祝 強
(江西省煤田地質(zhì)局,江西 南昌 330001)
硒(Se)是人體和動物的必需微量元素[1],具有保護心肌健康、防治克山病、防癌、抗腫瘤、增強人體免疫力和抗衰老的作用,人體缺硒時危害較大[2-4]。全世界約40 多個國家和地區(qū)缺硒(Se)[3]。中國約72%的國土面積處于不同程度的缺硒狀態(tài),約有1億多人口的身體處于低硒狀態(tài)[4]。合理調(diào)配和獲取適量的硒(Se)已成為醫(yī)學(xué)上的熱門話題。因人體對硒的需求很微量,以藥物補硒,用量難以控制。優(yōu)選富硒農(nóng)產(chǎn)品,通過食用富硒農(nóng)產(chǎn)品補硒是安全、廉價、可行的方法[5-7]。不同品種的農(nóng)作物富硒能力存在較大差異[6-7]。閏加力等研究了湖北省不同農(nóng)作物對土壤硒吸收富集規(guī)律,研究表明湖北省內(nèi)四種農(nóng)作物中黃豆富硒性能最強,玉米最弱[11]。胡小娟等研究發(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[4]。本研究利用贛南地區(qū)1:5 萬土地質(zhì)量地球化學(xué)調(diào)查采集的農(nóng)作物及根系土樣品測試數(shù)據(jù),對比分析不同農(nóng)作物的富硒能力和富硒率,優(yōu)選富硒農(nóng)產(chǎn)品開發(fā)品種,指導(dǎo)贛南地區(qū)富硒農(nóng)產(chǎn)品的合理開發(fā)。
“贛南”是江西省南部城市贛州市的簡稱,地跨東經(jīng)113°54′~116°38′、北緯24°29′~27°09′之間;屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū);以山地、丘陵、盆地為主。贛南地區(qū)位于華夏板塊華南造山系東南造山帶南嶺東段隆起帶和武夷隆起帶,區(qū)內(nèi)巖漿巖分布廣泛,地層發(fā)育較齊全。以林地、水田、旱地、園地為主要的土地利用方式。種植的農(nóng)作物主要為谷類、臍橙、油菜、花生、大豆等[8]。樣品主要分布在于都縣、贛縣、崇義縣、信豐縣、興國縣、瑞金市。于都縣采樣區(qū)主要出露青白口系庫里組變余凝灰質(zhì)長石砂巖和變余巖屑-晶屑凝灰?guī)r夾板巖;震旦系老虎塘組,硅質(zhì)板巖夾板巖。贛縣主要出露寒武系下統(tǒng)牛角河組炭質(zhì)板巖、砂巖夾板巖等。崇義縣主要出露燕山早期花崗斑巖和加里東期花崗巖。信豐縣主要出露震旦系上統(tǒng)壩里組變余中粒硬砂巖夾板巖,底部變余復(fù)成分砂礫巖。興國縣主要出露白堊系下統(tǒng)茅店組細礫巖、粗礫巖、砂質(zhì)泥巖。瑞金市主要出露上石炭統(tǒng)黃龍組白云質(zhì)灰?guī)r、下二疊統(tǒng)船山組灰?guī)r夾硅質(zhì)炭質(zhì)頁巖等。
從2016年開始,中國地質(zhì)調(diào)查局南京地質(zhì)調(diào)查中心在贛南地區(qū)開展1:5 萬土地質(zhì)量地球化學(xué)調(diào)查工作。本研究收集到贛南部分地區(qū)1:5 萬土地質(zhì)量地球化學(xué)調(diào)查中采集的農(nóng)作物及配套根系土硒含量數(shù)據(jù)各708 組。樣品分布于都縣、贛縣、崇義縣、信豐縣、興國縣、瑞金市等地區(qū),見圖1。農(nóng)作物樣品種類及個數(shù)見表1。農(nóng)作物主要采集收獲盛期的可食部分。采集根系土樣時,其中水稻、蔬菜等耕地采樣深度為0~20 cm,臍橙、油茶等園地土壤采集部位為毛根區(qū),采集深度為0~60 m,樣品由多個子樣混合組成。
圖1 贛南地區(qū)采樣點分布
數(shù)據(jù)處理時首先判斷數(shù)據(jù)是否服從正態(tài)分布,不服從則對數(shù)據(jù)按照3 倍離差剔除異常值。測試數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析采用EXCEL2010 及SPSS23 軟件進行。利用MapGIS 6.7 軟件繪制樣點分布圖。
