廣西農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地土壤硒資源普查及分級(jí)評(píng)價(jià)研究

黃碧燕 李小夏 廖勇

(1.廣西壯族自治區(qū)農(nóng)業(yè)生態(tài)與資源保護(hù)總站，南寧 530022；2.廣西壯族自治區(qū)農(nóng)業(yè)信息中心，南寧 530022)

根據(jù)時(shí)任自治區(qū)黨委副書記危朝安的批示精神，盡快掌握廣西農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地土壤硒資源狀況，為各級(jí)黨委政府開發(fā)利用富硒土壤資源提供供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支持。從2012年起，在3610262hm2廣西農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地開展土壤硒資源普查監(jiān)測(cè)，建立農(nóng)業(yè)硒資源普查評(píng)價(jià)與開發(fā)利用管理平臺(tái)(下稱 “管理平臺(tái)”)和Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)，開展數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析和分級(jí)評(píng)價(jià)研究，首次掌握了廣西農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地土壤硒資源豐富家底及其含量狀況；依據(jù)廣西地方標(biāo)準(zhǔn)《土壤中全硒含量的分級(jí)要求》(DB 45/T 1442)[1]完成了廣西農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地土壤硒分級(jí)評(píng)價(jià)判定，首次掌握了廣西農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地土壤硒分級(jí)分布規(guī)律和農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地(水田、旱地和園地)富硒土壤點(diǎn)位分布特征；率先直觀展示并掌握廣西農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地土壤硒資源普查成果與圖集。

1 區(qū)域概況

廣西壯族自治區(qū)(以下簡(jiǎn)稱廣西)地處祖國(guó)南疆，位于東經(jīng)104°26′～112°04′,北緯20°54′～26°24′之間，北回歸線橫貫中部，屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)；國(guó)土面積23.67萬(wàn)km2，山地、丘陵和石山面積占總面積的69.7%，平原和臺(tái)地面積占總面積的27%，水域面積占總面積的3.3%[2]?！鞍松揭凰环痔铩笔菑V西地形地貌的最簡(jiǎn)明表述。本次普查涉及廣西14個(gè)地級(jí)市，110個(gè)縣(市、區(qū)、含平桂管理區(qū))1153個(gè)鄉(xiāng)(鎮(zhèn)、涉農(nóng)街道辦)，農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地分為水田、旱地和園地，主要種植水稻、甘蔗、玉米、蔬菜、水果和茶葉等作物。

2 材料與方法

2.1 普查范圍

廣西14個(gè)地級(jí)市110個(gè)縣(市、區(qū))1153個(gè)鄉(xiāng)(鎮(zhèn)、涉農(nóng)街道辦)的農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地(水田、旱地和園地)。

2.2 普查對(duì)象

農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地耕作層0～20(園地0～60)cm土壤中全硒(Se)含量。

2.3 普查與評(píng)價(jià)研究方法

調(diào)查收集整理資料，填寫普查表；實(shí)地調(diào)查，布設(shè)采樣點(diǎn)位；采用多點(diǎn)混合和梅花點(diǎn)法采集農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地耕作層土壤；采用NY/T 1104土壤中全硒的測(cè)定方法開展土壤樣品中全硒含量的檢測(cè)；依據(jù)廣西地方標(biāo)準(zhǔn) 《土壤中全硒含量的分級(jí)要求》(DB 45/T 1442)進(jìn)行土壤分級(jí)評(píng)價(jià)判定；依據(jù)普查數(shù)據(jù)建立管理平臺(tái)，直觀展示廣西農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地土壤硒資源普查及分級(jí)評(píng)價(jià)成果圖集。

2.4 普查內(nèi)容

2.4.1 資料收集 以2010年為普查基準(zhǔn)年，通過(guò)查閱年鑒等資料，收集自然、社會(huì)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基本情況，填報(bào)普查表相關(guān)指標(biāo)。

