贵州荔波县农业示范园区富硒耕地调查分析及分布特征

张 涛，周文龙，忙是材，张庆华

(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 550003)

我国发现富硒土壤的历史至少有几十年[1]。适量的Se可以改善动物机体的免疫能力，提高人体抗癌抗衰老等能力[2]，硒作为人体和动物必需的微量元素，在维持人体和动物健康方面具有十分重要的作用[3]，对体内的汞、砷、铅、镉等重金属具有拮抗作用。因此根据土壤地球化学分布格局和类型，因地制宜、合理施肥，对乡村振兴、可持续发展有重要意义。

本文以荔波县1∶5 万耕地质量地球化学调查成果为基础，对园区土壤硒含量、分布特征及其影响因素进行研究，结果可为该地区富硒资源的开发及保护提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

荔波县是贵州省黔南州下辖的县，“荔波县农业示范园区”位于荔波县中部。面积42457hm2，其中耕地、裸地和废弃工矿用地等约3386hm2,园区包含玉屏街道办事处中部、朝阳镇、黎明关水族乡西北部和瑶山瑶族乡中部区域，共4 个乡镇，21 个行政村，荔波县交通极为便利，有机场、通高速、在建高铁。

园区农产品以种植蜜柚为主，“荔波蜜柚”获得2018年国家地理标志产品保护。

1.2 样品采集与分析

荔波县农业示范园区耕地质量地球化学调查采集表层土壤样277 件，采样时先确定中心样点，以30～50m 点间距，以“X”形、“S”形或“Z”形选择4 个点进行取样。采取土壤样品以表层（约0～20cm）的标准土柱，然后将5 个土样混合组成1 件样品。表层样采样密度每平方公里不少于1件，采样点布置在耕地中，避开明显污染地段、垃圾堆、避开施肥期、离开主干公路、铁路100m以外[4]。园区采用分布图如图1所示。

样品经充分晾干后过10 目尼龙筛，按缩分法组合成质量不小于300g的样品送检分析。样品测试是由国土资源部昆明矿产资源监督检测中心严格按照《生态地球化学评价样品分析技术要求》(DD2005-03）（中国地质调查局，2005）,《地质矿产实验室测试质量管理规范》（DZ/T0130-2006）（中华人民共和国国土资源部，2006）执行。

1.3 数据处理

采用中国地质调查局“土地质量地球化学调查与评价管理与维护（应用）子系统”处理数据，运用SPSS20和Microsoft Excel 2013 等软件进行统计分析，运用AreGIS10.0软件进行插值及制图。

2 结果与分析

2.1 耕地土壤Se含量分布特征

从表1统计分析结果看出，荔波县农业示范园区表层耕地土壤硒含量为0.12～1.22mg/kg,平均含量0.4mg/kg,大于我省土壤硒平均值0.37mg/kg。本文采用的土壤硒含量分级标准，即低硒土壤（0.1～0.2mg/kg）、中硒土壤（0.2～0.4mg/kg）和富硒土壤（大于0.4mg/kg），对园区土壤硒含量进行分级。

利用AreGIS10.0 对耕地图斑单位进行分区编码、图斑插值、数据合并、图斑赋值，制作了园区富硒空间分布图（如图2所示）。据统计富硒耕地为1813.67hm2，占比53.08%。依据表1和图2，可以看出园区富硒耕地主要集中分布于时来村、山江村、建设村、板旺村、板麦村、高桥村、红光村、拉片村和菇类村，全区面积分布最大。而非富硒主要分布于福利村、水春村、板旺村、朝阳村、八烂村、洪江村、岜马村和水甫村。

表1 园区耕地土壤Se含量特征表

2.1.1 园区耕地土壤pH分布特征

土壤pH是土壤酸碱度的一个强度指标，它是影响土壤肥力的重要指标之一，不仅影响土壤养分的转化、存在形态及其有效性，直接影响作物的正常发育。土壤pH 是由气候、生物、母质以及人为活动等多种因素控制。

一般而言，Se在土壤中的赋存形式主要有硒酸盐、亚硒酸盐、元素硒及硒化合物等，土壤pH 值对Se的赋存形式起着重要作用[5]。在酸性和中性土壤环境中（pH 值为4～8），Se 的主要赋存形式为亚硒酸盐，由于迁移淋溶作用较弱，容易造成Se 的富集；在碱性土壤环境中，Se主要以硒酸盐的形式赋存，由于通气良好且硒酸盐与吸附质的亲和力较弱，易造成Se的淋溶及被植物吸收消耗[6]。

