恩施州植烟土壤及烟叶硒含量状况分析

黎妍妍，李锡宏*，赵书军，王 林，秦兴成

（1.中国烟草白肋烟试验站，湖北省烟草科研所，武汉 430030；2.湖北省农科院植保土肥所，武汉 430064；3.湖北中烟工业有限责任公司，武汉 430051；4.湖北省恩施州烟草公司，湖北 恩施 445000）

硒是人体必需的微量元素之一，硒对克山病、大骨节病、肿瘤、呼吸道疾病、生育能力低等都有一定的预防和治疗作用[1]。在植物体内，硒能增强植物生物抗氧化作用及其对环境胁迫的抗性，促进植物生长，并具有拮抗重金属的作用[2-3]。研究表明，适量施用微量元素硒可以促进烟叶生长发育，提高烟叶产质量[4-6]。

经调查，我国有四分之三土壤位于低硒区或缺硒区，大致分布在从东北向西南延伸的宽阔地带内，其中有许多地方是我国主要的烤烟产地。恩施州位于湖北省西南部，国内外许多研究机构和学者[7～9]经多次到恩施进行地质成因、环境载荷、人体摄入量等多方面的调查研究，确认恩施是“中国第一高硒区”，并存在全球迄今唯一发现的“独立硒矿床”，具有“世界硒都”的美称。学者们[10-12]对恩施州土壤硒含量分布及结合态进行过研究，并对黄瓜、艾蒿、玉米等不同植物中硒的分布进行了研究，但关于恩施州植烟土壤及烟叶中硒含量状况的研究未见详细报道。本研究通过对恩施植烟土壤和烟叶中硒含量进行测试分析，研究硒分布特点及规律，旨在为充分利用恩施富硒特色烟叶资源提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 土壤样本采集

土壤样品采集于2008—2009年在恩施州8个植烟县市（恩施市、宣恩县、咸丰县、利川市、建始县、巴东县、鹤峰县、来凤县）进行，在烟草尚未施用底肥和移栽以前进行，以反映采样地块的真实硒含量状况。使用GPS定位，取耕层20 cm土样，在同一采样单元内每 8～10个点的土样构成一个0.5 kg左右的混合土样，共采集土样287个（2008年48个、2009年239个），记录其中154个土壤样本的海拔高度值。土样经过风干、磨细、过筛、混匀后装瓶待用。

1.2 烟叶样本采集

烟叶样品采集于2009年在恩施州8个植烟县市开展，选取烤烟品种云烟 87，共采集烟叶样品231个（B2F、C3F和X2F等级烟叶样品各77个）。每个样品取1 kg，经烘干、粉碎，过60目筛用于硒含量测定。

1.3 土样测试和烟样分析

土壤样品测定指标包括：有机质、pH、碱解氮、速效磷、速效钾、全硒等指标，烟叶样品测定主要为硒含量，测定方法为荧光分光光度法，样品分析检测由湖北省农科院检测中心完成。

2 结 果

2.1 土壤硒含量

恩施州植烟土壤硒含量平均为0.661 mg/kg，高于我国土壤硒含量的平均水平（0.29 mg/kg），也高于同为西南产区的贵州（0.37 mg/kg）[13]，变异系数为148.27%，表明土壤硒含量在不同地点间存在较大差异。根据谭见安等[14]的研究结果，可将恩施州植烟土壤硒含量分为6个等级（表1）。根据这种划分，恩施州绝大多数土壤属于足硒和富硒土壤，占91.29%；缺硒和少硒土壤样本数占4.88%；3.83%的土壤属于高硒和过量硒土壤。

对恩施州不同烟区土壤硒含量状况进行分析（表2），可以看出，宣恩和恩施土壤中硒含量较高，平均为1.00 mg/kg左右；建始和巴东土壤中硒含量较低，平均为0.40 mg/kg左右。恩施州8个县（市）植烟土壤平均硒含量均集中分布于 0.175～2.000 mg/kg，即总体属于足硒和富硒土壤；其中，恩施、宣恩和鹤峰分别有3.57%、13.79%和10.25%的土壤属于高硒和过量硒土壤。

2.2 土壤硒含量与海拔及其他土壤养分的关系

对采自不同海拔高度土壤中硒与对应的海拔高度进行相关分析（表3），发现土壤硒含量随着海拔高度的增高而极显著地增加（r=0.285**）。土壤硒与土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾等含量呈极显著正相关，而与pH的相关性没有达到显著水平。

