貴陽市花溪區(qū)耕地土壤元素硒鍺含量特征及規(guī)劃利用①

彭彪 劉怡君

1 貴州省煤田地質(zhì)局一一三隊(duì)，貴州 貴陽 550081 2 貴州省煤田地質(zhì)局一七四隊(duì)，貴州 貴陽 550081

花溪區(qū)位于貴州高原中部，是省會貴陽市南郊的一個(gè)縣級區(qū)。地理坐標(biāo) E106°27′18″～106°52′30″，N26°11′10″～26°34′00″，北鄰南明、觀山湖區(qū)，東接龍里縣，南與長順、惠水縣相接，西界清鎮(zhèn)市和平壩縣。東西和南北各寬約40km，土地總面積964.15km2。高速公路、貴安大道、鐵路線均穿過本區(qū)，交通較為便利。

花溪區(qū)轄11 個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)（青巖鎮(zhèn)、石板鎮(zhèn)、麥坪鄉(xiāng)、孟關(guān)鄉(xiāng)、久安鄉(xiāng)、湖潮鄉(xiāng)、黨武鄉(xiāng)、燕樓鄉(xiāng)、馬鈴鄉(xiāng)、黔陶鄉(xiāng)和高坡鄉(xiāng)）和5 個(gè)社區(qū)（明珠社區(qū)、陽光社區(qū)、貴筑社區(qū)、溪北社區(qū)、清溪社區(qū)）以及167 個(gè)村（居委會）[1]。筆者根據(jù)2017 年貴州省煤田地質(zhì)局一七四隊(duì)在貴州省花溪區(qū)境內(nèi)開展的1∶5 萬耕地質(zhì)量地球化學(xué)調(diào)查工作中的土壤樣品分析結(jié)果，總結(jié)富硒、富鍺規(guī)律，助力花溪區(qū)特色耕地開發(fā)、脫貧攻堅(jiān)。

1 研究區(qū)土壤類型、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、土地利用狀況

1.1 土壤類型及分布規(guī)律

根據(jù)貴州省土壤類型資料[2]，花溪區(qū)主要有黃壤、黃棕壤、石灰土、紫色土、水稻土5 個(gè)土壤類型（表1）。受地形、氣候、植被與成土母巖的影響，在地勢平緩處，多分布著黃壤、黃棕壤等地帶性土壤，其面積占研究區(qū)土壤總面積的45.20%；在坡度較大、侵蝕較重的地方，土壤性質(zhì)受母巖影響較大，形成石灰土、紫色土等土壤，其面積約占研究區(qū)土壤總面積的29.92%；水稻土則是受人為因素影響，強(qiáng)烈水耕熟化形成，占調(diào)查土壤面積的24.88%[3-4]。

表1 花溪區(qū)土壤類型面積統(tǒng)計(jì)表 Table 1 Statistical table of soil types and area in Huaxi district

1.2 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)

花溪區(qū)農(nóng)業(yè)物產(chǎn)資源種類繁多，盛產(chǎn)水稻、玉米、馬鈴薯、紅薯、油菜、花生等，煙葉、茶葉等經(jīng)濟(jì)作物和白菜、辣椒等蔬菜類作物。由于區(qū)內(nèi)特殊的地形地貌，耕地的利用程度較高；在保障糧食穩(wěn)定增產(chǎn)的前提下，積極開展了多種經(jīng)營。因氣候等自然條件農(nóng)作物種植有一年兩熟和一年三熟，主要是根據(jù)作物的生態(tài)適應(yīng)性與生產(chǎn)條件采用單種、復(fù)種、間種、輪作等種植方式。

1.3 土地利用現(xiàn)狀

花溪區(qū)總面積 964.15km2，其中：旱地207.60km2，占總面積的21.53%；水田119.16km2，占總面積的12.36%；園地12.69km2，占總面積的1.32%；林地371.54km2，占總面積的38.53%；草地73.79km2，占總面積的7.65%；城鎮(zhèn)村建筑用地94.25km2，占總面積的9.77%；交通運(yùn)輸用地18.78km2，占總面積的1.94%；水域及水利設(shè)施用地14.20km2，占總面積的1.47%；裸地8.57km2，占總面積的0.89%；采礦用地3.37km2，占總面積的0.35%；其它土地40.19km2，占總面積的4.16%。

