广东省龙门县富硒土壤地球化学特征
2016-08-22陈华强广东省有色金属地质局九三五队广东惠州510061
■陈华强(广东省有色金属地质局九三五队广东惠州510061)
广东省龙门县富硒土壤地球化学特征
■陈华强
(广东省有色金属地质局九三五队广东惠州510061)
土壤中硒(Se)元素含量与人体健康和动、植物正常生长关系密切,适量的硒含量可以改善和促进机体的免疫反应系统,能够提高机体的抑癌、抗癌能力。龙门县农业地球化学调查工作成果显示,广东省龙门县土壤硒(Se)元素含量最高为2.032mg/kg,平均值达到 0.468mg/kg。以土壤硒元素含量0.65mg/kg作为富硒土壤评价标准,全区共圈出570km2的富硒土壤区,占龙门县全县面积的26%。富硒土壤的发现对开发富硒农产品、改善农产品品质、增加农产品附加值、促进农民增收具有重要的社会和经济效益。
龙门县 富硒土壤 地球化学 特征
1 地理位置
龙门县位于广东省中部,地理坐标:东经113°09′至114° 25′,北纬23°20′至24°00′,地处珠江三角洲的边缘,县城到广州市160km,至惠州97km,至深圳160km,交通便利。县内土地广阔,地势自西北向东南倾斜,全县总面积2295km2,山地及丘陵占总面积的73%,平均海拔550m。全县有近30万亩25°坡度以下的耕地,有“三高”农业示范基地170个,为发展现代农业和农产品加工业奠定良好的基础。
2 龙门县土壤硒(Se)含量特征
大量的研究表明,土壤中硒(Se)元素含量与人体健康和动、植物正常生长关系密切,土壤中硒(Se)含量异常(过高或过低)都可以通过食物链引起硒反应病。研究也证实,适量的硒元素量可以改善和促进机体的免疫反应系统,能够提高机体的抑癌、抗癌能力。所以,人们对土壤与环境中硒(Se)的关注也越来越强烈。
2010年~2014年,广东省龙门县经过农业地球化学调查发现,土壤中硒(Se)元素最高含量为2.032mg/kg,平均值达到0.468mg/kg(表1)。依据《中华人民共和国地方病与环境图集》(科技出版社,1989)提出的生态景观硒的标准表土总硒>0.4mg/kg为富硒土壤。根据该标准,龙门县大面积土壤达到了富硒土壤标准要求,与江苏溧阳富硒茶土壤(Se平均值:0.64mg/kg)和浙江瑞安富硒土壤(Se平均值:0.52mg/kg)含量相近。
表1 龙门县土壤硒含量与其他地区土壤硒(Se)含量对比表
龙门县不同地质背景区土壤硒的含量特征详见表2,寒武系地层中硒(Se)元素平均含量最高(0.777mg/kg),其次为燕山三期花岗岩区(平均含量0.580mg/kg),泥盆系地层硒元素平均含量为0.571mg/kg,而第四系分布区土壤中硒元素含量较低(平均含量0.443mg/kg),元古代及古生代混合岩分布区土壤中Se元素平均含量均最低,分别为0.369 mg/kg、0.266 mg/kg。除元古代及古生代混合岩分布区土壤表层硒元素含量相对深层亏损外,其他9种地质背景区表层土壤硒元素明显富集,其中以燕山三期花岗岩区和寒武纪变质岩区尤为显著。整体来看,除元古代及古生代混合岩表层土壤硒元素含量呈缺乏外,其他9种地质背景区土壤硒(Se)元素含量局部达足硒~富硒水平。
表2 龙门县不同地质背景土壤硒的含量值
3 龙门县土壤硒(Se)分布特征
龙门县深层和表层土壤中硒元素具有不同的区域地球化学分布特征。深层土壤中硒的背景含量平均为0.474mg/kg,标准离差0.29,表层土壤分别为0.468mg/kg和0.31。深层至表层土壤中硒略呈降低趋向(图1)。
图1 龙门县土壤硒(Se)地球化学图
深层土壤中硒的地球化学分布与母岩的含硒水平、岩石类型及特殊的地质构造背景和介质的pH值条件的关系表现十分明显。调查区深层土壤北部山区为低背景值,南昆山、龙潭镇龙门县城一带为高背景值,硒含量平均值大于0.70mg/kg。
依据《中华人民共和国地方病与环境图集》(科技出版社,1989)提出的生态景观硒的标准,表土总硒>0.4mg/kg为富硒土壤,土壤硒
表3 龙门县表层土壤硒分布范围统计表
(Se)元素含量0.4mg/kg作为标准,龙门县主要富硒区域分布占区域面积的70.85%(表3)。以土壤硒(Se)元素含量0.65mg/kg作为富硒土壤评价标准,全区共圈出570km2的富硒土壤区,占调查面积的26%。主要分布在龙门西部蓝田~地派~左潭~南昆山一带及平陵~龙华~路溪~麻榨一带,尤其在桂峰山~南昆山分布大面积富硒土壤,在平陵~龙华~路溪~麻榨主要耕种区也出现大面积的富硒土壤(图1)。
4 富硒土壤的形成模式
优质富硒土壤的形成必须经历三个阶段,即源岩遭受风化淋溶,元素释放,风化物被流水、风力等介质搬运,同时发生物理、化学分选。人类种植活动和在自然风化剥蚀淋溶过程中,源岩区中石英、钾长石、碳酸盐、Ca2+、Fe3+、有机质遭受氧化分解,首先释放出大量重金属、硒、Ca2+、CO32~、H+等,导致源区土壤、水等环境介质中重金属含量增高。尤其重要的是,由于风化产物受重力作用和流水作用下从高处的源区经过一定距离 (2~3km)的物理搬运和化学搬运。在搬运过程中,受流水冲蚀和颗粒撞击作用及重力的影响,岩屑逐渐变小,易迁移的盐基离子增多形成碱性环境,介质中重金属等与CO32~形成碳酸盐,在中途发生沉淀,硒、钙、镁等向下远距离迁移,最终在地势较低的丘间谷地沉积下来形成富硒土壤。
5 结论
龙门县处于南亚热带,土壤富含Se等营养有益元素,具有重要开发利用价值的宝贵土地资源。龙门县区内存在多片富硒土壤优势农业区,可试验培育富硒农作物,也可试验种植热带水果等市场热销产品。开发富硒农产品,对改善农产品品质、提高农产品品位、增加农产品附加值、促进农民增收具有重要的社会和经济意义。
[1]广东省惠州市龙门县农业地球化学调查报告.(广东省有色金属地质局九三五队,2011.10).
[2]《中华人民共和国地方病与环境图集》.(科技出版社,1989) .
P59[文献码]B
1000~405X(2016)~4~116~2
陈华强(1985~),男,2010年毕业于中国科学院广州地球化学研究所地球化学专业硕士研究生,工程师,研究方向为环境地球化学及水工环勘查。