2.4.2 布點(diǎn)采樣 按普查技術(shù)方案要求，在確定的工礦企業(yè)周邊農(nóng)區(qū)、大中城市郊區(qū)、污水灌區(qū)三類重點(diǎn)區(qū)域農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地，以10hm2/點(diǎn)的布點(diǎn)密度布設(shè)普查點(diǎn)位；一般農(nóng)區(qū)按向蔬菜基地、商品糧基地、大宗農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)區(qū)、茶葉基地、水果基地及其它農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地的次序遞減的布點(diǎn)原則，以136 hm2/點(diǎn)的平均布點(diǎn)密度布設(shè)普查點(diǎn)位，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)踏勘和各級(jí)質(zhì)控審核，確定普查農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地面積為3610262hm2，共布設(shè)普查點(diǎn)位28568個(gè)，其中水田代表面積為1710582hm2，布點(diǎn)14602個(gè)；旱地代表面積為1391989hm2，布點(diǎn)10438個(gè)；園地代表面積為507691hm2，布點(diǎn)3528個(gè)。110個(gè)縣(市、區(qū))分別成立3人以上采樣工作小組若干個(gè)，參照《農(nóng)田土壤環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》(NY/T 395)[3]和按普查技術(shù)方案要求采集、風(fēng)干土壤樣品，用GPS定位，記錄經(jīng)緯度和海拔高度，現(xiàn)場(chǎng)拍照，填寫樣品標(biāo)簽和點(diǎn)位信息表。于2014年底完成了普查點(diǎn)位耕作層土壤樣品的采集、風(fēng)干和送樣；于2015年底完成了28568份普查點(diǎn)位登記表和110份樣品入庫(kù)登記表的填報(bào)與審核。

2.4.3 樣品檢測(cè) 按樣品入庫(kù)登記表樣品的2%隨機(jī)添加外部質(zhì)控盲樣，與樣品進(jìn)行唯一性的二次編碼、并更換二次編碼，委托具有省級(jí)以上資質(zhì)認(rèn)定，通過(guò)國(guó)家農(nóng)業(yè)部培訓(xùn)考核合格、廣西壯族自治區(qū)農(nóng)業(yè)生態(tài)與資源保護(hù)總站政府采購(gòu)中標(biāo)的廣西分析測(cè)試研究中心、譜尼測(cè)試有限公司和廣西地質(zhì)礦產(chǎn)測(cè)試研究中心三家檢測(cè)機(jī)構(gòu)承擔(dān)樣品制備和檢測(cè)，并實(shí)施全程質(zhì)量控制，內(nèi)外質(zhì)量控制盲樣結(jié)果全部符合要求出具檢測(cè)報(bào)告，并提交有關(guān)記錄和結(jié)果數(shù)據(jù)。2016年底，獲得所有普查樣品準(zhǔn)確、公正的檢測(cè)有效數(shù)據(jù)。

2.4.4 建立管理平臺(tái)和數(shù)據(jù)庫(kù) 應(yīng)用工作站、網(wǎng)絡(luò)、Google瀏覽器、Arcgis Engine 10.3 SDK和行政區(qū)劃圖層建立管理平臺(tái)，導(dǎo)入廣西農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地土壤硒資源普查有效數(shù)據(jù)和廣西地方標(biāo)準(zhǔn)《土壤中全硒含量的分級(jí)要求》(DB 45/T 1442)，建立Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)，開展數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析和分級(jí)評(píng)價(jià)研究；完善管理平臺(tái)功能，實(shí)現(xiàn)普查數(shù)據(jù)的導(dǎo)入、存儲(chǔ)、查詢、統(tǒng)計(jì)和分級(jí)評(píng)價(jià)等研究結(jié)果及圖件成果的直觀展示和導(dǎo)出。

3 結(jié)果與評(píng)價(jià)

廣西農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地土壤硒資源普查與分級(jí)評(píng)價(jià)成果，直接通過(guò)管理平臺(tái)的查詢功能實(shí)現(xiàn)，直觀展示和導(dǎo)出。

3.1 廣西農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地土壤硒資源普查統(tǒng)計(jì)結(jié)果

由表1可知，廣西農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地土壤28568個(gè)普查點(diǎn)位硒含量范圍為0.02～14.4 mg/kg，其中中位值為0.45 mg/kg，平均含量達(dá)0.49 mg/kg，是世界土壤平均硒含量0.200 mg/kg[4]的2.5倍，是全國(guó)土壤平均硒含量0.29 mg/kg[5]的1.7倍。廣西14個(gè)地級(jí)市農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地土壤平均硒含量范圍為0.34～0.57 mg/kg，均高于世界和全國(guó)的平均水平，但高出水平不同，是世界土壤平均硒含量的1.7～2.9倍，是全國(guó)土壤平均硒含量的1.2～1.9倍。各地級(jí)市土壤平均硒含量由高到低排序是南寧市、梧州市、百色市、崇左市、來(lái)賓市、桂林市、柳州市、河池市、賀州市、玉林市、欽州市、北海市、貴港市、防城港市，其中南寧市、梧州市、百色市、崇左市、來(lái)賓市、桂林市、柳州市、河池市8個(gè)地級(jí)市高于或等于廣西農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地土壤平均硒含量水平，賀州市、玉林市、欽州市、北海市、貴港市、防城港市6個(gè)地級(jí)市低于廣西農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地土壤平均硒含量水平。