2 研究區(qū)土壤Se、Ge 含量特征

花溪區(qū)轄11 個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)（青巖鎮(zhèn)、石板鎮(zhèn)、麥坪鄉(xiāng)、孟關(guān)鄉(xiāng)、久安鄉(xiāng)、湖潮鄉(xiāng)、黨武鄉(xiāng)、燕樓鄉(xiāng)、馬鈴鄉(xiāng)、黔陶鄉(xiāng)和高坡鄉(xiāng)）和5 個(gè)社區(qū)（明珠社區(qū)、陽光社區(qū)、貴筑社區(qū)、溪北社區(qū)、清溪社區(qū)）。因5 個(gè)社區(qū)鄰近花溪城區(qū)，存在非評價(jià)區(qū)，耕地和采樣點(diǎn)相對較少，故將5 個(gè)社區(qū)合并統(tǒng)計(jì)。不同鄉(xiāng)鎮(zhèn)元素地球化學(xué)特征見表2。Se 含量從低到高：高坡、湖潮、黨武、社區(qū)、黔陶、青巖、孟關(guān)、石板馬鈴、麥坪、燕樓、久安。Ge 含量從低到高：馬鈴、黔陶、高坡、孟關(guān)、燕樓、青巖、社區(qū)、久安、黨武、湖潮、石板、麥坪。

表2 花溪區(qū)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)土壤Se、Ge 地球化學(xué)參數(shù)表 Table 2 Soil geochemical parameters of Se、Ge in towns of Huaxi district

2.1 硒（Se）含量特征

花溪區(qū)硒元素特征總體西北和西南較高、東南較低，經(jīng)區(qū)域地質(zhì)背景分析發(fā)現(xiàn)，位于久安鄉(xiāng)、燕樓鄉(xiāng)一帶鄉(xiāng)鎮(zhèn)的硒元素含量明顯較高；湖潮鄉(xiāng)、孟關(guān)鄉(xiāng)西、高坡鄉(xiāng)硒元素含量明顯較低（圖1）。

圖1 花溪區(qū)土壤硒（Se）地球化學(xué)圖 Fig.1 Soil geochemical map of Selenium in Huaxi district

2.2 鍺（Ge）

花溪區(qū)鍺元素特征總體北西高、南東低，通過與區(qū)域地質(zhì)背景特征分析發(fā)現(xiàn)，位于久安、麥坪、湖潮、石板、黨武、燕樓、青巖、孟關(guān)等鄉(xiāng)鎮(zhèn)的鍺元素含量明顯較高；位于黔陶東、馬鈴、高坡南等鄉(xiāng)鎮(zhèn)的鍺元素含量明顯較低（圖2）。

圖2 花溪區(qū)土壤鍺（Ge）地球化學(xué)圖 Fig.2 Soil geochemical map of Germanium in Huaxi district

3 硒、鍺地球化學(xué)等級評價(jià)

3.1 硒（Se）地球化學(xué)等級

花溪區(qū)耕地土壤硒元素總體表現(xiàn)為西高東低、北高南低?；ㄏ獏^(qū)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)耕地土壤硒元素豐缺狀態(tài)分布見表3。

表3 花溪區(qū)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)耕地土壤有益元素硒等級評價(jià)表 Table 3 Se rating table of soil beneficial elements in cultivated land in Huaxi district