统计园区各行政村耕地土壤pH 为4.16～8.34，平均值为5.85。其中菇类村和拉片村2较高，其平均值分别为6.63和6.62，而板旺村和高桥村较低，其平均值分别为5.36 和5.42。可见园区各行政村耕地土壤pH 总体上属于酸性土壤，即pH 值是园区土壤Se 的富集因素之一。

2.1.2 园区耕地土壤有机质特征

有机质是作物和微生物氮源、碳源及矿质营养的主要来源［7］，表层土壤中硒元素的富集与有机质的关系密切，大多呈正相关关系[8]。有关研究表明：土壤硒与有机碳呈良好的相关关系，表明有机质对硒具有较强的吸附能力，对土壤富硒起了关键作用[9]，贵州耕地土壤有机质含量集中在26～42g/kg，平均含量为35.38g/kg[10]。

统计园区耕地土壤有机质为2.20～76.80g/kg，平均值为30.05g/kg 小于贵州耕地土壤有机质平均含量。其中山江村、水春村、菇类村、洪江村较高，其平均值分别为39.46g/kg、37.91g/kg、35.51g/kg、34.86g/kg。

2.2 不同土壤类型Se的含量变化

不同土壤类型代表着土壤发育或熟化程度的差异性，土壤在不断耕作和熟化过程中土壤有机质不断增加，从而将硒吸附和固定在表层土壤中。

从表2 可见，园区内硒元素平均含量为：石灰土（0.49mg/kg）＞棕壤（0.42 mg/kg）＞红壤（0.38mg/kg）＞水稻土（0.37mg/kg）＞黄壤（0.35mg/kg），参照本次硒的评价标准，石灰土及棕壤为园区富硒土壤。

表2 不同土壤类型Se含量特征表

水稻土的形成受人为活动影响大，土壤水耕熟化程度高，并且不同地段土壤质地因水耕分选作用而有所差异，这就造成了研究区不同地域的水稻土全硒含量存在较大差异。

2.3 不同土地利用类型的影响

本次调查依据土地利用方式的特点，将园区土地利用类型分为：水田、旱地、果园3 类。从表3 可见，园区内硒元素平均含量为：旱地（0.45mg/kg）＞果园（0.40 mg/kg）＞水田（0.37mg/kg）。

表3 不同土地利用类型Se含量特征表

耕地通过长期的耕种，首先使土壤质地发生变化，其次耕层土壤硒以腐殖质化为主，有利于植物吸收，长期耕作导致土壤硒被植物收割消耗，而施肥不足以补足消耗的硒，导致耕地硒含量的减少。

2.4 不同成土母岩Se含量的影响因素

园区主要发育荔波向斜，发育地层有：第四系、白垩系、三叠系、二叠系、石炭系和泥盆系地层。园区的成土母岩有：残坡积物、陆源碎屑岩、碳酸盐岩，其中碳酸盐岩出露面积最大。

不同成土母质发育的表层土壤全硒含量存在较大差，从表4 可见：园区内硒元素平均含量为：碳酸盐岩（0.42mg/kg）= 粘 土 岩（0.42mg/kg）＞碎 屑 岩（0.37mg/kg），其中粘土岩样品数为13 件，相比碳酸盐岩及碎屑岩样品数占比较小数据代表性较差。

表4 不同成土母岩Se含量特征表

3 结论

荔波县高效园区耕地土壤Se 含量范围为0.12～1.22mg/kg,平均含量0.4mg/kg，总体上属于富硒范畴。区域内富硒土壤广泛分布，主要分布于时来村、山江村、建设村、板旺村、板麦村、高桥村、红光村、拉片村和菇类村。空间上分布较为零散，这可能与区域内母质及土壤类型等因素有关。不同母质、土壤类型、土地利用类型间表层土壤Se 含量存在显著差异。

不同土壤类型中石灰土最高0.49mg/kg、黄壤最低0.35mg/kg，不同土地利用类型中旱地最高0.45mg/kg、水田最低0.37mg/kg，不同成土母岩中碳酸盐岩及粘土岩0.42mg/kg 高于碎屑岩0.37mg/kg。综上影响荔波县高效园区耕地土壤硒含量的主要因素是成土母质，土壤pH、有机质含量、耕地土壤类型土地利用方式对土壤硒分布与富集也有一定影响。本次调查认为园区大部分耕地土壤为富硒区，建议对园区耕地土壤进行有效的保护和科学开发。