浙江建德市耕地表層土壤硒分布、來(lái)源及生態(tài)效應(yīng)

劉 健，汪一凡，林鐘揚(yáng)，潘少軍

(浙江省地質(zhì)調(diào)查院，浙江 杭州 311203)

0 引 言

由于硒(Se)元素與人類健康有密切的關(guān)系，近年來(lái)，硒對(duì)于植物以及人體的有效性逐漸得到重視，越來(lái)越多的富硒土壤被發(fā)現(xiàn)和利用[1-6]。尋找富硒土壤、開發(fā)利用富硒土壤資源、培育富硒農(nóng)產(chǎn)品，已經(jīng)成為目前農(nóng)業(yè)地質(zhì)研究的一大熱點(diǎn)。浙江建德地區(qū)富硒土壤分布較廣，已發(fā)現(xiàn)富硒稻米、富硒蓮子等多種富硒農(nóng)產(chǎn)品，但對(duì)于該地區(qū)土壤硒元素的分布規(guī)律、物質(zhì)來(lái)源及生態(tài)效應(yīng)還缺乏較為系統(tǒng)的研究。本文依據(jù)建德地區(qū)1:5萬(wàn)土地質(zhì)量地質(zhì)調(diào)查資料，研究了土壤硒分布規(guī)律、來(lái)源及生態(tài)效應(yīng)，以期為當(dāng)?shù)馗晃r(nóng)產(chǎn)品開發(fā)提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

建德市位于杭州市西部，錢塘江上游，地理坐標(biāo)：東經(jīng)118°53′46″～119°45′51″，北緯29°12′20″～29°46′27″。該區(qū)地處浙西丘陵山地和金衢盆地毗連處，地表以分割破碎的低山丘陵為特色。該區(qū)大地構(gòu)造位置處于江山—紹興對(duì)接帶北西側(cè)，隸屬于揚(yáng)子地層區(qū)，地層發(fā)育較齊全，主要出露古生界寒武系、奧陶系、志留系及中生界白堊系地層。區(qū)內(nèi)構(gòu)造巖漿活動(dòng)較強(qiáng)烈，經(jīng)歷了加里東期、印支期、燕山期、喜馬拉雅期等地質(zhì)構(gòu)造活動(dòng)，尤其受印支期、燕山期構(gòu)造作用影響，形成一系列北東向線型褶皺和脆性斷裂。研究區(qū)南部巖漿噴出地表，形成火山構(gòu)造洼地(圖1)，并分布小面積花崗巖侵入體。

區(qū)內(nèi)土壤母質(zhì)主要有河流相洪沖積物、砂(礫)巖類殘坡積物、碳酸鹽巖類殘坡積物、泥頁(yè)巖類殘坡積物、酸性火山巖類殘坡積物等。土壤類型包括紅壤、黃壤、紫色土、石灰?guī)r土、粗骨土和水稻土6種類型[7]。

2 研究方法

2.1 樣品采集與處理

2017—2020年，研究區(qū)開展了1:5萬(wàn)土地質(zhì)量地質(zhì)調(diào)查。參照《土地質(zhì)量地球化學(xué)評(píng)價(jià)規(guī)范》(DZ/T 0295—2016)、《浙江省縣級(jí)土地質(zhì)量地質(zhì)調(diào)查技術(shù)要求》(浙土資發(fā)[2017]3號(hào))等規(guī)范，布設(shè)并采集耕地表層土壤樣品，平均密度為12件/km2，重點(diǎn)區(qū)加密采樣。采用X或S形法，在50 m范圍內(nèi)采集5個(gè)子樣組合成一件土壤樣品。采樣時(shí)避開人為污染、施肥和近期堆積土，用不銹鋼鏟除去表面腐殖質(zhì)，采樣深度為0～20 cm，去除碎石、根系等雜物，原始樣質(zhì)量≥1 000 g。研究區(qū)調(diào)查面積17 467 hm2，共采集土壤樣2 941件。土壤樣品經(jīng)充分自然風(fēng)干、揉碎、過(guò)20目篩后，稱取500 g送實(shí)驗(yàn)室進(jìn)一步加工后測(cè)定相關(guān)指標(biāo)。

