福建省寿宁县茶园土壤硒状况及其有效性

吴一群，陈子聪，颜明娟，林 琼，林静芬

(福建省农业科学院土壤肥料研究所，福建 福州 350013)

硒具有良好的抗氧化的保健作用，植物性产品中硒的生物利用率大于无机硒盐[1]。硒在植物中主要以有机硒的形式存在，这些有机硒化合物包括硒蛋白、含硒核糖核酸、硒多糖等[2]。茶叶自然富硒与土壤、茶树品种有密切的关系，其中决定因素是土壤中硒的含量，特别是土壤中有效硒的含量[3-5]。中国的茶叶几乎都含硒，其含量变幅0.017～6.590 mg·kg-1[6]。富硒茶叶中有机硒占76%～90%，蛋白质硒是植物有机硒的主要成分，可占茶叶有机硒的80%左右；在等量硒条件下，富硒茶中硒的生物有效性高于亚硒酸钠。土壤中的氧化铁能与Se形成氢氧化铁复合物或有机质铁复合物[7]，从而影响其溶解度，降低其有效性，同时土壤pH、有机质、磷肥硫肥的施用等因素也会影响茶树对硒的吸收积累[8-9]，本文主要针对寿宁地区茶园土壤富硒状况及其生物有效性展开调查研究，探讨影响土壤硒有效性的因素，为寿宁富硒茶开发提供参考。

1 材料与方法

1.1 供试土壤和茶叶

课题组长期在寿宁地区进行茶园施肥技术推广，2017年在寿宁主要茶叶产区选择了12个典型茶园进行调查(经纬度位置分别为：119°28′86″，27°23′87″；119°38′77″，27°22′5.9″；119°36′46″，27°23′34″；119°38′11″，27°21′14″；119°33′2.7″，27°25′23″；119°31′36″，27°19′59″；119°29′45″，27°18′6.1″；119°27′34″，27°24′7.9″；119°19′47″，27°18′59″；119°17′36″，27°25′37″；119°19′45″，27°27′23″；119°24′27″，27°30′55″)，所选茶园面积超过20 hm2，茶龄3年以上，并有规范管理，采用多点混合采集表层土壤；2017年春季在相对应的茶园采摘春茶样品(一芽二叶)，品种为福云6号。

1.2 测定项目与方法

1.2.1 土壤基本理化性质测定 分析方法参照《土壤农化分析方法》，其中土壤有机质测定采用外加热重铬酸钾氧化-容量法；土壤 pH采用水浸提电位法测定。

1.2.2 土壤全硒含量测定 参考农业行业标准土壤中全硒测定(NY/T1004-2006)，加混合酸 (HNO3+HClO4)于低温电热板上加热消煮后再加盐酸于沸水浴中加热提取，氢化物发生-原子荧光光谱法测定。

1.2.3 土壤有效硒含量测定 采用0.5 mol·L-1NaH2PO4溶液浸提土壤中有效态硒[10]，氢化物发生-原子荧光光谱法测定。

1.2.4 茶叶样品含硒量的测定 参考国家标准食品中硒的测定(GB5009.93-2010)，采用混合酸(HNO3+HClO4)消煮，氢化物发生-原子荧光光谱法测定。

1.3 数据处理

原始数据的分析采用Excel软件处理，数据统计分析采用DPS软件。

2 结果与分析

2.1 寿宁茶园土壤全硒和有效硒状况

寿宁县地区12个典型茶场土样样品检测结果表明，茶园表层土壤全硒含量变幅为0.29～0.84 mg·kg-1，平均值为0.57 mg·kg-1，变异系数为30.89%。其中10个茶园土壤硒含量达到了富硒标准(0.4 mg·kg-1

调查区域土壤为典型红黄壤富含铁铝氧化物，土壤有效硒范围为18.59～36.98 μg·kg-1，平均值为22.80 μg·kg-1，变异系数为60.30%。把土壤中的全硒与有效硒进行相关分析，两者之间存在显著的正相关关系(r=0.67*，n=12)，说明在相似的土壤环境条件下，全硒含量较高的土壤能够向作物提供更多的有效硒。

2.2 土壤pH对有效硒的影响

调查区域茶园土壤pH为3.96～5.39，平均值为4.71，图1把土壤pH与有效硒进行相关分析，两者之间存在显著正相关关系(r=0.63*，n=12)。说明通过提高土壤中pH可以增加茶园土壤中硒的有效性。

