青海東部農(nóng)田土壤硒分布特征及其影響因素①

宋曉珂，李宗仁，王金貴, 2*

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青海東部農(nóng)田土壤硒分布特征及其影響因素①

宋曉珂1，李宗仁1，王金貴1, 2*

(1 青海大學農(nóng)牧學院農(nóng)林系，西寧 810016；2 三江源生態(tài)與高原農(nóng)牧業(yè)國家重點實驗室，西寧 810016)

植物中硒被認為是人體攝入硒的主要來源，而且大多數(shù)植物是從土壤中吸收硒。因此，不同地區(qū)土壤硒含量的高低直接影響到該地區(qū)食物中的硒含量。本研究以青海省平安地區(qū)農(nóng)田土壤為研究對象，用原子熒光光譜法進行了土壤全硒含量和形態(tài)及價態(tài)的測定，對平安地區(qū)農(nóng)田土壤全硒含量分布特征及其與成土母質(zhì)、土壤類型的關(guān)系進行了研究。結(jié)果表明，平安地區(qū)土壤全硒含量變化范圍為0.089 ~ 0.782 mg/kg，平均值為0.418 mg/kg，其中58% 的土壤屬于富硒土壤范疇。研究區(qū)域耕種淡栗鈣土全硒含量最高，平均值為0.574 mg/kg；而灌淤黃土全硒含量最低，平均值為0.293 mg/kg。成土母質(zhì)中，古近–新近系西寧群紅色泥巖中硒含量最高，平均值為0.82 mg/kg。平安地區(qū)富硒土壤中硒的富集主要來源于古近–新近系西寧群紅色泥巖風化。土壤中硒的賦存形態(tài)主要以有機結(jié)合態(tài)為主，鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)硒含量最少。可溶態(tài)硒和可交換態(tài)及碳酸鹽結(jié)合態(tài)硒均以六價硒為主要賦存價態(tài)。平安地區(qū)富硒土壤中硒含量適宜，供硒潛力較大，且該地區(qū)受外界環(huán)境污染較少，具有良好的開發(fā)利用前景。

青海東部；農(nóng)田土壤；硒；分布特征；影響因素

硒(Se)是一種人體和動物必需的微量元素之一，然而其在地殼中的豐度僅為0.13 mg/kg[1]，其豐缺對人體和動物的健康均會產(chǎn)生重大影響。硒缺乏(< 40 μg/d)、充足(約110 μg/d)和毒害劑量(> 400 μg/d)間的差異比較小[2-3]，其兼具營養(yǎng)、毒性、解毒三重生物學功能，因此被譽為“生命之火”、“生命保護劑”[4]。在我國克山地區(qū)發(fā)現(xiàn)的克山病與大骨節(jié)病就是因為硒缺乏所引起的典型疾病，美國發(fā)現(xiàn)的被稱為“堿性病”或“瞎撞病”及我國新疆發(fā)現(xiàn)的脫甲病等就是攝入了含硒量較高的植物所致[5]。研究表明，硒對動物體具有抗氧化、清除體內(nèi)自由基、抗衰老、加強心肌機能、增強免疫能力等功效[6-7]。然而，我國是一個缺硒國家[8]，在我國屬于低硒或缺硒區(qū)的縣市占72%，其中約1/3的地區(qū)屬于嚴重缺硒區(qū)[9]，約7億多的人口生活在缺硒地區(qū)[10-11]。人體攝取硒的主要來源是食物，由于大多數(shù)植物是從土壤中吸收硒，因此，不同地區(qū)土壤硒含量的高低直接影響到該地區(qū)食物中的硒含量[12-13]。青海省國土資源廳于2010年1月25日發(fā)布青海東部地區(qū)多目標區(qū)域地球化學調(diào)查獲取重要研究成果，首次在平安-樂都一帶發(fā)現(xiàn)了大約840 km2的富硒土壤資源[14]，從宏觀尺度上摸清了該地區(qū)富硒土地質(zhì)量“家底”。近年來富硒農(nóng)產(chǎn)品越來越受到人們的重視，同時也提高了富硒農(nóng)產(chǎn)品的附加值[15]。因此，本文在多目標區(qū)域地球化學調(diào)查研究的基礎上進行了小尺度農(nóng)田土壤硒含量、形態(tài)及價態(tài)的分析研究，旨在為合理開發(fā)該地區(qū)富硒農(nóng)田土壤資源和富硒農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