通過對不同品種農(nóng)作物中硒含量進行統(tǒng)計,結(jié)果發(fā)現(xiàn)豆角、花生和水稻等籽實類農(nóng)產(chǎn)品中硒含量最高。其中水稻籽實硒含量為0.021~0.234 mg/kg,平均含量為0.066 mg/kg,高于富硒稻谷標準值(0.04 mg/kg)。芋子、百香果、番薯、半夏、臍橙等瓜果類農(nóng)作物硒含量較低。籽實類農(nóng)作物相對瓜果類農(nóng)作物硒含量更高,這可能與瓜果類農(nóng)產(chǎn)品含水率更高有關(guān),見表1。
表1 贛南地區(qū)不同農(nóng)作物及根系土Se 含量參數(shù)(單位mg/kg)
為了更好地描述農(nóng)作物對土壤硒的吸收富集,本研究利用富集系數(shù)(PUF)表現(xiàn)農(nóng)作物的硒富集能力[11]。硒富集系數(shù)越高說明農(nóng)作物對土壤中硒的吸收能力越強。農(nóng)作物硒富集系數(shù)計算公式為:PUF=農(nóng)作物籽實中硒含量/根系土硒含量。本次共收集19 種農(nóng)作物硒及根系土硒含量測試數(shù)據(jù),硒含量數(shù)據(jù)統(tǒng)計及富集系數(shù)計算結(jié)果見表1、圖2。
圖2 贛南地區(qū)不同品種農(nóng)作物硒富集系數(shù)對比
由表1和圖2可知,不同品種的農(nóng)作物富硒能力存在較大差異,其中豆角、生姜、甜葉菊、水稻的富集系數(shù)較高,表示豆角、生姜、甜葉菊、水稻的富硒能力較強。而芋子、番薯、百香果、臍橙硒富集系數(shù)較低,富硒能力較弱。研究區(qū)農(nóng)作物富硒能力依次為豆角>生姜>甜葉菊>水稻>花生>辣椒>茄子>煙葉>絲瓜>苦瓜>油茶>蓮子>玉米>楊梅>半夏>臍橙>百香果>番薯>芋子。
根據(jù)GBT224992008 富硒稻谷及 《富硒食品硒含量分類標準》(DB36/T566-2017)相關(guān)規(guī)范標準,對不同農(nóng)產(chǎn)品達到富硒標準的件數(shù)及富硒率進行統(tǒng)計,見表2。根據(jù)統(tǒng)計結(jié)果,贛南地區(qū)玉米、辣椒、茄子的富硒率為100%,其他農(nóng)作物富硒率從大到小依次為:水稻、豆角、蓮子、楊梅、油茶、花生、苦瓜、百香果、番薯、臍橙、芋子、煙葉、絲瓜、生姜。半夏、甜葉菊不參與此次統(tǒng)計。富硒率統(tǒng)計結(jié)果表明,贛南地區(qū)具有發(fā)展富硒玉米、富硒辣椒、富硒茄子和富硒大米的潛力。
表2 贛南地區(qū)不同農(nóng)作物富硒率比較
根據(jù)上述統(tǒng)計,贛南地區(qū)水稻的富硒率達到82.33%,富集系數(shù)0.262,兩項數(shù)據(jù)均充分說明,研究區(qū)水稻富硒率高,水稻富硒能力強。贛南地區(qū)富硒水田分布廣泛,為發(fā)展富硒大米提供良好基礎(chǔ)。水稻是世界性的主要糧食作物,所以選擇以水稻為補硒(Se)的載體可以事半功倍。天然富硒大米具有很高的醫(yī)用價值和經(jīng)濟價值。建議贛南地區(qū)重點發(fā)展富硒大米,打造贛南特色富硒大米品牌。
1)贛南地區(qū)豆角、花生和水稻等籽實類農(nóng)產(chǎn)品中硒含量最高。芋子、百香果、番薯、半夏、臍橙等瓜果類農(nóng)作物中硒含量較低。籽實類農(nóng)作物硒含量高于瓜果類農(nóng)作物硒含量。
2)贛南地區(qū)豆角、生姜、甜葉菊、水稻等農(nóng)作物的富硒能力較強,而芋子、番薯、百香果、臍橙等農(nóng)作物富硒能力較弱,不同農(nóng)作物富硒能力存在差異。
3)根據(jù)富硒農(nóng)產(chǎn)品規(guī)范標準,贛南地區(qū)玉米、辣椒、茄子、水稻的富硒率較高,具有開發(fā)富硒玉米、富硒辣椒、富硒茄子和富硒大米的潛力。建議贛南于都縣、贛縣、崇義縣、信豐縣、興國縣、瑞金市等地區(qū)選擇富硒土壤分布區(qū),優(yōu)先開發(fā)上述富硒農(nóng)產(chǎn)品。重點發(fā)展富硒大米產(chǎn)業(yè),打造贛南富硒大米品牌。