图1 土壤pH与有效硒的关系

2.3 土壤有机质对有效硒的影响

调查区域茶园土壤有机质为1.51%～2.22%，平均值为1.91%，图2把土壤有机质和有效硒进行相关分析，两者之间存在正相关关系，但未达到显著水平。

图2 有机质与土壤有效硒的关系

2.4 土壤硒对茶叶硒含量的影响

如表1所示，调查区寿宁茶叶硒含量为0.035～0.069 mg·kg-1，平均值为0.052 mg·kg-1，其中富硒土壤茶叶硒范围为0.039～0.069 mg·kg-1，平均值为0.055 mg·kg-1，都未达到富硒茶行业标准(NY/T600-2002)0.25～4.00 mg·kg-1，但是如果参照安康市地方茶叶富硒标准(DB6124.01-2010)0.05～5 mg·kg-1，有7个茶园茶叶硒含量达到了富硒标准，占富硒土壤的70%。非富硒土壤硒茶叶硒含量为0.035～0.036 mg·kg-1，平均值为0.036 mg·kg-1，其含量明显低于富硒土壤茶叶硒含量，且都未达到富硒茶叶标准。

表1 茶叶硒含量

随着土壤全硒和有效硒含量的增加茶叶硒含量有不断增加的趋势(图3，图4)，把土壤全硒与茶叶硒含量进行相关分析(r=0.54，n=12)，两者之间相关关系未达到显著水平，把土壤有效硒与茶叶硒含量进行相关分析(r=0.82**，n=12)，两者之间达到了极显著的正相关关系。

图3 土壤全硒对茶叶硒含量的影响

图4 土壤有效硒对茶叶硒含量的影响

3 讨论与结论

土壤全硒含量代表土壤供硒的潜在水平，它虽然不能反应土壤为作物提供可吸收利用的硒量，然而土壤全硒是土壤有效硒的库源，对土壤有效硒具有基本的调节作用[11]。调查区寿宁茶园表层土壤全硒含量变幅为0.29～0.84 mg·kg-1，平均值为0.57 mg·kg-1，83.33%茶园土壤达到了富硒水平，然而该地区茶叶中硒的含量都未达到行业规定的富硒茶叶标准，因此，提高富硒土壤中硒的生物有效性至关重要。

土壤中硒的有效性受到成土母质、氧化还原电位、pH、有机质等多种因素的影响，特别是土壤中铁铝氧化的含量，土壤中的铁铝氧化物对硒有强烈的吸附作用，能形成氢氧化铁铝复合物或有机质铁铝复合物，降低其有效性[7]。本研究中寿宁茶园土壤为典型红黄壤富含铁铝氧化物，造成了土壤中硒的生物有效性不高，然而调查区土壤全硒与有效硒之间存在显著的正相关关系，说明在相似的土壤环境条件下，全硒含量较高的土壤能够向作物提供更多的有效硒。

土壤pH会影响硒的吸附与解析，pH在4～6之间的土壤对硒具有最大吸附作用[12]，调查区土壤pH为3.96～5.39，平均值为4.71，是造成调查区土壤有效硒含量偏低的原因之一，然而调查区土壤pH与有效硒之间存在显著正相关关系，这与赵妍等在江苏茶园土壤上研究的结果一致[5]，但是其它研究者得出了不同的结论[13-14]，pH对硒的吸附解析还受到土壤中有机质含量的影响[15]，因此对于茶园pH对土壤有效硒的影响可以进行进一步的研究。

有机质对土壤硒的有效性的影响具有双向性，有机质能够加快土壤中有机硒的分解，同时有机质变为有机-无机复合体粘粒并且吸附阴离子时有利于硒的释放，从而增加土壤中硒的有效性，但是当它作为阴离子的环境物质时，吸附土壤中的硒影响土壤中硒的有效性[11]。有机质中不同成分比例也会影响硒的有效性，当土壤中富里酸含量高时，硒的有效性增加[16]，当土壤中胡敏酸含量高时，硒的有效性下降[17]。本研究中土壤有机质和有效硒之间存在正相关关系，但未达到显著水平。

本研究中随着土壤全硒和有效硒含量的增加茶叶硒含量有不断增加的趋势，土壤全硒与茶叶硒之间相关性不显著，土壤有效硒与茶叶硒含量之间存在极显著的相关关系，说明土壤有效硒比土壤全硒更能代表土壤供硒状况。