圖1 建德市地質(zhì)簡(jiǎn)圖Fig.1 Geological sketch map of Jiande City

采集了研究區(qū)重要農(nóng)產(chǎn)品稻米、蓮子和草莓樣品共87件。樣品采集密度為1件/km2，其中稻米樣53件，蓮子樣20件，草莓樣14件。農(nóng)產(chǎn)品樣采集時(shí)，在50 m范圍內(nèi)以對(duì)角線或梅花形多點(diǎn)采集作物可食部分組合成一個(gè)樣，樣品質(zhì)量≥500 g。其中，有15件稻米樣增加了根、莖、葉樣品組成“根-莖-葉-籽實(shí)”套樣。采樣時(shí)將整株水稻連根拔起，先將稻谷捋下裝進(jìn)樣品袋，然后分離出葉子，再用不銹鋼鍘刀將根、莖樣品分離。根系樣品去泥后，用純凈水清洗干凈，最后將所有樣品分別裝袋保存，直接送實(shí)驗(yàn)室。蓮子和草莓樣采集成熟果實(shí)，用保鮮盒保存，直接送實(shí)驗(yàn)室。

農(nóng)產(chǎn)品樣品送達(dá)實(shí)驗(yàn)室后，先經(jīng)清水淘洗干凈，除去黏附土壤和因施肥、噴農(nóng)藥引起的污染，再用去離子水淘洗3遍。水稻籽實(shí)樣品先經(jīng)35 ℃低溫烘干，用礱谷機(jī)脫粒，制成糙米，再用瑪瑙球磨機(jī)研磨至約100目，送分析室測(cè)定。草莓樣品用陶瓷刀片打漿機(jī)打漿，直接將鮮樣送分析室測(cè)定。白蓮樣品先稱濕重，再經(jīng)35 ℃低溫烘干，稱干重，計(jì)算水分含量，以備校正水分時(shí)用，然后用瑪瑙球磨機(jī)研磨至約100目，送分析室測(cè)定。水稻根、莖、葉樣品經(jīng)35 ℃低溫烘干，然后用瑪瑙球磨機(jī)研磨至約100目，送分析室測(cè)定。

2.2 樣品測(cè)試

樣品分析測(cè)試由自然資源部杭州礦產(chǎn)資源監(jiān)督檢測(cè)中心完成。稱取過(guò)20目篩后土壤樣品10 g，經(jīng)無(wú)二氧化碳水浸取，采用玻璃電極測(cè)定pH；稱取0.2 g樣品研磨過(guò)100目篩后，經(jīng)硫酸溶樣及重鉻酸鉀氧化，冷卻后用硫酸亞鐵滴定法測(cè)定有機(jī)質(zhì)含量；稱取適量土壤樣品無(wú)污染研磨至200目后，采用等離子體質(zhì)譜法(ICP-MS)測(cè)定Zn、Cu、Cr、Pb、Ni、Cd，原子熒光光譜法(AFS)測(cè)定As、Hg、Se。農(nóng)產(chǎn)品樣品采用原子熒光光譜法測(cè)定Se含量。

水稻根系土樣品分別以水、氯化鎂、醋酸鈉、焦磷酸鈉、鹽酸羥胺、過(guò)氧化氫為提取劑，提取制備水溶態(tài)、離子交換態(tài)、碳酸鹽結(jié)合態(tài)、腐殖酸結(jié)合態(tài)、鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)、強(qiáng)有機(jī)結(jié)合態(tài)分析液，再取適量提取后的殘?jiān)?，用鹽酸、硝酸、高氯酸、氫氟酸處理后制備殘?jiān)鼞B(tài)分析液，采用氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法測(cè)定土壤硒形態(tài)。

