贵州省江口县硒、锗特色耕地资源分布规律研究

2020-11-06 03:46韩姚飞沈小庆张德实洪万华

贵州地质 2020年3期

韩姚飞，沈小庆，张德实，洪万华

(贵州省地质矿产勘查开发局103地质大队，贵州铜仁 554300)

1 引言

硒是人体必需的微量元素，具有抗氧化、拮抗重金属、阻断化学致癌物质诱发的基因突变功能，进而提高人体免疫力，采用富含硒农产品补充人体硒含量，是最安全、最有效、最科学的方法(付木兰等，2016)。锗是一种具有多种生物活性的微量元素，对人体具有广泛的防病治病、预防衰老、美容养颜等功效，是人体的“造养机”和“解毒卫士”，有机锗其抗肿瘤、抗病毒、抗衰老等作用，已被越来越多的事实所证明，人参、灵芝等名贵中药材中锗含量丰富(谭林等，2018；肖广全等，2009)。

根据贵州省江口县耕地质量地球化学调查评价结果，江口县耕地总体比较富硒(>0.4 mg/kg)，富硒耕地面积40.263 0万亩，占全县耕地面积90.27%。根据贵州省耕调办拟定的“>1.6 mg/kg”耕地土壤富锗标准，江口县耕地总体非常富锗，面积26.983 7万亩，占比60.49%。

因此，本文借助江口县耕地质量地球化学调查评价结果，对江口县硒、锗特色耕地的分布特征、影响因素进行研究(邵亚等2016；杨良策等2015；蔡立梅等，2019；李兆谊等，2018)，为江口县富硒、富锗农产品开发及现代山地特色农业发展提供基础支撑(刘艳娟，2009)。

2 研究区概况

2.1 耕地分布特征

根据贵州省第二次土地调查取得的土地利用现状成果资料统计：江口县内农耕用地总面积约为44.605 1万亩，主要分为水田、旱地、果园、茶园和裸地，县内无水浇地类型分布(图1)。其中：水田面积22.067 7万亩，占比49.47%，全县大面积分布；旱地20.925 6万亩。占比46.91%，大面积分布；果园0.325 0万亩，占比0.73%，零星分布于各乡镇、街道；茶园1.110 0万亩，占比2.49%，主要分布在坝盘镇和民和镇；裸地0.176 8万亩，占比0.40%，各乡镇和街道零星分布。

图1 江口县耕地利用现状图

2.2 成土母岩

江口县境内主要成土母岩类型为灰岩、白云岩、板岩、页岩、基性岩、砂岩及岩浆岩(图2)。其中：灰岩页岩混合岩类、白云岩全县大面积分布；板岩主要分布在官和乡和梵净山自然保护区；页岩砂岩混合岩类主要呈条带状分布在太平镇、桃映镇及坝盘镇；页岩主要分布在德旺乡西部；基性岩及岩浆岩主要分布在梵净山自然保护区内。

图2 江口县主要成土母岩分布简图

2.3 土壤类型

江口县土壤受岩性、土壤母质、地貌海拔、植被及人为因素的影响，土壤类型复杂多样，其分布的水平地带性和垂直带谱性十分明显。主要有：山地灌丛草甸土、黄棕壤、黄壤、红壤、石灰土、紫色土，水稻土等(图3)。其中黄壤占比32.15%；石灰土占比28.58%；水稻土占比16.0%；红壤占比12.93%；黄棕壤占比6.47%；紫色土占比3.40%；山地灌丛草甸土占比0.47%。

图3 江口县土壤类型图

图4 江口县清洁富硒耕地分布图

3 特色耕地分布

3.1 富硒耕地

对江口县2896件表层土样品测试数据分析，全县耕地土壤硒元素背景值为0.42 mg/kg，为中国A层土壤背景0.2 mg/kg的2.1倍，属土壤养分五等(三级)，变异系数0.12。富硒耕地面积40.263 0万亩，占全县耕地面积90.27%，其中清洁富硒(富硒耕地与土壤环境综合中优先保护和安全利用等级的交集)面积40.004 9，占比89.69%。其中：富硒耕地主要以四等(二级)和五等(三级)为主，占比分别为53.14%和33.23%，大面积分布于各乡镇、街道；三等(一级)占比2.91%，主要分布于东部坝盘镇及东北部桃映镇；二等(特级)占比0.76%，零星分布于官和乡、坝盘镇；一等(过剩)占比0.14%，主要分布于桃映镇南部。