表1 土壤硒含量監(jiān)測(cè)結(jié)果統(tǒng)計(jì)表 單位： mg/kg

3.2 廣西水田旱地園地土壤硒含量統(tǒng)計(jì)結(jié)果

如表2所示，廣西水田、旱地、園地普查點(diǎn)位土壤平均硒含量由高到低排序是園地>旱地>水田，均高于世界和全國(guó)的平均水平。其中中位值分別為0.43、0.47、0.51(mg/kg)，分別高出世界平均水平0.23、0.27、0.31(mg/kg)，達(dá)2.2倍、2.4倍、2.6倍；高出全國(guó)平均水平0.14、0.18、0.22(mg/kg)，達(dá)1.5倍、1.6倍、1.8倍。平均值分別為0.46、0.51、0.56(mg/kg)，分別高出世界平均水平0.26、0.31、0.36(mg/kg)，分別是世界平均水平的2.3倍、2.6倍和2.8倍；高出全國(guó)平均水平0.17、0.22和0.27(mg/kg)，分別是全國(guó)平均水平的1.6倍、1.8倍和1.9倍。廣西耕地平均含量為0.48 mg/kg，分別是世界和全國(guó)平均水平的2.4倍和1.7倍，分別高出0.24 mg/kg和1.9 mg/kg。

表2 廣西水田旱地園地土壤硒含量統(tǒng)計(jì)表 單位：mg/kg

如表3和圖1所示，廣西各地級(jí)市水田、旱地、園地普查點(diǎn)位土壤平均硒含量均高于世界土壤平均含量；除防城港市旱地普查點(diǎn)位土壤平均硒含量為0.24 mg/kg低于全國(guó)土壤平均硒含量外，剩余各地級(jí)市的水田、旱地、園地普查所有點(diǎn)位土壤平均硒含量均高于全國(guó)土壤平均硒含量；但各地級(jí)市間水田、旱地、園地普查點(diǎn)位土壤平均硒含量水平存在差異，其中桂林市和北海市是水田>旱地=園地，百色市是水田=園地>旱地，南寧市、柳州市、賀州市、欽州市是園地>旱地>水田，梧州市、防城港市、玉林市是園地>水田>旱地，來(lái)賓市、河池市、貴港市是旱地>園地>水田，崇左市是旱地>水田>園地。

表3 廣西水田旱地園地普查點(diǎn)位土壤平均硒含量統(tǒng)計(jì)表 單位：mg/kg

圖1廣西各地級(jí)市水田旱地園地普查點(diǎn)位土壤平均硒含量統(tǒng)計(jì)圖

3.3 廣西農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地土壤硒分級(jí)評(píng)價(jià)判定結(jié)果

廣西農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地普查點(diǎn)位土壤全硒含量分級(jí)評(píng)價(jià)判定結(jié)果如表3和圖2～圖5所示。廣西農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地普查點(diǎn)位土壤全硒含量分級(jí)相對(duì)集中在富硒和足硒等級(jí)，占普查總點(diǎn)位的95.1%，缺硒和過(guò)硒等級(jí)點(diǎn)位占普查總點(diǎn)位的4.9%，其中缺硒點(diǎn)位1371個(gè)，占普查總點(diǎn)位的4.8%；足硒點(diǎn)位13773個(gè)，占普查總點(diǎn)位的48.2%；富硒點(diǎn)位13404個(gè)，占普查總點(diǎn)位的46.9%；過(guò)硒點(diǎn)位20個(gè)，占普查總點(diǎn)位的0.1%。