研究區(qū)域(平安區(qū))位于青海東部(101°49′ ~ 102°10′ E，36°15′ ~ 36°34′ N)，地處湟水河中游，北隔湟水與互助相望，南接化隆縣以青沙山為界，西與西寧、湟中接壤，東與樂都縣相連。地貌以谷地、低中山為主，湟水河由西向東流經(jīng)北境。全區(qū)南北長33.6 km，東西寬為23 km，總面積約為770 km2，其中農(nóng)田耕地面積214 km2，占全區(qū)土地面積的27.8%。屬大陸性半干旱氣候，年平均氣溫7.6 ℃，年降水量248 ~ 600 mm，年蒸發(fā)量1 836.3 mm，海拔2 066 ~ 4 167 m。為一年一熟的農(nóng)作區(qū)，主栽糧食作物有春小麥、青稞、豌豆、蠶豆、馬鈴薯、油菜等。

1.2 樣品采集和土壤理化性質(zhì)的測定

本試驗土壤樣品采自平安區(qū)5個鄉(xiāng)鎮(zhèn)36個村莊的農(nóng)田土壤，每個采樣點在20 m×20 m的區(qū)域隨機選擇6個樣點，采集表土層(0 ~ 20 cm)土壤，混勻后采用四分法，最后預留1 kg土樣帶回實驗室，去除植物殘體，在室內(nèi)自然風干，分別過60目和100目尼龍篩，裝自封袋備用。共采集土壤樣品213份。土壤pH用無CO2水浸提(水土比2.5︰1)，pH計測定；有機質(zhì)用外加熱法測定；碳酸鈣含量用氣量法測定；陽離子交換量用乙酸銨交換法測定；絡合態(tài)鋁用焦磷酸鈉提取-鋁試劑比色法測定；絡合態(tài)鐵用KMnO4冷消化-鄰啡羅啉比色法測定；黏粒含量用激光粒度儀測定。測試結(jié)果見表1。

表1 研究區(qū)域土壤理化性質(zhì)(n= 213)

1.3 土壤全硒含量的測定

準確稱取土壤樣品0.250 0 g于聚四氟乙烯消化罐內(nèi)，加入7 ml HNO3和1 ml HF，放置片刻，加蓋密封，放入微波消解爐中按表2中的消解條件進行消解。消解結(jié)束后，取出罐體，放至室溫。然后將罐體中的消解液轉(zhuǎn)移至聚四氟乙烯坩堝中，加1 ml HClO4，將坩堝放于電熱板上趕酸，趕酸溫度調(diào)節(jié)至150 ℃。待消化液剩余約1 ml，停止趕酸，將聚四氟乙烯坩堝冷卻至室溫后用超純水將消解液轉(zhuǎn)移入25 ml容量瓶內(nèi)定容，定容后消解液經(jīng)0.45 μm濾膜抽濾10 ml于離心管中，最后采用氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法進行測定。

