究區(qū)各地層為單位，研究了不同地層茶葉含硒量與土壤含硒量及土壤pH值的關(guān)系，旨在為該區(qū)科學(xué)種植及提高茶葉品質(zhì)提供科學(xué)依據(jù)。

1 土壤樣品采集與分析方法

研究區(qū)位于東經(jīng)103°02′至 103°23′和北緯29°58′至30°16′之間，地勢西北高、東南低，屬亞熱帶季風(fēng)性濕潤氣候。出露地層主要有：白堊系（K）、古近系（E）和第四系（Q）等。土壤類型主要有黃壤、紫色土和水稻土等［14］。

通過野外現(xiàn)場踏勘調(diào)查，結(jié)合工作區(qū)主要土壤類型、地層類型以及土地利用現(xiàn)狀，布置了表層土壤及植物采樣點(diǎn)位，在各點(diǎn)采集表層土樣及植物樣品。表層土壤樣品均勻采集0～30cm土柱，每件樣品在設(shè)計(jì)點(diǎn)附近采集同種土壤類型的樣點(diǎn)3～5處，現(xiàn)場組合為1件樣品，質(zhì)量為1～1.5 kg。采樣植株為健康、無病蟲害樣叢，采集茶葉1 kg裝袋，置烘箱于50℃恒溫烘干。

土壤、植物樣品送相關(guān)測試單位進(jìn)行了測試分析，分析方法及檢出限詳見表1。

表1 樣品分析方法及檢出限Table 1 Analytical method and detection limit

2 結(jié)果分析

2.1 茶葉含硒量水平

研究區(qū)各地層茶葉硒元素測試結(jié)果顯示（表2），研究區(qū)茶葉硒的質(zhì)量分?jǐn)?shù)平均值為0.102×10－6，茶葉硒質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化范圍為0.055×10－6～0.168×10－6，與陜西紫陽富硒茶葉硒質(zhì)量分?jǐn)?shù)（變化范圍為0.066×10－6～0.160×10－6，平均值0.1058×10－6）［15］較為接近，并高于萬源地區(qū)茶葉含硒量；其中，茶葉硒最高質(zhì)量分?jǐn)?shù)出現(xiàn)在K2g3地層，最低出現(xiàn)在K2g1地層。

研究區(qū)各地層區(qū)茶葉含硒量與紫陽富硒茶含硒量的比值變化范圍在0.699～1.267之間，其中比值大于1的地層區(qū)共有5個(gè)，分別是Em1，Q3，K2g3，K1t和Em2。各地層區(qū)比值變化趨勢為：K2g3＞K1t＞Em2＞Q3＞Em1＞Q4＞E3l＞K2g1＞Q2＞K2j＞K2g2。

2.2 土壤含硒量水平

研究區(qū)土壤硒質(zhì)量分?jǐn)?shù)平均值為0.32×10－6，與萬源地區(qū)土壤硒質(zhì)量分?jǐn)?shù)相當(dāng)［15］，整體高于全國土壤硒質(zhì)量分?jǐn)?shù)平均值（0.29×10－6）［17］。具體為：在Em1，Em2，K2j，K2g2，K2g3和E3l 6套地層上土壤硒質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化范圍在0.3×10－6～0.49×10－6之間，高于全國平均值；在K1t，Q3，K2g1，Q2和 Q4地層上土壤硒質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化范圍在0.25×10－6～0.29×10－6之間，其中Q3，K2g1和K1t這3套地層土壤硒質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于全國平均水平；Q2和Q4地層土壤硒質(zhì)量分?jǐn)?shù)與全國平均水平相當(dāng)。

根據(jù)李家熙等給出的硒等級劃分標(biāo)準(zhǔn)［1］（即高硒區(qū)w＞0.4×10－6；中硒區(qū)w＝0.2×10－6～0.4×10－6；低硒區(qū)w＝0.1×10－6～0.2×10－6；極低硒區(qū)w＜0.1×10－6），研究區(qū)除K2g2地層為高硒區(qū)外，其余地層土壤含硒量均屬于中等水平。