過剩：含量>3.0mg/kg，面積0.76km2，占參與評價(jià)總面積的0.24%，零星分布。特級：含量1.2～3.0mg/kg，面積24.30km2，占參與評價(jià)總面積的7.70%，主要分布于久安、麥坪、燕樓等鄉(xiāng)鎮(zhèn)。一級：含量0.8～1.2mg/kg，面積56.41km2，占參與評價(jià)總面積的17.86%，主要分布于久安、麥坪、燕樓、青巖等鄉(xiāng)鎮(zhèn)。二級：含量0.5～0.8mg/kg，面積139.34km2，占參與評價(jià)總面積的44.12%，大面積分布于各鄉(xiāng)鎮(zhèn)。三級：含量0.4～0.5mg/kg，面積53.59km2，占參與評價(jià)總面積的16.97%，主要分布于湖潮、青巖、高坡等鄉(xiāng)鎮(zhèn)。含硒：含量0.2～0.4mg/kg，面積40.09km2，占參與評價(jià)總面積的12.69%，主要分布于高坡鄉(xiāng)和社區(qū)。低硒：含量0～0.2mg/kg，面積1.32km2，占參與評價(jià)總面積的0.42%，主要分布高坡鄉(xiāng)。綜上所述，花溪區(qū)硒元素含量以二級為主，其中特級、一級、二級和三級面積273.64km2，占86.65%。

3.2 鍺（Ge）地球化學(xué)等級

花溪區(qū)耕地土壤鍺元素總體表現(xiàn)為西高東低、北高南低?；ㄏ獏^(qū)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)耕地土壤鍺元素豐缺狀態(tài)分布見表表4。

豐富：含量>1.8mg/kg，面積46.10km2，占參與評價(jià)總面積的14.60%，主要分布于麥坪、湖潮、石板等鄉(xiāng)鎮(zhèn)。較豐富：含量1.6～1.8mg/kg，面積81.69km2，占參與評價(jià)總面積的25.87%，主要分布于久安、麥坪、湖潮、石板、黨武、燕樓等鄉(xiāng)鎮(zhèn)。中等：含量1.4～1.6mg/kg，面積81.82km2，占參與評價(jià)總面積的25.91%，主要分布于久安、黨武、青巖等鄉(xiāng)鎮(zhèn)。較缺乏：含量1.2～1.4mg/kg，面積46.92km2，占參與評價(jià)總面積的14.86%，零星分布于各鄉(xiāng)鎮(zhèn)。缺乏：含量0～1.2mg/kg，面積59.27km2，占參與評價(jià)總面積的18.77%，大面積分布于馬鈴鄉(xiāng)、黔陶鄉(xiāng)和高坡鄉(xiāng)。綜上所述，花溪區(qū)鍺元素含量以較豐富和中等為主，其中較豐富以上面積127.79km2，占40.47%。

4 富硒、富鍺耕地資源

根據(jù)《土壤環(huán)境質(zhì)量 農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)（試行）》（GB15618-2018）[5]，花溪區(qū)耕地土壤環(huán)境綜合狀態(tài)分布如下：優(yōu)先保護(hù)類面積87.73km2，主要分布在湖潮、石板、黨武、青巖、孟關(guān)、黔陶、高坡等鄉(xiāng)鎮(zhèn)和社區(qū)；安全利用類面積226.07km2，大面積分布于各鄉(xiāng)鎮(zhèn)；嚴(yán)格管控類面積5.93km2，主要分布于馬鈴鄉(xiāng)中部，久安鄉(xiāng)東部和其它零散區(qū)域。

4.1 富硒特色耕地規(guī)劃利用

在耕地土壤環(huán)境質(zhì)量綜合等級的基礎(chǔ)上，把耕地土壤中富硒（硒元素全量>0.4mg/kg 且≤3mg/kg[1]）耕地分別劃分為優(yōu)先保護(hù)類富硒耕地、安全利用類富硒耕地和嚴(yán)格管控類富硒耕地。硒在人體組織內(nèi)含量為千萬分之一[6]，但它卻決定了生命的存在，對人類健康的巨大作用是其他物質(zhì)無法替代的[7]，缺硒會直接導(dǎo)致人體免疫能力下降[8]。據(jù)專家考證，人需要終生補(bǔ)硒，如果不能及時(shí)從飲食中得到足夠量的硒，就會降低祛病能力[9]。全區(qū)富硒耕地273.64km2，占比86.65%，其中優(yōu)先保護(hù)類富硒耕地55.10km2，占比17.45%，安全利用類富硒耕地212.77km2，占比67.37%，嚴(yán)格管控類富硒耕地5.77km2，占比1.83%。優(yōu)先保護(hù)類和安全利用類富硒耕地合計(jì)267.87km2，大面積分布于各鄉(xiāng)鎮(zhèn)，清潔富硒資源豐富（表5）。