表2 土壤微波消解條件

1.4 土壤硒形態(tài)分級方法

土壤硒形態(tài)分級及處理參照瞿建國等[16]的逐級連續(xù)浸提方法，經(jīng)分級浸提將土壤中的硒分為5種結(jié)合形態(tài)。其中：①可溶態(tài)硒(soluble selenium，SOL-Se)用0.25 mol/LKCl 25 ℃ 浸提1 h，4 000 r/min離心10 min；②可交換態(tài)及碳酸鹽結(jié)合態(tài)硒(exchangeable and carbonate-bound selenium，EX-Se)用0.7 mol/L KH2PO4(pH 5.0)25 ℃ 浸提4 h，4 000 r/min離心10 min；③鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)硒(iron and manganese oxides-bound selenium，F(xiàn)MO-Se)用2.5 mol/L HCl，90 ℃ 浸提4 h，間歇振蕩，4 000 r/min離心10 min；④有機結(jié)合態(tài)硒(organic matter-bound selenium，OM-Se)用5% K2S2O88 ml和(1:1)HNO32 ml，置于90 ℃ 恒溫水浴中加熱3 h，并間歇振蕩，4 000 r/min離心10 min；⑤殘渣態(tài)硒(residual selenium，RES-Se)的測定方法同土壤全硒含量的測定。

1.5 土壤硒價態(tài)測定方法

可溶態(tài)硒提取液中Se4+的測定：取1 ml 的上清液于25 ml 容量瓶中，用6% HCl 稀釋后直接測定，提取液中Se6+的含量用差減法求得。取上清液1 ml 加入25 ml 容量瓶中，加入3 ml 6 mol/L HCl，然后100 ℃ 水浴還原15 min，稀釋至25 ml 后測定。此時，測定的硒濃度為Se4+與Se6+之和，扣除Se4+濃度后便為提取液中的Se6+含量。提取液中Se2–的含量同樣用差減法求得。取上清液1 ml 加入25 ml 的容量瓶中，加入5 ml 5% K2S2O8，在90 ℃水浴條件下氧化1 h，然后再加入3 ml 6 mol/L HCl，100 ℃ 水浴還原15 min，稀釋至25 ml 后測定。此時，測定的硒濃度為Se4+、Se6+和Se2–之和，扣除Se4+和Se6+濃度后便為提取液中的Se2–含量。可交換態(tài)及碳酸鹽結(jié)合態(tài)硒提取液中Se4+、Se6+和Se2–的測定方法同上。

2 結(jié)果與討論

2.1 表層土壤硒含量分布特征

通過對青海東部平安地區(qū)農(nóng)田表層土壤樣品全硒含量的檢測結(jié)果表明，土壤全硒含量平均值為0.418 mg/kg，略高于富硒土壤臨界值[17](> 0.4 mg/kg)，總體上屬于富硒土壤，但不同地方全硒含量變化較大，變化范圍在0.089 ~ 0.782 mg/kg之間，相差達0.693 mg/kg，變異系數(shù)為48%，分布不均勻。研究區(qū)域土壤硒平均值與貴州省[18]和福州市[19]相比較為接近，低于江西省豐城市[20]、海南省[21]、南寧市[22]和香港[23]等富硒地區(qū)，遠低于湖北省恩施市[24]硒過量地區(qū)，同時高于我國大陸地區(qū)[25]和世界土壤[26]及地殼豐度[1]平均硒含量(表3)。

表3 全球和我國部分地區(qū)表層土壤硒含量狀況

譚見安[17]根據(jù)我國克山病帶和低硒環(huán)境研究將我國硒元素生態(tài)景觀劃分為5個界限值，即缺硒土壤(< 0.125 mg/kg)、少硒土壤(0.125 ~ 0.175 mg/kg)、足硒土壤(0.175 ~ 0.40 mg/kg)、富硒土壤(0.40 ~ 3.00 mg/kg)、過量硒土壤(> 3.00 mg/kg)。依據(jù)該劃分標準，由表4可以看出，平安地區(qū)58% 的土壤屬于富硒土壤范疇，28% 的土壤處于足硒含量水平，11% 的土壤屬于潛在缺硒土壤范疇，3% 的土壤屬于硒缺乏水平，不存在硒中毒土壤。相關(guān)調(diào)查表明，平安地區(qū)土壤中硒元素來源為古近-新近系西寧群紅色泥巖，厚度達幾百米，可以為富硒區(qū)土壤提供穩(wěn)定的硒元素，為富硒土壤的長期開發(fā)利用奠定了基礎[27]。