廣西水田、旱地、園地普查點(diǎn)位土壤全硒含量分級(jí)評(píng)價(jià)判定結(jié)果如表4所示。廣西水田、旱地、園地普查點(diǎn)位土壤全硒含量分級(jí)也相對(duì)集中在富硒和足硒等級(jí)，占各自普查總點(diǎn)位的比例分別為95.4%、94.8%、95.1%，其中水田土壤缺硒664個(gè)，占其普查總點(diǎn)位的4.5%；足硒7098個(gè)，占其普查總點(diǎn)位的48.6%；富硒6833個(gè)，占其普查總點(diǎn)位的46.8%；過(guò)硒7個(gè)，占其普查總點(diǎn)位的0.1%。旱地土壤缺硒538個(gè)，占其普查總點(diǎn)位的5.1%；足硒4937個(gè)，占其普查總點(diǎn)位的47.3%；富硒4954個(gè)，占其普查總點(diǎn)位的47.5%；過(guò)硒9個(gè)，占其普查總點(diǎn)位的0.1%。園地土壤缺硒169個(gè)，占其普查總點(diǎn)位的4.8%；足硒1738個(gè)，占其普查總點(diǎn)位的49.3%；富硒1617個(gè)，占其普查總點(diǎn)位的45.8%；過(guò)硒4個(gè)，占其普查總點(diǎn)位的0.1%。

表4 廣西農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地土壤硒分級(jí)點(diǎn)位分布統(tǒng)計(jì)表

圖2廣西農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地普查土壤缺硒點(diǎn)位分布圖

圖3 廣西農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地普查土壤足硒點(diǎn)位分布圖

圖4 廣西農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地普查土壤富硒點(diǎn)位分布圖

圖5 廣西農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地普查土壤過(guò)硒點(diǎn)位分布圖

3.4 廣西各地級(jí)市農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地土壤硒分級(jí)評(píng)價(jià)判定結(jié)果

表5結(jié)果表明：廣西各地級(jí)市農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地普查土壤硒分級(jí)的點(diǎn)位分布相對(duì)集中在富硒和足硒等級(jí)，其中富硒和足硒點(diǎn)位占各自普查總點(diǎn)位的比例由高到低是梧州市99.4%、賀州市98.3%、南寧市98.0%、柳州市96.6%、玉林市96.1%、來(lái)賓市96.1%、百色市95.9%、河池市95.6%、桂林市95.0%、欽州市92.9%、崇左市92.4%、北海市88.0%、貴港市87.7%、防城港市69.6%；缺硒和過(guò)硒點(diǎn)位占各自普查總點(diǎn)位的比例由低到高排序是梧州市0.6%、賀州市1.7%、南寧市2.0%、柳州市3.4%、玉林市3.9%、來(lái)賓市3.9%、百色市4.1%、河池市4.3%、桂林市5.0%、欽州市7.1%、崇左市7.6%、北海市12.0%、貴港市12.3%、防城港市30.4%。

表5 廣西各地級(jí)市土壤硒分級(jí)點(diǎn)位分布統(tǒng)計(jì)表

3.5 廣西水田旱地園地富硒土壤點(diǎn)位分布特性

廣西水田、旱地、園地普查點(diǎn)位富硒土壤點(diǎn)位分布特性如表6和圖6～圖8所示。

廣西水田、旱地和園地富硒土壤點(diǎn)位分別為6833個(gè)、4954個(gè)和1617個(gè)，占各自普查總點(diǎn)位的比例分別為46.8%、47.5%和45.8%，代表面積分別為670366.7 hm2、611606.7 hm2和220073.3 hm2。

廣西各地級(jí)市水田、旱地、園地富硒土壤點(diǎn)位及其代表面積占各自普查總點(diǎn)位的比例都有差異。各地級(jí)市富硒點(diǎn)位代表面積由大到小，水田排序是南寧市、柳州市、桂林市、河池市、百色市、玉林市、來(lái)賓市、欽州市、貴港市、賀州市、梧州市、崇左市、防城港市、北海市，旱地排序是南寧市、崇左市、百色市、河池市、來(lái)賓市、柳州市、桂林市、貴港市、欽州市、梧州市、北海市、賀州市、防城港市、玉林市，園地排序是桂林市、南寧市、玉林市、柳州市、百色市、欽州市、賀州市、梧州市、來(lái)賓市、河池市、防城港市、北海市、貴港市、崇左市；富硒點(diǎn)位由多到少分布，水田排序是南寧市、桂林市、柳州市、河池市、百色市、玉林市、梧州市、來(lái)賓市、欽州市、貴港市、賀州市、崇左市、防城港市、北海市，旱地排序是南寧市、崇左市、來(lái)賓市、河池市、百色市、桂林市、柳州市、梧州市、北海市、貴港市、欽州市、玉林市、賀州市、防城港市，園地排序是桂林市、南寧市、玉林市、梧州市、柳州市、百色市、