分析方法精密度、準(zhǔn)確度控制及實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部質(zhì)量監(jiān)控執(zhí)行《生態(tài)地球化學(xué)評(píng)價(jià)樣品分析技術(shù)要求》(DD2005—03)的要求。抽取5%樣品送外檢分析，外檢與原樣測(cè)試數(shù)據(jù)相對(duì)偏差的合格率達(dá)100%。

2.3 數(shù)據(jù)處理

采用中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局發(fā)展研究中心開發(fā)的“土地質(zhì)量地球化學(xué)調(diào)查與評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)管理與維護(hù)(應(yīng)用)子系統(tǒng)”及Arcgis 10.2軟件相結(jié)合，分析統(tǒng)計(jì)土壤、農(nóng)產(chǎn)品樣品中Se含量及其平均值、標(biāo)準(zhǔn)差等地球化學(xué)參數(shù)，并編制了地球化學(xué)圖件和評(píng)價(jià)圖件。

3 土壤硒元素含量及分布規(guī)律

圖2 建德市耕地土壤硒元素地球化學(xué)圖Fig.2 Selenium geochemical map of cultivated soil in Jiande City

研究區(qū)耕地表層土壤硒含量介于0.06～11.5 mg/kg，平均值為0.35 mg/kg，標(biāo)準(zhǔn)差為0.39 mg/kg。高背景區(qū)集中分布在李家鎮(zhèn)、大同鎮(zhèn)、乾潭鎮(zhèn)東部、大慈巖鎮(zhèn)南部等地區(qū)，低背景區(qū)主要分布在蓮花鎮(zhèn)、楊村橋鎮(zhèn)、大洋鎮(zhèn)、三都鎮(zhèn)、下涯鎮(zhèn)北部、梅城鎮(zhèn)東南部等地區(qū)(圖2)。李家鎮(zhèn)土壤硒含量最高，平均值達(dá) 0.72 mg/kg；其次為大同鎮(zhèn)、乾潭鎮(zhèn)，平均值分別為 0.43 mg/kg、0.44 mg/kg；航頭鎮(zhèn)、大慈巖鎮(zhèn)土壤硒含量分別為 0.35 mg/kg、0.37 mg/kg，均高于浙西地區(qū)土壤硒含量平均值0.32 mg/kg；蓮花鎮(zhèn)土壤硒含量最低，為0.16 mg/kg；其他地區(qū)土壤硒含量介于 0.21～0.27 mg/kg，相差不大。

3.1 不同地質(zhì)背景區(qū)土壤硒含量特征

依據(jù)耕地表層土壤硒、重金屬元素和pH數(shù)據(jù)，參考《土地質(zhì)量地球化學(xué)評(píng)價(jià)規(guī)范》(DZ/T 0295—2016)，利用“建德市第二次土地調(diào)查”中的自然田塊為基本評(píng)價(jià)單元，將土壤環(huán)境質(zhì)量綜合等級(jí)為清潔且硒含量介于0.4～3.0 mg/kg之間的耕地圈定為清潔富硒耕地，共圈定清潔富硒耕地2 647 hm2。

對(duì)比研究區(qū)地質(zhì)圖(圖1)、建德市耕地土壤硒元素地球化學(xué)圖(圖2)及清潔富硒耕地分布圖(圖3)可看出，區(qū)內(nèi)富硒土壤與古生界地層，特別是寒武系碳酸鹽巖及泥頁(yè)巖出露區(qū)在空間上吻合性較好。李家鎮(zhèn)富硒區(qū)，主要出露寒武系荷塘組和西陽(yáng)山組地層，巖性主要為碳質(zhì)頁(yè)巖、泥質(zhì)灰?guī)r等。大慈巖鎮(zhèn)及航頭鎮(zhèn)富硒區(qū)主要出露寒武系荷塘組碳質(zhì)頁(yè)巖、硅質(zhì)泥巖等。乾潭鎮(zhèn)富硒區(qū)，出露寒武系荷塘組、華嚴(yán)寺組、西陽(yáng)山組、楊柳崗組地層，巖性主要為碳質(zhì)頁(yè)巖、鈣質(zhì)泥巖、灰?guī)r、硅質(zhì)泥巖等。上述規(guī)律表明，區(qū)內(nèi)硒元素分布特征與成土母巖關(guān)系密切，土壤富硒由地質(zhì)背景引起。