表4 耕地表層土壤硒豐缺劃分界限值

2.2 不同類型土壤硒含量分布

相關(guān)研究表明，母巖硒含量高低是導致土壤全硒含量高低的主要原因，除此之外氣候、生物、地形、風化淋失、土壤質(zhì)地、地力耗竭等因素對土壤硒含量的消漲也起著一定作用[22, 32-33]。夏衛(wèi)平[34]的研究也同樣表明，成土母巖是造成土壤硒含量地理分異的重要因素，例如，與我國西南低硒區(qū)形成有關(guān)的紫色砂頁巖上發(fā)育的土壤，其土層硒含量變化具有強烈的繼承性。據(jù)1983年土壤普查統(tǒng)計，平安地區(qū)土壤類型大體分布為：高山地帶：高山草甸土類；中山地帶：山地草甸土、灰褐土、灰鈣土類；低山丘陵地帶：栗鈣土類；河谷地帶：灌淤型灰鈣土類。研究區(qū)分布的主要農(nóng)田土壤類型有灌淤灰鈣土、灌淤型黃土、山地灰鈣土、耕種栗鈣土、暗栗鈣土和黃土性栗鈣土6種類型。不同類型土壤總硒含量平均值如表5所示，可以看出不同類型土壤的全硒含量不盡相同，大小順序為：灌淤灰鈣土 > 山地耕種灰鈣土 > 黃土性栗鈣土 > 灌淤黃土 > 耕種栗鈣土 > 耕種暗栗鈣土。其中耕種淡栗鈣土全硒含量相對最高，平均值為0.574 mg/kg；灌溉灰鈣土和耕種暗栗鈣土全硒含量次之，平均值分別為0.437 mg/kg和0.455 mg/kg；山地淡栗鈣土和山地耕種灰鈣土的全硒含量較小，平均值分布為0.368 mg/kg和0.382 mg/kg；灌淤黃土全硒含量最低為0.293 mg/kg。其中，耕種淡栗鈣土、耕種暗栗鈣土和灌溉灰鈣土全硒含量高于研究區(qū)域的平均硒含量，其余土壤類型的全硒含量均低于研究區(qū)域平均硒含量。

表5 平安地區(qū)不同土壤類型硒含量變化

栗鈣土是青海省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)面積最大的土壤，占全省土壤總面積的3.81%。栗鈣土多處于剝蝕或侵蝕低山丘陵，沖、洪積和湖積階地及灘地上，土壤母質(zhì)多樣，但主要是第四紀黃土和第三紀紅土物質(zhì)以及各種巖石風化物，沖、洪積物和風沙淀積物質(zhì)。灰鈣土是青海省東部地區(qū)的地帶性土壤，占全省土壤面積的0.29%，其中灌溉灰鈣土面積7.49 hm2，占灰鈣土面積38.93%?；意}土的成土母質(zhì)以黃土或黃土狀物質(zhì)為主，也有洪積-沖積物，在風蝕和水土流失嚴重的黃河、湟水沿岸低山丘陵，形成大片峭壁和陡坡禿嶺，黃土層很薄，有的紅土裸露。