土壤氮、磷、钾等养分含量对烟叶生长发育具有重要作用。对土壤硒含量按照6个等级进行分组，研究土壤中主要养分含量随其变化规律，结果见表4。有机质、碱解氮、速效磷、速效钾等养分指标在组间存在显著差异。根据经验及以往研究[15]，当土壤硒含量为0.175～2.000 mg/kg时，即为足硒和富硒土壤时，土壤中主要养分含量处于烟叶生长所需的适宜范围内。

表2 恩施州不同烟区土壤硒含量分布状况Table 2 The distribution of selenium in soils from different tobacco-growing areas of Enshi

表3 土壤硒含量与海拔及其他土壤养分的相关系数Table 3 The correlation coefficient of soil selenium content and altitude,and other soil nutrients in Enshi tobacco-growing areas

2.3 烟叶硒含量及其与土壤硒含量的关系

恩施地区烟叶硒含量分析结果见表5。可以看出，恩施地区烟叶硒含量存在着广泛的变异，硒含量范围为0.002～3.170 mg/kg，均值为0.216 mg/kg。不同等级间烟叶硒含量为 B2F＞C3F＞X2F。其中，上、中部烟叶平均硒含量高于0.2 mg/kg，下部叶平均硒含量稍低于0.2 mg/kg。

潘文杰等[16]对河南、山东、辽宁等北方烟区和云南、贵州、四川等南方烟区的烟叶硒含量进行的测定，发现烟叶硒含量在0.0516～0.0780 mg/kg之间。恩施烟叶硒含量与国内其他地区的比较见图1，可以看出，恩施烟叶硒含量明显高于国内其他地区，其中，B2F等级烟叶硒含量是南北方烟叶的3.24～3.96倍；C3F等级烟叶硒含量是南北方烟叶的3.28～3.63倍；X2F等级烟叶硒含量是南北方烟叶的3.50～3.76倍。

表4 恩施州植烟土壤硒含量与其他土壤养分的分组分析Table 4 The grouping analysis of selenium and other nutrients in soils in Enshi tobacco-growing areas

表5 恩施州烟叶硒含量Table5 The content of selenium in Enshi flue-cured tobacco

对恩施州不同烟区烟叶硒平均含量进行分析（图2），结果显示，烟叶硒含量与土壤硒含量的变化趋势基本相同，其中恩施、宣恩烟叶硒含量较高，巴东烟叶硒含量较低。对8个植烟县（市）土壤和烟叶硒含量进行相关分析，B2F、C3F和X2F等级烟叶与土壤的相关性均为正相关，相关系数分别为0.775*、0.528和0.313（n=8），可见，如果土壤硒含量相对较高，烟叶对硒的吸收累积也较高。

图1 恩施烟叶硒含量与国内其他地区烟叶硒含量比较图Fig.1 The comparison of selenium in flue-cured tobacco between Enshi and other areas

图2 恩施州不同烟区土壤与烟叶硒含量的关系Fig.2 The relationship between selenium of flue-cured tobacco and soil in different areas in Enshi

3 讨 论

恩施州植烟土壤硒含量平均为0.661 mg/kg，从土壤总硒水平来看，恩施土壤属于富硒土壤。恩施烟叶硒含量平均为 0.216 mg/kg，并表现为B2F＞C3F＞X2F，高于我国其他烟区。烟叶硒含量与土壤硒含量的变化趋势基本相同，其中恩施、宣恩硒含量较高，巴东硒含量较低。

恩施土壤硒的垂直地理分布特性明显，随海拔高度的升高而极显著地增加，这与章海波[13]、张晓平[17]等相关研究较为一致；土壤硒含量与其他养分也具有一定的相关性，与有机质等具有极显著正相关，而与pH的相关性没有达到显著水平，这可能是由于土壤硒含量还与粘粒等物理特性有关。对土壤硒含量按照等级划分进行分组，当恩施土壤等级为足硒和富硒土壤时，土壤中主要养分含量处于烟叶生长所需的适宜范围内，表明在恩施区域范围内，足硒和富硒土壤有利于优质烟叶生产。

在相对较高的硒含量土壤中，烟叶对硒的吸收累积强于低硒土壤，但土壤全硒含量可能并不是控制烟叶硒含量的最主要因素。8个植烟县（市）土壤与B2F等级烟叶硒含量达到显著正相关，与C3F、X2F等级烟叶硒含量的相关性没有达到显著水平，说明烟叶硒含量可能还受其他因素的影响。

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