开阳县硒资源分布特征研究

刘 兵 高安勤 陈晓燕 任海鹰 李可相

（1.开阳县硒产业发展中心，贵州 贵阳 550300；2.六盘水市农业农村局，贵州 六盘水 553000；3.贵州省油气勘查开发工程研究院，贵州 贵阳 550000；4.贵州科学院 贵州省山地资源研究所，贵州 贵阳 550000）

引言

硒（Se）属于硫族元素，在化学和生物化学性质上与硫相似，其熔点为217℃，沸点为684.8℃，相对原子质量为78.96，有20种同位素。自从1817年瑞典化学家贝采尼乌斯发现硒以来，人们普遍认为硒对人体有害，一直到1957年法国科学家施瓦茨（Schwarz）等发现硒是防止大鼠食饵性肝坏死的一种保护因子，硒对生命有益的方面才开始被认识。随着对硒研究的深入，人们不仅认识到了硒的致毒机理，而且对硒的营养机制也进行了深入地了解。20世纪70年代联合国卫生组织肯定了硒的功效，宣布了硒是动物生命中必不可少的微量元素。

据统计，我国约有22个省份，72%县市存在不同程度的缺硒和低硒现象，由于饮食是动物和人体获取硒的主要途径，全国约有7亿人口的膳食结构中硒含量不足，如果膳食中硒摄入不足，将严重影响缺硒地区居民的身体健康。而土壤是食物硒来源的库。因此，土壤中硒含量高低、迁移转化规律、存在形态及其影响因素一直都是国内外学者研究的热点。

1.研究区概况

开阳县隶属贵阳市，位于贵州省中部，乌江南 岸，位 于 东 经106 ° 44′～107 ° 16′，北 纬26°47′～27°22′之间，南北长64.5公里，东西宽53公里。开阳县大部分地区属亚热带季风湿润气候，四季分明，春暖温和，冬无严寒，夏无酷暑，水热同季，无霜期长，多云雾，湿度大，年平均气温介于10.6～15.30℃之间，年平均降水量926.5mm～1419.2mm。

开阳县2010年土地总面积2026.32km²，其中耕地面积45324hm2，林地60462.93hm2，园地（果园、茶园）面积950.6hm2，林草地14379.07hm2，草山草坡13367.6hm2，水域面积约2768.27hm2，难利用地23858.53hm2。

2.样品采集与分析

2.1 样品采集

根据开阳县1:50000地形图、土地利用现状图、卫星遥感影像图及《贵州省耕地质量地球化学调查评价总体设计》布点原则，结合开阳县农作物分布情况设计了表层土壤样品共6836件（有效态671件），重复样134件，其中表层土壤样品密度为8.3个/km2，在实际采点过程中，由于布点的点位存在临时变化而放弃采点共30件（表2-1）。

表2 -1 开阳县各类样品设计和采集对照统计表

2.1 .1 野外采样方法

野外采样时根据手机奥维软件和实际情况在具有代表性的耕地上进行采点。每个样品按照X或S分布采集5个坑样等量组成，采样深度为20cm，样坑之间距离大于20m。采样时先用铁铲挖好20cm坑，然后用竹片去除与金属采样器接触的土壤，再用竹铲采集20cm深连续土柱，装入棉布样品袋，再采集下一件样品时将采样工具上的泥土清除干净。采样时避开沟渠、林带、田埂、路边、旧房基、粪堆，挑出根系、石块、虫体等杂物。野外采样时间在2017年10月－2018年2月，该段时间正好处于上茬农作物成熟收割，下茬农作物未播种期间，这样避免了种植期间施肥对耕地的影响。

2.1 .2 样品处理方法

将采回的样品置于样品室悬挂于样品架自然风干后挑出植物残体、石块等杂质，用木槌敲碎并通过2mm的孔径筛，开阳县耕地表土样全部由自然资源部成都综合岩矿测试中心测试，此次开阳县富硒耕地资源评价共测耕地土壤数据为6830件（重复样134件）。

2.2 分析测试方法

根据样品分析依据的相关标准规范，结合本项目样品检测任务情况和分析要求，综合考虑方法适用范围、成本、效率等因素，对土壤全量硒的检测采用原子荧光光谱法（AFS）。

3.开阳县土壤硒分布特征

3.1 开阳县富硒资源概况

根据开阳县表土基本样，绘制了开阳县所采样品硒元素含量统计图（3-1），根据统计图可以发现，硒元素含量大致呈正态分布，硒含量主要集中在0.2～1.0mg/kg之间，其中以硒含量在0.3～0.8mg/kg最为集中，开阳县样品硒含量小于0.2mg/kg及大于1.5mg/kg样品件数较少。

图3 -1 开阳县硒（Se）元素测试数据含量统计图

土壤硒含量大于0.175mg/kg的占开阳县耕地面积的99.91%（表3-2），土壤硒含量0.4-3mg/kg占开阳县耕地面积的84.13%，分布面积大且连片，开阳县各乡镇均有分布，硒含量在0.175-0.4mg/kg的占开阳县耕地面积15.67%，主要分布于宅吉乡、花梨镇、龙水乡、米坪乡、南江布依族苗族乡、禾丰布依族苗族乡等乡镇的部分地区，土壤硒含量大于3mg/kg及小于0.175mg/kg所占开阳县耕地面积极小，所占比例不足0.2%。