姬丙艷等[35]針對青海東部富硒區(qū)域的7個主要地質(zhì)單元的巖石樣品進行采集并測定其硒含量(表6)，研究結(jié)果表明古近-新近系西寧群紅色泥巖的硒平均含量最高，為0.82 mg/kg；而其他地層母巖中硒平均含量較低，平均值為0.12 mg/kg，變幅在0.042 ~ 0.20 mg/kg之間；其中，二長花崗巖和花崗閃長巖中硒平均含量最少，分別為0.045 mg/kg和0.042 mg/kg，該結(jié)果與劉錚[25]得出的低硒母質(zhì)主要有花崗巖、石英巖和砂巖相一致。因為研究區(qū)域內(nèi)植被覆蓋度較差，從而導致西寧群紅色泥巖大面積裸露，再由于水流等沖刷作用下，土壤因受西寧群紅色泥巖的顯著影響而呈紅色。在有些水土流失劇烈的地方，表層腐殖質(zhì)沖刷殆盡，鈣積層升于地表，第三紀紅土層裸露，成為紅雞糞土、黃紅土、紅麻土和僵紅土等土種。另外，通過對比富硒區(qū)域土壤硒元素含量地球化學圖和地質(zhì)圖發(fā)現(xiàn)，硒含量較高的地區(qū)與古近-新近系西寧群的分布在空間上也具有高度一致性；從而可以得出，研究區(qū)域土壤中硒含量受古近-新近系西寧群紅色泥巖的影響明顯，兩者之間呈現(xiàn)較強的相關(guān)性，而其他地質(zhì)單元母巖中硒含量較低，從而可以確定研究區(qū)域土壤中硒的富集主要來源于古近-新近系西寧群紅色泥巖風化[35]。古近-新近系西寧群在沉積過程中，硒元素在地層中富集，后來因為西寧群巨厚的地層廣泛出露，加之巖性以泥巖、砂巖為主且易于風化成土壤，所以富硒區(qū)土壤受到西寧群紅層物質(zhì)的強烈影響，從而使得硒在土壤中富集形成富硒土壤[35]。

表6 富硒區(qū)不同地質(zhì)單元成土母巖硒含量(mg/kg, n=10)

2.3 土壤中硒的形態(tài)和價態(tài)分析

植物硒被認為是人體攝入硒的主要來源[36]，而土壤有效性硒含量低是造成作物中硒含量偏低的主要原因[37-39]。硒在土壤中的遷移轉(zhuǎn)化及生物有效性不僅取決于其總含量，還依賴于其存在的化學形態(tài)和價態(tài)，而且很多研究都已證實對各形態(tài)和價態(tài)硒含量的研究比總量的研究更有意義[40-42]。所以本文對土壤中硒形態(tài)和價態(tài)進行了分析測定。由表7可知，研究區(qū)域土壤中有機結(jié)合態(tài)硒含量最高，平均值為202.1 μg/kg；其次為可交換態(tài)及碳酸鹽結(jié)合態(tài)硒和殘渣態(tài)硒，含量比較接近，平均值分別為92.8 μg/kg和88.7 μg/kg；可溶態(tài)硒含量較少，平均值為79.0 μg/kg；鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)硒含量最少，平均值為33.4 μg/kg。由此可知，土壤中硒的賦存形態(tài)主要以有機結(jié)合態(tài)為主，與以往不同類型土壤中硒形態(tài)的研究結(jié)果相似[43-45]，但Sharmasarkar和Vance[46]對美國不同性質(zhì)的牧區(qū)和礦區(qū)高硒土壤的研究結(jié)果卻表明土壤中以殘渣態(tài)硒為主，說明土壤中硒的形態(tài)分布并不受土壤全硒含量的影響[47]。硒在土壤中的存在形態(tài)主要受巖石風化、微生物活動和腐殖化過程的影響。其中，巖石風化導致結(jié)合于礦物晶格中的硒釋放出來并轉(zhuǎn)化為硫化物、碳酸鹽、鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)，而通過微生物活動和腐殖化過程的影響使其進一步將無機結(jié)合態(tài)硒轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C物結(jié)合態(tài)硒[48]。土壤中的有機質(zhì)不僅會增加對硒的吸附固定[49-52]，而且由于植物腐殖化和微生物作用可使硒的價態(tài)發(fā)生變化或形成絡合物而富集，從而決定了土壤中硒主要以有機結(jié)合態(tài)存在[47]。在土壤形成過程中，由于生物作用是重要的成土因素之一，所以成土過程中硒必然在有機組分中富集，因此也能較好地解釋有機結(jié)合態(tài)硒是很多土壤中賦存的主要硒形態(tài)。

