黔南荔波地区耕地土壤中硒的分布特征及影响因素分析

2020-11-06周文龙吴昭阳杨志忠杨朝贵

贵州地质 2020年3期

周文龙，张涛，吴昭阳，杨志忠，杨朝贵

(贵州省有色金属和核工业地质勘查局地质矿产勘查院，贵州贵阳 550005)

1 引言

本文依托贵州省荔波县耕地质量地球化学调查评价项目，对荔波县耕地土壤硒的分布特征进行了阐述，结合表层土壤、成土母岩等样品的分析数据初步探讨了成土母质、土地利用方式和土壤有机质对耕地土壤中硒分布的影响。以期为当地山地特色农业发展和富硒耕地合理的规划利用提供科学依据。

2 研究区概况

3 数据来源

3.1 样品采集与测试分析

表1 样品分析检测方法及检出限

3.2 数据处理

数据采用SPSS20.0和Microsoft Excel 2016完成描述性统计分析、方差分析及相关性分析，图件制作采用Arcgiss10.2和中国地质调查局发展研究中心“土地质量地球化学评价管理与维护(应用)子系统”联合处理完成。

4 耕地土壤中硒分布特征

4.1 土壤硒含量数值特征

对研究区2368件耕地表层土壤样品中硒(Se)含量进行统计分析，硒含量最小值0.02×10-6，最大值9.49×10-6，中位数0.41×10-6，剔除异常值(X±3S)后算术平均值0.42×10-6，标准差0.16，变异系数38。区内耕地表层土壤硒含量均高于全国土壤A层平均值0.29×10-6和贵州省土壤A层平均值0.37×10-6(中国环境监测总站1990，谭见安1990，何亚琳1996)。

4.2 土壤硒空间分布特征

从空间上看，表层土壤硒含量高值区在朝阳-小七孔呈带状展布，与二叠系乐平统合山组煤系地层展布一致；表层土壤硒高值区在荔波玉屏-瑶山瑶族乡-黎明关水族乡片区和佳荣镇月亮山片区呈现片状分布，该区域为荔波喀斯特岩溶峰丛-洼地地貌主要分布区，耕地分布海拔相对较低(<600 m)，硒的相对富集与其趋向地表低洼处迁移富集，以及土壤粘粒对其吸附固定作用有关；佳荣月亮山片区表层土壤硒含量高值区与寒武系渣拉沟组、都柳江组黑色碳质泥页岩展布区分布一致。

图1 耕地表层土壤硒元素地球化学图

表层土壤硒含量低值区在荔波北西部的甲良-小七孔-玉屏-朝阳一带与石炭系灰岩、三叠系砂岩、泥页岩等展布区一致，呈带状展布；而荔波北东部的土壤硒含量低值区在茂兰-佳荣一带与石炭系和二叠系灰岩展布区一致，呈片状展布。

5 耕地土壤硒影响因素分析

前人对影响土壤硒分布的各因素研究认为成土母岩(母质)、地形地貌、土壤类型、土地利用方式、有机质含量、土壤pH等对土壤中硒的含量具有一定的影响。

5.1 成土母岩

图2 煤系地层、炭质泥页岩地层及土壤硒含量叠合图

表2 不同成土母岩及其分布区表层土壤中硒含量

5.2 土地利用方式

研究显示，不同的土地利用方式导致土壤性质和生产力的改变，进而影响土壤质量和土壤环境的改变(吴文斌2007)。对研究区四类不同利用方式下土壤硒的统计显示，土壤中硒的含量为茶园>旱地>果园>水田。林地和草地均有较高的有机质含量，其对硒的吸附和固定有重要贡献；茶园土壤中硒含量高，除了茶园分布区下伏高硒含量的二叠系合山组煤系地层影响外，茶叶的收获方式也有一定的影响，茶园相比其他种类农作物每年收获的茶叶有限，大多含硒的枯枝落叶以腐殖质形式归还于土壤，同时腐殖质对土壤中游离硒的吸附固定使之更趋向于表层土壤富集。果园与水田有相近的硒含量，调查发现果园多为近年来水田改造而来，因水田长期处于水淹的还原环境下土壤游离态硒易淋失(刘鹏等2000)；同时农作物生长吸收硒，而随着农作物收获但硒肥补充的缺乏使土壤硒含量逐渐降低，其普遍低于研究区平均水平0.42×10-6。

表3 不同土地利用方式表层土壤中硒含量

5.3 土壤有机质

研究认为土壤有机质对全量硒有较显著影响，有机质含量与土壤硒含量存在正相关关系(梁东丽等2017，刘永贤等2018，黄春雷等2013，章海波等2005，王金达等2000，胡艳华等2010，吴俊2018)。土壤有机质对硒的影响主要体现在吸附和固定作用，有机质含量越丰富的土壤，对于土壤中硒的吸附能力就越强，土壤中硒含量也相对较高。统计显示，研究区表层土壤有机含量与硒含量的相关系数r=0.23(n=2 368，P<0.01)，呈现正关性。对有机质含量和对应分组硒元含量求取算数平均值，可看出，研究区随着土壤中有机质含量的升高，Se元素含量亦呈升高的趋势，这与前人的研究结果一致。