紫阳县汉王镇土壤、农作物硒含量测定及规律性研究

廖彪 金华峰

摘要：以陕西省安康市紫阳县汉王镇为研究对象，对辖区部分可耕作土壤及所生长的农作物进行硒含量检测分析。结果表明，采集619个土壤样品均天然含有硒元素，硒含量最高值达到44.504 6 mg/kg，平均值为1.694 3 mg/kg，其中富硒土壤样品共计342个，占总体样品的55.25%;农作物采集样品332个，平均硒含量为0.284 1 mg/kg，达到陕西省规定富硒标准样品有115个，占总数的34.64%。土壤整体平均硒含量高，农作物平均硒含量相应地提高，农作物的硒含量与土壤的硒含量高低呈现出一定的相关性。

关键词：土壤;农作物;硒;紫阳县

中图分类号：S153;S5;O613.52         文献标识码：A

文章编号：0439-8114（2020）06-0157-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2020.06.032           开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Determination and law of selenium content in soil and crops of

Hanwang town Ziyang county

LIAO Biao，JIN Hua-feng

（Supervision and Inspection Centre of Se-enriched food of Shaanxi Province， Ankang University，Ankang 725000 Shaanxi，China）

Abstract： Hanwang town of Ziyang county was taken as the research object， and the selenium content of some cultivated soils and growing crops in the area were analyzed. The results showed that 619 soil samples were naturally containing selenium， and the highest selenium content reached 44.504 6 mg/kg， with an average of 1.694 3 mg/kg. Among them， 342 selenium-rich soil samples accounted for 55.25% of the total samples; A total of 332 samples were collected， with an average selenium content of 0.284 1 mg/kg， which reached 115 standard samples of selenium enrichment in Shaanxi province， accounting for 34.64% of the total. The average selenium content of the soil was high， and the average selenium content of the growing crops is correspondingly increased. The selenium content of the crops has a certain correlation with the selenium content of the soil.

Key words： soil; crop; selenium; Ziyang county

硒是人和动物体内所必需的微量元素之一，具有非常重要的生物学和医药功能[1]。研究发现，人体内含有一种重要的抗氧化、消除自由基的含硒酶[2-3]，能有效地清除许多有害的自由基，从而有效地防御自由基对细胞、组织和器官的损害。硒不但能清除体内的自由基和过氧化脂质，并且还能够稳定生物膜，具有抗氧化和抗衰老作用。人类40多种疾病均与缺硒密切相关，心脑血管疾病、克山病、机体免疫力减退、大骨节病以及衰老过程等都与饮食中硒摄取量有关[4-6]。因此，提高人们对硒元素与人体健康之间重要性的认识，并有针对性地对富硒食品进行开发与研究具有重要的意义。世界上富硒地区分布非常贫乏，其中约有40多个国家和地区的硒含量是非常缺乏的。刘家军等[7]、王明远[8]对中国的硒矿产资源进行了详细的研究，结果表明，中国除安徽省石台、陕西省紫阳县和湖北省恩施州是硒元素含量高地以外，其他绝大部分地区都属硒元素含量低下或缺乏地区。根据王浩东等[9]对陕西省安康市硒元素资源的普查数据显示，安康地区拥有得天独厚的自然条件，境内存在大面积富硒土壤，各县区土壤中都不同程度地存在着天然硒。例如位于巴山山脉的紫阳县、平利县、镇坪县、岚皋县土壤中硒含量较丰富，属于中高硒区。本研究以紫阳县汉王镇土壤和农作物为研究对象，分析硒含量分布状况，旨在为该地区生产富硒食品，发展富硒产业提供参考依据，对农业增收、农民致富作出积极贡献。

1  材料与方法

1.1  材料

1.1.1  主要仪器  原子熒光光度计（北京吉天仪器有限公司）。

1.1.2  主要试剂  硒标准液100 μg/mL（核工业北京化工冶金研究院）;1.5%硼氢化钾、0.5%氢氧化钾（天津市科密欧化学试剂有限公司）;盐酸溶液、高氯酸溶液、硝酸溶液（洛阳昊华化学试剂有限公司）。以上试剂均为优级纯。氩气，纯度为99.99%。

1.2  方法

1.2.1  样品的采集  试验样品采集自紫阳县汉王镇所辖的6个自然村。土壤样品采集方法为梅花形采样法。在采样前先将剖面清理干净，削去最表层的浮土，然后再用取土器垂直插入土层，采样深度为耕作层10～20 cm。以地块为单位，多点取样，再混合成一个混合样品。用四分法将多余土壤弃去，取混合样1 kg装入布袋，内外贴上标签，标明采样编号、名称、采样深度、采样地点、日期、采集人等信息。同时，收集同一耕作地所生产的农作物，登记相关信息。

1.2.2  样品的预处理

1）土壤样品的预处理。将土壤样品从布袋取出，采用四分法取样品100 g于蒸发皿中，放入电热鼓风干燥箱105 ℃恒温干燥24 h。高速万能粉碎机粉碎，过100目筛，装入聚乙烯塑料袋，标记备用。

2）农作物样品的预处理。将农作物用一级水冲洗3次（块茎、果实需切片），放入电热鼓风干燥箱70 ℃恒温干燥24 h。高速万能粉碎机粉碎，过100目筛，装入聚乙烯塑料袋，标记备用。