表7 土壤中各形態(tài)硒的分布特征

注：SOL-Se表示可溶態(tài)硒，EX-Se表示可交換態(tài)及碳酸鹽結(jié)合態(tài)硒，F(xiàn)MO-Se表示鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)硒，OM-Se表示有機結(jié)合態(tài)硒，RES-Se表示殘渣態(tài)硒。

由表8可知，可溶態(tài)硒中四價硒含量非常低，只占總硒含量的0.2% ~ 0.46%，平均為0.32%，而六價硒含量明顯高于四價硒，占總硒含量的10.64% ~ 20.97%，平均為16.63%；可交換態(tài)及碳酸鹽結(jié)合態(tài)硒中四價略高于可溶態(tài)四價硒，占總硒含量的0.6% ~ 1.06%，平均為0.75%，六價硒占總硒含量的10.83% ~ 22.74%，平均為18.62%，與可溶態(tài)六價硒含量接近。對土壤中可溶態(tài)硒和可交換態(tài)及碳酸鹽結(jié)合態(tài)硒的檢測結(jié)果(表8)表明，以上兩種形態(tài)硒中均存在四價硒和六價硒，不存在負二價硒，且以六價態(tài)硒為主要賦存形態(tài)。有研究表明可溶態(tài)硒主要對應于土壤顆粒表面非專性吸附的硒，六價硒是其主要存在形態(tài)[53-54]。

表8 土壤中四價硒和六價硒的分布特征

土壤中植物吸收硒的主要形態(tài)為亞硒酸鹽(Se4+)和硒酸鹽(Se6+)[55]，在土培條件下的試驗表明，由于Se4+容易被土壤吸附使其有效性降低，而Se6+仍保持很高的有效性[56]，因此同等濃度條件下，土壤中Se6+的生物有效性高于Se4+。許多以硒酸鹽和亞硒酸鹽為外源硒，來模擬研究植物體對硒的吸收和累積的試驗結(jié)果表明，以硒酸鹽處理的土壤中，植物吸收的硒含量一般都高于亞硒酸鹽處理的土壤[57]，就此原因主要是由于亞硒酸鹽施加到土壤后容易被土壤中其他組分強烈吸附固定[58]，因而降低了土壤中四價硒的生物有效性。本研究表明，平安地區(qū)土壤中正六價硒含量占土壤總硒含量的比例較大，平均占總硒含量的17.62%，顯著高于10% 的平均水平，易于被植物吸收的硒占較大比例，這與姬丙艷等[35]的研究結(jié)果相一致。由此可以推斷平安地區(qū)土壤中硒的生物有效性較高，就其原因有兩點：①該研究區(qū)域土壤屬于石灰性土壤，通氣良好，經(jīng)常處于氧化狀態(tài)，在氧化條件下，植物不易吸收的Se4+(亞硒酸鹽)被氧化成植物易于吸收的Se6+(硒酸鹽)，從而提高了硒的有效性[59]；②土壤對Se4+(亞硒酸鹽)的吸附量隨著土壤pH的升高而降低，隨著體系中OH–數(shù)量的增加，亞硒酸鹽的可溶性增強，因而水溶性硒含量增加，從而增強硒的有效性[59]。該研究區(qū)域土壤均為堿性土壤，pH平均為8.28，變幅在7.94 ~ 8.57之間，而通風良好的堿性土壤有利于植物對硒的吸收富集。

