明溪县土壤硒分布特征及富硒土地资源开发利用

陈德林

（福建省地质调查研究院，福州 350013）

硒是人体必需的微量营养元素，具有增强人体免疫力、抗氧化、重金属解毒、阻断基因突变等功能。世界卫生组织推荐的成人硒摄入量为40～400 μg/d。富硒土地资源调查评价、天然富硒农产品开发已成为地质调查服务于脱贫攻坚、新农村建设、生态文明建设的切入点，成为提高农业生产效益、增加农民收入、促进农村经济发展的重要举措。本文分析了明溪县土壤硒分布特征，对富硒土地资源进行了分区，以期为当地富硒土地资源的开发利用提供地学依据。

1 调查区概况

明溪县位于福建西北部，武夷山系的陇西山脉贯穿全境，其属山地丘陵地带，县域总面积为1 704 km。2008年，福建省人民政府与中国地质调查局合作开展了“三明地区1∶25万多目标区域地球化学调查”项目，调查发现，明溪县局部耕地土壤呈“硒锌双富”态势。2013-2014年，福建省广义地质项目“福建省名特优农产品土壤地质背景研究”实施，开展了明溪淮山产地土壤地球化学特征及元素迁移转化规律研究。2016-2020年，福建省财政厅、福建省自然资源厅（原福建省国土资源厅）与福建省农业农村厅（原福建省农业厅）先后联合发文部署实施了1∶5万和1∶1万明溪县农业地质调查评价项目，对县域125.62 km耕地土壤多元素含量及分布特征，富硒锌等微量元素农作物种类和分布进行了详细调查，通过1 822件土壤样品和205件农作物样品的采集及检测，获得了耕地土壤和多种农作物多项元素指标的数据，为本次研究提供了基础资料。

2 土壤硒分布特征分析

2.1 土壤硒总体特征与等级划分

统计数据显示，明溪县耕地土壤硒元素全量指标介于0.07～1.22 mg/kg，均值为0.23 mg/kg，中值为0.19 mg/kg，其均值高于全国土壤丰度值（0.20 mg/kg）。县域耕地土壤硒元素丰度等级为适量等级。土壤硒元素含量等级为适量的面积占比为47.24%；适量及高等级富硒土壤比例之和为52.99%，两者超过一半，主要分布于瀚仙镇、城关乡（含雪峰镇）、盖洋镇和枫溪乡，面积总计约66.56 km（折合9.98万亩）；等级为边缘的土壤次之，占比为34.89%，零星分布于县域各个村庄；缺乏区域分布于夏阳乡、夏坊乡和胡坊镇等乡镇村庄的角落地带。

2.2 不同地层岩性中硒元素的含量特征

统计和对比不同地层岩性中土壤硒元素全量平均值，结果发现，土壤中硒元素含量较高的地层岩性为佛坛组玄武岩、砂砾岩，石炭系灰岩、硅质岩，二叠系细砂岩、粉砂岩及白垩系粉砂岩、砂砾岩、流纹岩。以上几种地层岩性中的硒元素含量平均值分别为0.41 mg/kg、0.37 mg/kg、0.33 mg/kg和0.29 mg/kg。从硒元素含量来看，大面积侵入岩地层和震旦系地层多属于边缘和缺乏区。

2.3 不同土壤类型中硒元素含量特征

统计和对比土壤硒元素在红壤、水稻土、黄壤和粗骨土中的含量，结果发现，县域红壤和水稻土中硒元素平均含量明显高于黄壤和粗骨土，红壤和水稻土中的硒元素含量均值分别为0.23 mg/kg和0.24 mg/kg。从硒元素含量来看，黄壤和粗骨土区域多位于边缘区。

3 富硒土地资源分区与开发利用

3.1 富硒土地资源分区

参照《土地质量地球化学评价规范》（DZ/T 0295—2016）的限值，将土壤硒元素全量介于0.175～3.000 mg/kg的土壤称为富硒土壤，土壤富硒等级介于硒适量和高富硒水平。依此划定的明溪县富硒耕地面积约为66.56 km。

富硒土地资源分区以硒含量适量及高等级地块为基础，硒边缘、缺乏及过剩等级不列入富硒土地资源规划分区，同时兼顾土地集中连片程度、土壤环境质量状况、土壤肥力等级、农田耕作条件等，做初步定性分区。明溪县富硒土地资源划分为Ⅰ类优先建设区和Ⅱ类重点建设区，面积分别为7.22 km和59.34 km。

明溪县富硒土地资源分区建议如表1所示。Ⅰ类优先建设区分为10个子区（Ⅰ-1至Ⅰ-10），主要分布于盖洋镇、城关乡、瀚仙镇、夏阳乡等，其土壤硒元素含量介于0.400～3.000 mg/kg。Ⅱ类重点建设区分为20个子区（Ⅱ-1至Ⅱ-20），主要分布于盖洋镇、瀚仙镇、枫溪乡和夏阳乡等地，其土壤硒含量介于0.175～0.400 mg/kg。