各地層土壤含硒量與研究區(qū)土壤含硒量背景值的比值變化范圍為0.833～1.633；比值超過1.00的 地 層 有 Em1，K2j，K2g2，E3l，Em2和K2g3，說明這6套地層土壤硒元素富集，其中以K2g2地層土壤硒元素富集能力最強(qiáng)。在與成都經(jīng)濟(jì)區(qū)土壤含硒量背景值的比較結(jié)果中，比值變化范圍為1.087～2.13；研究區(qū)除Q3和K1t地層土壤含硒量與成都經(jīng)濟(jì)區(qū)含硒量水平相當(dāng)外，其余各地層比值均大于成都經(jīng)濟(jì)區(qū)；其中K2j，K2g2，K2g3和E3l這4套地層比值超過1.5，并且K2g2地層比值高達(dá)2.13。在與四川丘陵區(qū)土壤含硒量背景值的比較結(jié)果中，比值變化范圍為1.786～3.5，表明研究區(qū)在四川丘陵區(qū)屬于土壤硒元素高度富集區(qū)；其富集趨勢由強(qiáng)及弱的地層依次為：K2g2＞K2g3＞E3l＞K2j＞Em2＞Em1＞Q2＞Q4＞K2g1＞K1t＞Q3，其中 K2g2，K2g3，E3l和K2j這4套地層土壤硒元素富集能力尤為突出。

表2 研究區(qū)各地層茶葉和土壤硒元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)及與相關(guān)背景值比值統(tǒng)計(jì)表Table 2 Statistics of selenium in the tea and soil of various strata and the ratios of different background values

2.3 茶葉含硒量與土壤含硒量的關(guān)系

研究區(qū)各地層茶葉含硒量與土壤含硒量對比見圖1，可以看出茶葉含硒量與土壤含硒量變化趨勢不盡相同。

圖1 茶葉含硒量與土壤含硒量對比圖The contrast of selenium in tea and soil of various strata

植物體內(nèi)的元素基本上是通過根系吸收，由土壤進(jìn)入植物體內(nèi)。因此，可以用植物相同器官含硒量與土壤含硒量的比值作為植物各器官硒元素的富集系數(shù)，并以此判斷植物對土壤中硒元素的吸收富集能力。

表3是各地層茶葉硒元素對土壤硒元素的富集系數(shù)統(tǒng)計(jì)表，由表3可知，各地層茶葉對土壤硒元素的吸收表現(xiàn)不明顯。富集系數(shù)從一定程度上說明，土壤含硒量不是控制茶葉硒水平的最主要因素。

2.4 茶葉含硒量與土壤pH值的關(guān)系

通過對各地層茶葉樣本含硒量與土壤pH值的相關(guān)性分析可知（表4），各地層茶葉含硒量與土壤pH值的相關(guān)性也不盡相同，在K2j，K2g1，K1t，E3l和Em1地層上，兩者相關(guān)性較好，這5套地層土壤pH值在4.45～4.7之間；在其余地層上，二者的相關(guān)性則表現(xiàn)不明顯，這些地層土壤pH 值在3.93～4.36之間。

在堿性土壤中，硒以SeO42－形態(tài)存在為主，可為植物直接吸收利用。在中性和酸性土壤中，絕大部分硒以SeO32－形態(tài)存在，并常為土壤黏粒和氧化物膠體吸附固定，不易為植物吸收利用［18］。研究區(qū)土壤存在普遍酸化狀況，建議采取一些生物化學(xué)措施加以改良，施用有機(jī)肥和中性化學(xué)肥料進(jìn)行維護(hù)，促進(jìn)茶葉對土壤硒的吸收利用率。

3 結(jié)論與建議

a.蒙頂山茶區(qū)土壤含硒量水平在四川丘陵區(qū)屬于高度富集區(qū)，根據(jù)李家熙等確定的硒等級劃分標(biāo)準(zhǔn)，大多數(shù)地層屬于中等含量水平，個(gè)別地層含硒量水平較高，屬于高硒區(qū)。

b.茶葉含硒量水平與陜西紫陽富硒茶含硒量較為接近，其中 Em1，Q3，K2g3，K1t和 Em2地層茶葉含硒量高于紫陽富硒茶。

c.茶葉含硒量與土壤含硒量變化趨勢差異較大，在相對高硒的地層土壤中，茶葉對硒的吸收累積低于低硒地層土壤；各地層茶葉中硒元素富集系數(shù)表明，不同地層茶葉對土壤硒元素的吸收表現(xiàn)不明顯，說明土壤含硒量并不是控制茶葉硒水平的最主要因素。

d.茶葉含硒量和土壤pH值相關(guān)關(guān)系研究表明，土壤pH值是控制茶葉對土壤硒吸收的一個(gè)重要因素。

表3 各地層茶葉中硒元素富集系數(shù)表Table 3 The concentrating coefficients of selenium in the tea of various strata

表4 茶葉含硒量與土壤pH值的相關(guān)系數(shù)Table 4 The correlation coefficients of selenium in tea and soil pH

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