表5 花溪區(qū)富硒耕地規(guī)劃利用表（面積：km2） Table 5 Planning and utilization of Se-rich cultivated land in Huaxi district

4.2 富鍺特色耕地規(guī)劃利用

在耕地土壤環(huán)境質(zhì)量綜合等級的基礎(chǔ)上，把耕地土壤中富鍺（鍺元素全量>1.6mg/kg[1]）耕地分別劃分為優(yōu)先保護(hù)類富鍺耕地、安全利用類富鍺耕地和嚴(yán)格管控類富鍺耕地。

全區(qū)富鍺耕地127.79km2，占比40.47%，其中優(yōu)先保護(hù)類富鍺耕地28.71km2，占比9.09%，安全利用類富鍺耕地97.49km2，占比30.87%， 嚴(yán)格管控類富鍺耕地1.60km2，占比0.51%。鍺可以釋放對人體有益的遠(yuǎn)紅外強(qiáng)化自然治愈力、改善全身體質(zhì)、防止老化、預(yù)防癌癥、調(diào)節(jié)血壓、排除體內(nèi)的毒素，鍺還能促進(jìn)人體分泌腺活動，調(diào)節(jié)生理功能。優(yōu)先保護(hù)類和安全利用類富鍺耕地合計(jì)126.20km2，大面積分布于麥坪、湖潮、石板、黨武、青巖等鄉(xiāng)鎮(zhèn)（表6）。

表6 花溪區(qū)富鍺耕地規(guī)劃利用表（面積：km2） Table 6 Planning and utilization of Ge-rich cultivated land in Huaxi district

4.3 富硒農(nóng)產(chǎn)品評價(jià)

因暫無農(nóng)產(chǎn)品鍺元素評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，本次只評價(jià)農(nóng)產(chǎn)品硒元素（表7，表8）。

表7 花溪區(qū)農(nóng)產(chǎn)品硒限量值 Table 7 Content range of Se-enriched agricultural products in Huaxi district

表8 花溪區(qū)農(nóng)產(chǎn)品富硒情況統(tǒng)計(jì)表 Table 8 Statistical table of Se-rich agricultural products in Huaxi district

水稻樣富硒18 件，其中環(huán)境元素（As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Tl、Zn）含量平均值未超標(biāo)富硒樣16 件，比例48.48%。

玉米樣富硒9 件，其中環(huán)境元素（As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Tl、Zn）含量平均值未超標(biāo)富硒樣8 件，比例24.24%。

茶葉樣未發(fā)現(xiàn)富硒情況。

5 結(jié)論

花溪區(qū)應(yīng)對優(yōu)先保護(hù)利用類耕地、安全利用類耕地進(jìn)行政策保護(hù)，對嚴(yán)格管控類進(jìn)行科學(xué)治理，走可持續(xù)發(fā)展道路；此次采集的農(nóng)產(chǎn)品種類和數(shù)量均較少，其成果資料不足以代表全區(qū)農(nóng)作物情況，需要加大農(nóng)產(chǎn)品種類和數(shù)量的采集測試，為農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整提供更可靠的依據(jù)；下階段應(yīng)種植易富集硒元素的農(nóng)產(chǎn)品，形成規(guī)模富硒產(chǎn)業(yè)，帶動當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展，做到一村一品種、一鄉(xiāng)一品牌、一縣一產(chǎn)業(yè)，助力脫貧攻堅(jiān)。