表1 明溪县富硒土地资源分区建议

3.2 富硒土地资源开发利用

3.2.1 富硒农产品

依据《富硒农产品硒含量分类要求》（DB35/T 1730—2017）和《富硒稻谷》（GB/T 22499—2008）等，对作物可食部位的硒元素含量进行检测分析。结果发现，明溪县的富硒农产品主要有水稻、淮山、百香果、猕猴桃、绿茶、鸡蛋和淡水鱼，富硒农产品样本占比分别为65.22%、59.26%、75.0%、14.29%、25.00%、55.56%、100%。

作为大宗粮食产品，115件水稻样品中有48件稻米硒含量达到《富硒稻谷》（GB/T 22499—2008）的标准，富硒样占比为65.22%，硒含量介于0.002～0.129 mg/kg，均值为0.05 mg/kg，富硒水稻主要分布在盖洋镇、城关乡、瀚仙镇、沙溪乡和胡坊镇等地。54件淮山作物样品中有32件达到富硒相关标准（0.01～0.10 mg/kg），富硒占比位59.26%，硒含量介于0.005～0.091 mg/kg，均值为0.012 mg/kg。富硒淮山主要分布于盖洋镇、城关乡、瀚仙镇、胡坊镇、夏坊乡和夏阳乡等地。检测发现，有4件百香果样品、1件猕猴桃样品、2件绿茶样品、5件鸡蛋样品和5件淡水鱼样品的可食部位硒元素含量达到富硒相关标准。对于调查的豆类作物（花生和大豆），水果类（梨、葡萄、火参果、柑橘等）及生姜、冬笋等蔬菜类农作物，未发现有样本达到富硒标准。

3.2.2 土壤硒与作物中的硒

土壤中的硒是植物硒的主要来源。以明溪县大宗农作物水稻为例，根据土壤硒元素含量分布特征，对硒含量数据做均化处理，每0.05 mg/kg为一含量区间，将其分成10组。土壤中硒元素含量与农产品硒元素含量的相关曲线显示，水稻中硒元素含量与土壤中硒呈现出显著的线性正相关，随着土壤硒含量的增加，水稻中硒含量表现出增加的趋势，相关系数为0.958 7。这一结果突显了土壤硒含量水平对水稻硒富集的贡献，同时印证了土壤硒是水稻农产品中硒的第一供体。

3.2.3 富硒土地资源开发利用建议

农产品中的硒元素主要来自土壤，除了受土壤硒含量及其有效性影响外，还与作物品类直接相关。明溪县富硒土地广阔，而且土地平整，相对集中连片，生态良好。水稻作为明溪县大宗粮食作物，现有盖洋镇富硒“温庄贡米”品牌，“明溪淮山”是中国农产品地理标志农作物。这两类农产品种植面积广且产量大，具有广阔开发前景。建议在富硒土地资源I类优先建设区和Ⅱ类重点建设区优先规划种植易富硒的水稻和淮山农作物，在硒边缘和缺乏区域有选择性地种植易富硒农作物。

土壤酸碱度在很大程度上决定了硒的存在形态，从而影响其有效性，土壤中硒的有效性随着pH升高而增强，当土壤呈酸性和中性时，硒的有效性较低。鉴于明溪县耕地以酸性土壤为主的特征，富硒土地开发利用可适当施用草木灰、碳酸氢铵和窑灰钾肥等碱性肥料，改善土壤环境，以提高作物对土壤硒元素的吸收量。农业产业园可采取土施、叶面喷肥等方法，提高土壤和植物体内的硒含量，满足农产品的品质和产量要求。

4 结论

明溪县大面积耕地的土壤硒元素含量在适量等级以上，其着生的农作物可食部位均不同程度地富含硒元素，因而具有很大的开发潜力。富硒土地资源是大自然赐予人们的稀有资源，富硒土地资源开发宜与当地国土空间规划、农业产业发展规划等相结合，地方政府和有关部门应实施资源保护性开发战略。同时，拓展锌、锗、锶等有益微量元素的土地资源开发利用。研究表明，硒与重金属元素存在一定的伴生关系。在开发利用富硒土地资源时，要对耕地土壤进行环境质量监测和安全性评估。目前，植物外源增硒较多的是通过增施优质硒肥提高作物可食部位有机硒含量，同时促进土壤其他养分元素的平衡吸收，以提高作物产量和品质。为合理开发利用清洁安全的土地资源和农产品，建议通过科学的田间试验优化硒肥施用效果，大力发展富硒生态农业，同时切实保护生态环境。