1.2.3  硒的消解  采用湿法消解。先精确称取预处理过的样品0.500 0 g于100 mL锥形瓶中，加入15 mL混酸溶液（硝酸∶高氯酸比例为3∶2）后冷消解过夜。再将锥形瓶放置于150 ℃电热板热消解，并不时补充混酸溶液以防止蒸干。当锥形瓶中的液体不到2 mL时停止加热，冷却。再加入50%HCl溶液5 mL于100 ℃水浴中加热5 min，过滤至25 mL比色管中，锥形瓶用一级水冲洗3次，合并滤液并定容至刻度线，待用。同时进行空白试验，与标准曲线在相同条件下进行测定。

1.2.4  标准曲线的绘制  采用正交设计方法，绘制标准工作曲线。将硒标液逐级稀释，配制浓度为20 μg/L硒标准工作液，再用标准工作液分别配置浓度分别为4、8、12、16、20 μg/L浓度梯度溶液，在原子荧光光度计上测定荧光值（C）并绘制标准曲线。结果表明，硒含量（I）在0～20 μg/L范围内线性关系良好，相关系数（r）为0.999 9，回归方程为I=67.670 4×C-1.168 1。

2  结果与分析

2.1  土壤硒含量测定结果

在紫阳县汉王镇所辖的6个自然村采集619个土壤样品，硒含量详情见表1。农业用地土壤硒含量大于0.40 mg/kg的土壤称为富硒土壤。从表1可以看出，五郎坪村土壤的平均硒含量最高，达到2.744 8 mg/kg，其中土壤硒含量超过0.40 mg/kg的样品有79个;汉城村土壤的平均硒含量为2.128 3 mg/kg，其中土壤硒含量超过0.40 mg/kg的样品有115个;马家营村土壤的平均硒含量为1.394 0 mg/kg，其中土壤硒含量超过0.40 mg/kg的样品有104个;西河村土壤的平均硒含量为1.159 1 mg/kg，其中土壤硒含量超过0.40 mg/kg的样品有27个;农安村土壤的平均硒含量为0.824 8 mg/kg，其中土壤硒含量超过0.40 mg/kg的样品有17个;兴塘村土壤的平均硒含量最低，仅为0.112 3 mg/kg，其中没有土壤硒含量超过0.40 mg/kg的样品。

在紫阳县汉王镇所辖的6个自然村采集619个土壤样品均天然含有硒元素，最低含量仅为0.005 3 mg/kg，最高含量达到44.504 6 mg/kg，平均硒含量达到1.694 3 mg/kg。其中土壤硒含量小于0.05 mg/kg极低硒土壤样品27个，占总样品的4.36%;土壤硒含量在0.05～0.20 mg/kg的低硒土壤样品159个，占总样品的25.69%;土壤硒含量在0.20～0.40 mg/kg的中硒土壤样品100个，占总样品的16.16%;土壤硒含量在0.40～3.00 mg/kg的高硒土壤样品238个，占总样品的38.45%;土壤硒含量大于3.00 mg/kg极高硒土壤样品95个，占总样品的15.35%。土壤硒含量大于0.40 mg/kg的富硒土壤样品共计342个，占总体样品的55.25%。

2.2  农作物硒含量测定结果

在紫阳县汉王镇所辖的6个自然村采集332个农作物样品，其中玉米样品247个、水稻样品44个、茶叶样品5个、柑橘样品18个、其他农作物18个。从表2可以看出，五郎坪村农作物的平均硒含量最高，达到0.341 9 mg/kg;马家营村农作物平均硒含量次之，为0.286 2 mg/kg;其余地区农作物平均硒含量从高到低依次为汉城村农作物平均硒含量0.169 7 mg/kg，西河村农作物平均硒含量0.132 8 mg/kg，农安村农作物平均硒含量0.126 2 mg/kg，最低为兴塘村，农作物平均硒含量只有0.017 5 mg/kg。参照陕西省制定的《富硒食品与其相关产品硒含量标准》DB61/T556—2012，粮食加工品的硒含量指标在0.15～0.30 mg/kg，茶叶硒含量指标在0.15～5.0 mg/kg间，鲜水果硒含量指标在0.02～0.10 mg/kg，均达到富硒标准。检测结果中玉米有63个样品、水稻15个样品、茶叶4个样品、柑橘18个样品、其他农作物样品15个，总计115个均达到富硒标准。

紫阳县汉王镇农作物采集的332个样品平均硒含量为0.284 1 mg/kg，达到富硒标准样品的有115个，占总数的34.64%。其中玉米硒含量范围在0.006 9～6.244 4 mg/kg，平均硒含量为0.256 9 mg/kg;水稻硒含量范围在0.011 3～2.073 9 mg/kg，平均硒含量为0.270 7 mg/kg;柑橘样品硒含量范围在0.022 8～0.886 4 mg/kg，平均硒含量为0.265 5 mg/kg;茶叶样品硒含量范围在0.099 2～5.994 1 mg/kg，平均硒含量为1.429 3 mg/kg;其他农作物采样量较少，未作统计。茶叶平均硒含量最高，水稻与柑橘的平均硒含量相差不大，接近于总体平均硒含量。

3  小结

汉王镇五郎坪村、汉城村、农安村、西河村、马家营村、兴塘村富硒土壤所占的比例由高到低分别为79.00%、72.33%、60.00%、50.00%、42.79%、0%;农作物平均硒含量由高到低依次为五郎坪村、马家营村、汉城村、西河村、农安村、兴塘村。推测农作物的硒含量与土壤的硒含量高低呈现出一定的相关性，土壤硒含量高，所生长的农作物硒含量相应的有所提高，反之亦然。此外，农作物的硒含量还与植物种类、品种具有一定的关系，植物富集硒能力强，硒含量随之升高，富集硒能力弱，硒含量相应的低。

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