表3 -4 不同土地利用类型硒含量特征

表3 -3 开阳县各地层背景耕地土壤硒含量统计

表3 -2 开阳县富硒耕地资源统计

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3.2 不同成土母岩硒含量的特征

不同地层、岩层发育的土壤硒含量不同，开阳县成土母岩主要为碳酸盐岩、碎屑岩和变质岩，碳酸盐岩主要为灰岩和白云岩，该成土母岩在开阳县分布范围较广，碎屑岩主要为页岩、砂岩，在开阳县主要呈条带状分布，变质岩主要为元古界清水江组的变余凝灰岩，主要分布在开阳县花梨镇附近。其中，样品成土母岩为碳酸盐岩的硒平均含量为0.6mg/kg，成土母岩为碎屑岩的硒平均含量为0.55mg/kg，成土母岩为变质岩的样品硒含量平均为0.34mg/kg，清水江组地层主要分布在花梨镇瓮昭村一带，瓮昭村表层土壤硒含量为适量（0.175-0.4mg/kg）。

开阳县耕地硒含量大于1mg/kg分布较为零散，面积较小，且成土母岩主要为碳酸盐岩，主要为震旦系灯影组白云岩、寒武系清虚洞组、娄山关组白云岩及牛蹄塘组泥页岩、三叠系大冶组白云岩、灰岩和二叠系大部分地层。土壤硒含量在0.8-1mg/kg数量较少，在开阳县零散分布，土壤硒含量主要集中在0.4-0.8mg/kg，在全县范围内大面积分布，楠木渡镇、冯三镇西部、双流镇、龙岗镇中南、毛云乡东南部及高寨苗族布依族乡南部耕地硒含量主要在0.6-0.8mg/kg，宅吉乡、冯三镇东南部、米坪乡、龙水乡、南龙乡、禾丰布依族苗族乡、龙岗镇北部、高寨苗族布依族乡北部、毛云乡北部、南江布依族苗族乡东南部、城关镇周围大部及花梨镇部分村耕地土壤硒含量主要在0.4-0.6mg/kg。富硒耕地成土母岩主要来自震旦系、寒武系、二叠系、三叠系的碳酸盐岩及碎屑岩。

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从开阳县各地层耕地土壤硒含量统计表（3-3）可以看出，震旦系、寒武系、二叠系、三叠系地层表面耕地均值都达到富硒标准，其中二叠系碳酸盐岩地层风化形成的耕地土壤硒含量最高，地层主要为栖霞组、茅口组、吴家坪组、长兴组；其次为震旦系地层，寒武系地层风化而来的耕地土壤硒含量均值均达到富硒标准，但碳酸盐岩发育的耕地土壤硒含量明显要比碎屑岩发育的耕地土壤样品硒含量要高；奥陶系和震旦系地层发育的耕地土壤硒含量均值未达到富硒标准，奥陶系地层发育的耕地土壤硒含量均值最低，但也处于适量等级。

3.3 不同土地利用类型硒含量的特征

土壤中硒含量的高低不仅受到土壤自身的因素影响，由于自然条件存在差异，不同的土地利用类型中硒的含量也会不同，通过分析不同土地利用类型中硒的含量，发现硒含量的差别比较大。从表3-4可以看出，茶园土壤取样134个，硒含量范围为0.24-2.94mg/kg，平均为0.74mg/kg；果园土壤取样73个，硒含量范围为0.163-1.27mg/kg，平均值为0.52mg/kg，旱地土壤取样4269个，硒含量范围0.093-5.03mg/kg，平均值为0.58mg/kg，裸地土壤取样31个，硒含量范围0.179-2.02mg/kg，平均值为0.55mg/kg；水田土壤取样2267个，硒含量范围0.122-4.51mg/kg，平均值为0.58mg/kg。

4.结论

开阳县耕地土壤硒含量大于0.175mg/kg的耕地占全县耕地面积的99.91%，耕地土壤硒含量大于0.4mg/kg的耕地占全县耕地面积的84.24%。开阳县耕地土壤硒含量均值为0.588mg/kg，呈现大面积、连片分布，是全国少有、全省唯一的天然、适度富硒区域。富硒耕地成土母岩，主要来自震旦系、寒武系、二叠系、三叠系的碳酸盐岩及碎屑岩。二叠系碳酸盐岩地层风化形成的耕地土壤硒含量最高，其次为震旦系地层，奥陶系地层发育的耕地土壤硒含量均值最低。不同土地利用类型土壤硒含量不同，以茶园土壤中硒含量最高，平均值为0.74mg/kg，其次为旱地和水田，硒含量平均值均为0.58mg/kg，裸地土壤硒含量平均值为0.55mg/kg，果园的硒含量最低，平均值为0.52mg/kg。