圖3 建德市清潔富硒耕地分布圖Fig.3 Distribution map of clean and selenium-rich cultivated land in Jiande City

3.2 不同成土母質(zhì)區(qū)土壤硒含量特征

建德市不同成土母質(zhì)區(qū)耕地表層土壤硒含量相差懸殊(表1)。灰?guī)r類風(fēng)化物、泥質(zhì)灰?guī)r類風(fēng)化物分布區(qū)耕地表層土壤硒含量平均值較高，分別為0.96 mg/kg和0.94 mg/kg，幾乎為全域平均值的3倍。這兩類成土母質(zhì)多由寒武系黑色巖系風(fēng)化而成，與黑色巖系在空間上吻合性也較好。寒武系黑色巖系中硒含量較高[8]，表層土壤硒繼承了成土母質(zhì)硒含量的特征，本質(zhì)上也是繼承了成土母巖的地球化學(xué)特征。

表1 不同成土母質(zhì)區(qū)表層土壤硒含量特征

3.3 不同土壤類型中硒含量特征

統(tǒng)計(jì)表明，建德市土壤硒含量受土壤類型影響較大(表2)。石灰?guī)r土中硒含量的平均值最高，達(dá)0.48 mg/kg；黃壤、粗骨土、紅壤、紫色土中硒含量的平均值較為接近，且均小于全域平均值(0.34 mg/kg)；水稻土硒含量較高，為0.31 mg/kg。石灰?guī)r土和水稻土中硒含量標(biāo)準(zhǔn)離差較大，說(shuō)明其含量波動(dòng)較大，除受土壤類型影響外，受其他因素的影響也較大。

表2 不同土壤類型中硒含量特征

圖4 水稻根系土中硒的形態(tài)構(gòu)成圖Fig.4 Forms composition of selenium in rice root soil

3.4 水稻根系土中硒形態(tài)組成特征

農(nóng)產(chǎn)品硒含量不僅與土壤硒全量有關(guān)，更大程度上還與土壤硒形態(tài)及其有效態(tài)含量有關(guān)[9-11]。此外作物類別及其品種也是重要的影響因素。土壤硒以多種形態(tài)存在，主要受土壤理化條件的控制，不同形態(tài)硒的生態(tài)效應(yīng)不同。通常將土壤硒分為水溶態(tài)、離子交換態(tài)、碳酸鹽態(tài)、腐殖酸結(jié)合態(tài)、鐵錳結(jié)合態(tài)、強(qiáng)有機(jī)態(tài)、殘?jiān)鼞B(tài)7種形態(tài)，其中水溶態(tài)、離子交換態(tài)、碳酸鹽態(tài)總稱為醋酸提取態(tài)[12]，反映土壤中遷移能力和生物有效性最強(qiáng)的硒元素組分。殘?jiān)鼞B(tài)硒主要為礦物晶格內(nèi)的硒，性質(zhì)穩(wěn)定，難以被生物利用[12]。

研究區(qū)水稻根系土硒形態(tài)組成見圖4。從圖中可看出，醋酸溶解態(tài)硒含量比例較小，僅占全量的1%～8%，而殘?jiān)鼞B(tài)比例較大，平均值占硒全量的47%，表明土壤中生物可直接利用的硒相當(dāng)有限，要種植出富硒農(nóng)產(chǎn)品，土壤硒含量必須達(dá)到一定的水平。

圖5 研究區(qū)土壤pH值與硒含量相關(guān)關(guān)系圖Fig.5 Correlation graph between soil pH and selenium content in the study area