表6 廣西普查土壤富硒點(diǎn)位分布統(tǒng)計(jì)表

圖6 廣西農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地普查土壤水田富硒點(diǎn)位分布圖

圖7 廣西農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地普查土壤旱地富硒點(diǎn)位分布圖

圖8 廣西農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地普查土壤園地富硒點(diǎn)位分布圖

欽州市、賀州市、來(lái)賓市、河池市、貴港市、防城港市、北海市、崇左市；各地級(jí)市富硒點(diǎn)位占其普查總點(diǎn)位的比例由大到小，水田排序是梧州市、南寧市、百色市、桂林市、河池市、柳州市、來(lái)賓市、防城港市、北海市、玉林市、賀州市、崇左市、欽州市、貴港市；旱地排序是南寧市、梧州市、百色市、桂林市、來(lái)賓市、崇左市、河池市、柳州市、賀州市、北海市、欽州市、貴港市、玉林市、防城港市，園地排序是賀州市、南寧市、梧州市、玉林市、防城港市、桂林市、柳州市、百色市、來(lái)賓市、欽州市、河池市、北海市、貴港市、崇左市。

4 研究結(jié)論

通過(guò)開展廣西農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地土壤調(diào)查布點(diǎn)、采樣監(jiān)測(cè)與結(jié)果評(píng)價(jià)的研究，率先建立管理平臺(tái)，直觀展示并掌握了廣西農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地土壤硒資源普查及分級(jí)評(píng)價(jià)的研究成果與圖集。

4.1 首次全面掌握廣西農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地土壤硒資源家底豐富及含量狀況

廣西農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地土壤硒資源家底豐富，平均含量高。28568個(gè)普查點(diǎn)位土壤硒平均含量達(dá)0.49 mg/kg，高于世界0.200 mg/kg和全國(guó)0.29 mg/kg的平均水平，分別為2.5倍和0.7倍；各地級(jí)市農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地土壤平均硒含量是世界平均水平的1.7～2.9倍，是全國(guó)平均水平的1.2～1.9倍。

4.2 首次掌握廣西水田旱地園地硒資源豐富但含量存在差異

廣西水田、旱地、園地普查點(diǎn)位土壤硒資源豐富，平均值分別為0.46、0.51、0.56(mg/kg)，均高于世界和全國(guó)的平均水平，由高到低排序是園地、旱地、水田，但各地級(jí)市水田、旱地、園地普查點(diǎn)位土壤平均硒含量差異較明顯，如最高的南寧市園地的平均值達(dá)0.67mg/kg，最低的防城港市旱地的平均值為0.24mg/kg。

4.3 首次掌握廣西農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地普查土壤硒分級(jí)點(diǎn)位分布特征

廣西農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地普查點(diǎn)位土壤硒分級(jí)相對(duì)集中分布在富硒和足硒等級(jí)，占普查總點(diǎn)位的95.1%，其中水田、旱地、園地分別占各自普查總點(diǎn)位的95.4%、94.8%和95.1%。各地級(jí)市農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地土壤硒分級(jí)點(diǎn)位分布也相對(duì)集中在富硒和足硒等級(jí)，但各市分布規(guī)律不同，其中分布占比最大的是梧州市占99.4%，占比最小的是防城港市為69.6%。

4.4 首次掌握廣西水田旱地園地土壤富硒點(diǎn)位分布特性

廣西農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地普查土壤富硒點(diǎn)位達(dá)13404個(gè)，其中分布水田6833個(gè)、代表面積為670366.7hm2、占普查總點(diǎn)位46.8%，旱地4954個(gè)、代表面積為611606.7 hm2、占普查總點(diǎn)位的47.5%，園地1617個(gè)，代表面積為220，073.3hm2，占普查總點(diǎn)位的45.8%。各地級(jí)市水田、旱地、園地富硒土壤點(diǎn)位及其代表面積均存在一定差異，其中水田和旱地富硒土壤點(diǎn)位及代表面積最大的都是南寧市，水田最少的都是北海市，但旱地富硒土壤點(diǎn)位最少的是玉林市、代表面積最小的是防城港市；園地富硒土壤點(diǎn)位分布及代表面積最大的都是桂林市、最小的都是崇左市。