表1 江口县富硒耕地统计表

3.2 富锗耕地

图5 江口县清洁富锗耕地分布图

全县耕地土壤锗元素背景值为1.61 mg/kg，为中国A层土壤背景1.3 mg/kg的1.24倍，属土壤养分二等(较丰富)等级，变异系数0.29，数据分布较集中。富锗耕地面积26.983 7万亩，占全县耕地面积的60.49%，其中清洁富锗(富锗耕地与土壤环境综合中优先保护和安全利用等级的交集)面积26.788 6万亩，占比60.06%。其中富锗耕地主要以二等(较丰富)等级为主，占比54.90%，主要分布在德旺-太平环梵净山地带、闵孝镇和官和乡毗邻带、坝盘镇南部及桃映镇大部分区域；一等(丰富)面积占比5.60%，主要分布在德旺乡及坝盘镇，其余乡镇、街道零星分布。

表2 江口县富锗耕地统计表

4 影响因素研究

4.1 成土母岩的影响

(1)不同成土母岩类型土壤中(表3)，硒含量存在显著的差异性。各类母岩土壤中硒含量从高到低依次为砂岩(0.74 mg/kg)>页岩(0.68 mg/kg)>白云岩(0.52 mg/kg)>灰岩(0.44 mg/kg)>板岩(0.42 mg/kg)；根据全县24件不同成土母岩(表4)统计表，母岩中硒含量由高到低依次为砂岩(1.18 mg/kg)>板岩(0.37 mg/kg)>页岩(0.36 mg/kg)>灰岩(0.03 mg/kg)>白云岩(0.01 mg/kg)。不同母岩中硒含量特征与不同母岩土壤中硒含量特征基本一致，表明土壤中硒元素主要来源于其成土母岩，砂岩和页岩中硒含量明显高于其它岩类，砂岩和页岩由于富含碳质、泥质及有机质，可有效增强硒的吸附作用，有利于硒元素的富集(郭莉等，2012)。

(2)不同母岩土壤中锗含量由高到低依次为页岩(1.73 mg/kg)>板岩(1.69 mg/kg)>砂岩(1.68 mg/kg)>灰岩(1.59 mg/kg)>白云岩(1.47 mg/kg)；不同母岩中锗含量由高到低依次为页岩(1.92 mg/kg)>板岩(1.84 mg/kg>)砂岩>(0.79 mg/kg)>灰岩(0.58 mg/kg)>白云岩(0.12 mg/kg)。土壤中锗含量特征与母岩中一致，表明土壤中锗元素主要来源于其成土母岩，并且页岩、板岩及砂岩中锗含量明显高于白云岩和灰岩成土母岩。

表3 江口县不同成土母岩类型土壤硒、锗含量统计表

4.2 土壤类型的影响

表5 江口县不同土壤类型硒、锗含量统计表

4.3 土地利用方式的影响

(1)不同土地利用方式(表6)，硒含量由高到低依次为旱地(0.58 mg/kg)>茶园(0.54 mg/kg)>水田(0.52 mg/kg)>裸地(0.49 mg/kg)>果园(0.43 mg/kg)，表明旱地及茶园中硒含量较高，土地利用主要受人文活动影响，人文活动影响小，硒能够较快速度转化到有机物中，形成土壤硒的富集(徐文等，2010)。

(2)锗含量由高到低依次为裸地(1.68 mg/kg)>茶园(1.66 mg/kg)>旱地(1.62 mg/kg)>水田(1.60 mg/kg)>果园(1.57 mg/kg)，表明裸地、茶园、旱地中锗含量相对较高，主要受人文活动影响，人文活动越小，越有利于锗元素的富集。