4 影響土壤硒含量的環(huán)境因素

4.1 酸堿性對(duì)土壤硒含量的影響

土壤樣品的pH值介于3.6～8.7之間。為方便成圖，將研究區(qū)表層土壤pH值按0.3等間隔劃分為17組(S1表示3.6～3.9，S2表示3.9～4.2，S3表示4.2～4.5，以此類推)，分別計(jì)算各組內(nèi)土壤硒平均值，并進(jìn)行線性相關(guān)分析(圖5)。結(jié)果顯示，建德市表層土壤硒含量與pH值呈正相關(guān)關(guān)系。由于土壤pH值是影響硒生物可利用性的主要因素[13]，在研究土壤硒生物有效性時(shí)需考慮土壤pH值的影響。

4.2 有機(jī)質(zhì)對(duì)土壤硒含量的影響

土壤有機(jī)質(zhì)主要通過(guò)離子交換吸附和絡(luò)合作用影響土壤微量元素含量及其存在形態(tài)[14]。浙江嘉善地區(qū)研究顯示，土壤硒含量與有機(jī)質(zhì)呈正相關(guān)關(guān)系[15]。相關(guān)分析表明，建德市耕地表層土壤有機(jī)質(zhì)與硒含量總體上呈正相關(guān)關(guān)系(圖6)，推斷是土壤有機(jī)質(zhì)對(duì)母巖風(fēng)化物中的硒吸附固定所致。因此，在開發(fā)利用富硒土壤時(shí)，應(yīng)充分考慮土壤pH值及有機(jī)質(zhì)含量?jī)蓚€(gè)因素。

5 土壤硒來(lái)源分析

對(duì)照研究區(qū)耕地土壤硒分布與地質(zhì)圖可以發(fā)現(xiàn)，富硒土壤大多分布于寒武系黑色碳質(zhì)頁(yè)巖、碳酸鹽巖、硅質(zhì)泥巖出露區(qū)，該套巖石組合通常被稱為“黑色巖系”[16-17]。前人在研究浙西北荷塘組黑色巖系的地球化學(xué)特征時(shí)，系統(tǒng)采樣分析了該地層不同巖石的微量元素，結(jié)果見表3?？梢姡商两M地層顯著富集Se、Mo、Cd、As、V等元素[8]。因此可以認(rèn)為，建德市耕地土壤富硒主要與寒武系荷塘組黑色巖系相關(guān)。

多地研究發(fā)現(xiàn)富硒土壤常常與黑色巖系有密切的成因聯(lián)系，許多地區(qū)的土壤硒來(lái)源于黑色巖系[18-20]。那么，為什么黑色巖系會(huì)大量富集硒元素呢？這與硒元素的地球化學(xué)行為及黑色巖系的沉積環(huán)境有關(guān)。

硒的地殼豐度較低，中國(guó)大陸巖石圈中硒豐度僅為0.08 mg/kg[21]。在地球演化進(jìn)程中，硒傾向富集于地幔和地核，在正常沉積巖中含量較低。由于地殼中硒的來(lái)源極其有限，難以形成富硒的黑色巖系。硒與硫的地球化學(xué)性質(zhì)接近，硒能大量地呈分散形式(類質(zhì)同象)或獨(dú)立礦物形式存在于巖漿期后熱液活動(dòng)階段。因此，火山作用及巖漿期后熱液作用常常被認(rèn)為是硒的一個(gè)重要源泉[22]。在火山及噴氣活動(dòng)產(chǎn)物(有關(guān)熱泉)中硒有很高的富集，如巴厘島火山含硒硫磺中硒含量平均達(dá)18%，夏威夷島的火山硫中硒含量平均達(dá)20%[23]。研究發(fā)現(xiàn)，幾乎所有的硒礦物都與熱液作用有關(guān)，熱液硫化物中硒含量可達(dá)幾十至幾百mg/kg[24]。

表3 荷塘組地層巖石微量元素含量特征及富集系數(shù)[8]