2.4 研究區(qū)域土壤硒利用的可持續(xù)性

硒富集區(qū)域農(nóng)田主要有兩種形式，一種為川水地區(qū)農(nóng)田，該類農(nóng)田土壤母質(zhì)多為紅層物質(zhì)和第四系黃土，而且這些富硒農(nóng)田灌溉用水多為流經(jīng)裸露紅層地區(qū)的地表水，從而使農(nóng)田土壤中硒的持續(xù)補給得以保證。另一種是在紅層風化層上直接經(jīng)開墾、耕作和熟化等作用下形成的山地農(nóng)田土壤，這類農(nóng)田因農(nóng)作物收割損失的硒比較有限，而且這一部分損失的硒可通過土壤毛細作用等將下層土壤中的硒帶到表層，從而使得這一類富硒土壤也可以長期利用。同時，經(jīng)過連續(xù)7 a(2004 —2010年)多次采樣分析結(jié)果也表明，研究區(qū)域內(nèi)表層農(nóng)田土壤硒含量沒有明顯變化[35]。綜合以上分析，青海省平安地區(qū)土壤中硒含量適宜，土壤供硒潛力較大，且該地區(qū)地處青藏高原東北部，環(huán)境獨特，受外界環(huán)境污染較少，具有良好的可持續(xù)開發(fā)利用前景。

3 結(jié)論

青海東部平安地區(qū)農(nóng)田表層土壤全硒含量變化范圍在0.089 ~ 0.782 mg/kg之間，平均值為0.418 mg/kg，高于我國大陸地區(qū)和世界土壤及地殼豐度平均硒含量。近一半土壤(58%)屬于富硒土壤范疇，不存在硒中毒土壤。不同土壤類型中耕種淡栗鈣土全硒含量最高，灌淤黃土全硒含量最低。成土母質(zhì)以古近-新近系西寧群紅色泥巖中硒含量最高，志留系花崗閃長巖為最低。平安地區(qū)富硒土壤中硒的富集主要來源于古近-新近系西寧群紅色泥巖母巖的風化，紅色泥巖可以為富硒區(qū)土壤提供穩(wěn)定的硒元素。土壤中硒的賦存形態(tài)主要以有機結(jié)合態(tài)為主，鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)硒含量最少。可溶態(tài)硒和可交換態(tài)及碳酸鹽結(jié)合態(tài)硒均以六價硒為主要賦存價態(tài)。

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Distribution and Influential Factors of Soil Se in Eastern Qinghai Province

SONG Xiaoke1, LI Zongren1, WANG Jingui1,2*

(1 College of Agriculture and Animal Husbandry, Qinghai University,Xining 810016, China; 2 State Key Laboratory of Plateau Ecology and Agriculture, Qinghai University, Xining 810016, China)

Selenium (Se) in plants is considered as the main source of selenium intake by human body, and most plants absorb Se from soils. Therefore, Se contents in soil directly affect Se content in food. In this study, farmland soils were studied in Ping’an area of Qinghai Province, and total Se contents in soils and Se speciation and valence states were determined by atomic fluorescence spectrometry. The distribution of total Se contents in farmland soils and its relationship with soil parent materials and soil types were studied. The results showed that total Se content ranged from 0.089 to 0.782 mg/kg with an average of 0.418 mg/kg, and 58% of soils belongs to Se-rich soils. Total Se content of cultivated light chestnut soil was the highest in the study area, with an average value of 0.574 mg/kg; while was the lowest in irrigated loess, with an average value of 0.293 mg/kg. Se content in red mudstone of Paleogene-Neogene period Xining group was the highest, with an average value of 0.82 mg/kg. Se enrichment in Se-rich soil in Ping’an area is mainly due to the weathering of red mudstone of Paleogene-Neogene period Xining group. Organic matter-bound Se is the main Se speciation in soils, and iron-manganese oxides-bound Se was the least. Se6+was the main valence in soluble, exchangeable and carbonate-bound Se. Se content in Se-rich soil is suitable in Ping’an area, and it has a good prospect of exploitation and utilization due to the high potential in Se supply and less pollution from external environment.

Eastern Qinghai; Farmland soil; Selenium (Se); Distribution; Influencing factors

國家自然科學基金青年項目(41401354)和青海省自然科學基金項目(2014-ZJ-928Q)資助。

(348533259@qq.com)

宋曉珂(1993— )，女，青海西寧人，碩士研究生，主要研究方向為硒的土壤環(huán)境化學轉(zhuǎn)化。E-mail: 775851257@qq.com

10.13758/j.cnki.tr.2018.04.015

S159.2

A