對(duì)硒的富集機(jī)理研究發(fā)現(xiàn)，硒含量變化與海平面升降曲線表現(xiàn)出一致性，硒異常層常賦存于海侵體系域上部至頂部(即最大泛海面附近)，表明硒富集與海平面升降有密切關(guān)系[25]。同時(shí)，水體能量較低的海底環(huán)境易堆積以生物遺體為主的富有機(jī)質(zhì)沉積物，有機(jī)質(zhì)能大量吸附硒元素。因海平面上升后容納空間的增大，海水中賦含硒的火山噴發(fā)物或風(fēng)化物供應(yīng)量增多，有利于有機(jī)質(zhì)吸附海水中豐富的硒，因而地層硒含量較高[26]。

新元古代時(shí)期，構(gòu)造運(yùn)動(dòng)在浙江省形成了江山—紹興對(duì)接帶，其北西側(cè)發(fā)育了雙溪塢群火山巖，巖石類型有細(xì)碧—角斑巖以及安玄巖、安山巖、英安巖、流紋巖，為一套島弧型鈣堿性系列火山巖，南東側(cè)發(fā)育陳蔡俯沖增生雜巖，內(nèi)含洋島海山巖塊及火山復(fù)理石基質(zhì)。上述一系列的火山物質(zhì)從地幔中帶來(lái)了豐富的硒元素。這些相對(duì)富硒的中基性火山巖屬于不穩(wěn)定的巖石類型，易風(fēng)化淋濾，有利于硒等微量元素的析出。在海侵作用過(guò)程中，隨著海平面不斷上升，海水不斷向陸上超覆，海域中的中基性火山巖不斷增多，析出的硒迅速被有機(jī)質(zhì)吸附，沉積形成海相沉積型的富硒黑色巖系。

6 硒元素的生態(tài)效應(yīng)

6.1 水稻植株中硒分布特征

植物含有一定量的硒，不同植物體內(nèi)硒含量差別很大。例如，黃芪根中硒含量可高達(dá)32.4 mg/kg，而小葉章體內(nèi)硒僅為0.007 mg/kg[9]。土壤硒含量、植物種類及其生理特性是造成植物體內(nèi)硒含量差異的主要原因。一般來(lái)說(shuō)，豆科、十字花科和百合科等植物的硒含量水平整體高于禾本科、傘形科及菊科植物[9]。

作物體內(nèi)硒元素分布往往具有一定的規(guī)律性[27]。建德富硒土壤區(qū)15套水稻“根-莖-葉-籽實(shí)”樣品硒含量數(shù)據(jù)顯示，水稻根系的硒含量最高，而莖、籽實(shí)(稻米)中硒含量較低(圖7)。

圖7 水稻植株不同部位硒含量對(duì)比圖Fig.7 Comparison graph of selenium content in different parts of rice plant

由圖7可知，水稻不同部位(器官)硒含量差別較大，具有根>葉>莖≈籽實(shí)的特征，說(shuō)明水稻吸收的土壤硒易富集于水稻根部和葉片，到達(dá)可食部分的硒較少。有研究指出，適當(dāng)延長(zhǎng)稻谷成熟期，稻米中重金屬含量變化相對(duì)較小，但可增加硒的含量[27]。如何提升農(nóng)產(chǎn)品可食部分硒含量值得深入研究。

6.2 典型農(nóng)產(chǎn)品硒含量及富硒率

建德地區(qū)農(nóng)產(chǎn)品分析數(shù)據(jù)(表4)表明，稻米、蓮子、草莓中硒含量差異明顯，稻米硒含量最高，平均為88 μg/kg；蓮子硒含量次之，平均為25.41 μg/kg；草莓硒含量最低，平均為1.42 μg/kg。根據(jù) 《GB/T22499—2008富硒稻谷標(biāo)準(zhǔn)》，建德市53件稻谷樣品中38件達(dá)到富硒稻谷標(biāo)準(zhǔn)值(40 μg/kg)，稻米總體富硒率達(dá)71.7%。

值得說(shuō)明的是，黑色巖系中硒元素往往與鎘元素共生[8]。依據(jù)《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中污染物限量》(GB 2762—2017)，研究區(qū)個(gè)別富硒稻米中發(fā)生鎘超標(biāo)，且鎘超標(biāo)樣品均采自鎘高背景區(qū)，因此，在鎘高背景區(qū)開發(fā)富硒大米時(shí)，必須首先進(jìn)行土壤修復(fù)與改良，使農(nóng)產(chǎn)品中鎘含量控制在限量值以下。

表4 稻米、蓮子、草莓中硒元素含量特征

6.3 典型農(nóng)產(chǎn)品硒富集能力

土壤是植物硒的主要來(lái)源，農(nóng)產(chǎn)品中硒含量與土壤硒含量關(guān)系密切[28]。對(duì)土壤—作物系統(tǒng)硒的研究，有助于更科學(xué)地評(píng)價(jià)富硒土壤資源的開發(fā)利用價(jià)值。本文采用生物富集系數(shù)來(lái)表征作物對(duì)土壤硒的吸收富集程度。富集系數(shù)越大，表明農(nóng)產(chǎn)品對(duì)硒的富集能力越強(qiáng)，反之越弱。

生物(農(nóng)產(chǎn)品)富集系數(shù)(BAC)=

建德地區(qū)稻米、蓮子、草莓3種農(nóng)產(chǎn)品中硒的生物富集系數(shù)列于表5?？梢钥闯?，稻米硒富集系數(shù)最高，平均為0.211；蓮子次之，硒富集系數(shù)平均為0.067；草莓最低，硒富集系數(shù)平均僅為0.006。

表5 稻米、蓮子、草莓中硒元素富集系數(shù)

根據(jù)稻米對(duì)硒元素的富集系數(shù)及稻米富硒標(biāo)準(zhǔn)，可大致估算出產(chǎn)出富硒稻米的土壤硒最低含量值C，即C=稻米富硒標(biāo)準(zhǔn)值/富集系數(shù)，計(jì)算得出C平均=0.19 mg/kg，低于富硒土壤標(biāo)準(zhǔn)0.4 mg/kg，這也解釋了建德地區(qū)非富硒土壤中產(chǎn)出富硒稻米的原因。當(dāng)然，稻米對(duì)硒的富集系數(shù)并非固定值，它與土壤類型及其理化性質(zhì)(土壤質(zhì)地、有機(jī)質(zhì)含量、pH值等)、地下水等多種因素相關(guān)，要生長(zhǎng)出富硒稻米，需要綜合考慮多種因素的影響。

7 結(jié) 論

(1)建德市耕地表層土壤硒含量介于 0.06～11.5 mg/kg，平均值為0.35 mg/kg，標(biāo)準(zhǔn)差為0.39 mg/kg，不同地質(zhì)背景、成土母質(zhì)、土壤類型中土壤硒含量差異顯著。富硒土壤分布范圍與區(qū)內(nèi)寒武系黑色巖系出露范圍較吻合，或處于其下游。土壤硒含量與其pH值呈正相關(guān)關(guān)系，與其有機(jī)質(zhì)含量也大致呈正相關(guān)關(guān)系。

(2)建德市耕地土壤中硒元素主要來(lái)源于成土母巖——“黑色巖系”，它形成于一種缺氧滯水沉積環(huán)境?；鹕阶饔眉皫r漿期后熱液活動(dòng)帶來(lái)了豐富的硒元素，被富含有機(jī)質(zhì)的海底沉積物大量吸附，從而形成了富硒的黑色巖系。

(3)土壤中醋酸溶解態(tài)硒含量比例較小，僅占全量的1%～8%，而殘?jiān)鼞B(tài)比例較大，平均占硒全量的47%，表明土壤硒的生物可利用率較低。水稻植株各部位的硒含量具有根>葉>莖≈籽實(shí)的特征。3類代表性農(nóng)產(chǎn)品中，稻米硒含量最高，對(duì)硒元素的富集系數(shù)也最高，易形成富硒大米，但在鎘高背景區(qū)開發(fā)富硒大米時(shí)須重視對(duì)重金屬Cd的監(jiān)測(cè)。