Enrichment of Selenium in Cultivated Soils and Crops in Zunyi, Guizhou
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摘要: 利用贵州省耕地质量地球化学调查系统采集大量样品的契机,开展硒(Se)在耕地土壤及农作物有用器官中的分布规律研究。统计分析研究表明,遵义地区表层土壤绝大部分处于足Se和富Se水平,仅有极少部分属缺Se和高Se土壤;单就Se元素而言,整体属优质土壤。相关分析结果表明,土壤中Se含量与土壤有机质含量、海拔高度显著相关,受成土母岩岩性控制明显,土壤pH值 < 8.5时相关不明显,在 > 8.5时呈显著负相关关系。土壤中Se含量由地表往下逐渐降低,这可能是受各层土壤中有机质含量控制所致。农作物植株中Se含量主要因其器官部位及其生育阶段而不同。玉米、茶叶中的Se含量可能会受根系土Se含量影响。Abstract: Taking advantage of the opportunity of collecting a large number of samples from the Guizhou Province Cultivated Land Quality Geochemical Survey System, conduct research on the distribution of selenium (Se) in cultivated land soil and useful organs of crops. Statistical analysis showed that most of the surface soils in Zunyi was at full or rich levels of Se, only a very small proportion of surface soils was at deficient or high levels of Se. The content of Se in the soil is significantly correlated with the content of soil organic matter and altitude. It is obviously controlled by the lithology of the soil-forming parent rock. The correlation is not obvious when the soil pH value is < 8.5, and there is a significant negative correlation when the pH value is > 8.5. The Se content was decreased vertically with soil depths, which may be controlled by the content of soil organic matter in each layer. The Se content in crop depended mainly on the organ and growth period of crop. The Se content in corn and tea may be affected by the Se content in root soil.
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Key words:
- Arable soil /
- Crop /
- Selenium /
- Distribution pattern /
- Zunyi /
- Guizhou
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表 1 研究区Se元素样本生态景观分布统计表[8]
Table 1. Ecological landscape distribution of Se in the study area
土壤Se划分等级*
Grading for soil Se样本数**
Number of samples缺Se(< 0.125 mg kg−1) 277 少Se(0.125 ~ 0.175 mg kg−1) 718 足Se(0.175 ~ 0.45 mg kg−1) 36577 富Se(0.45 ~ 2.00 mg kg−1) 47125 高Se(2.00 ~ 3.00 mg kg−1) 512 注:* 据《中华人民共和国地方病与环境图集》,1991.
** 样本总数为未剔除异常值时的样品总数。表 2 不同成土母岩风化土壤Se含量统计特征值
Table 2. Statistical characteristic values of Se content in weathered soils of different soil-forming parent rocks.
母岩岩性
Lithology of parent rock样品数
Number of samplesSe含量(mg kg−1)
Se content最小值
Minimum最大值
Maximum平均值
Average标准偏差
Standard deviation变异系数
Coefficient of variation白云岩 15976 0.010 0.860 0.489 0.135 0.276 粉砂岩 2472 0.048 0.860 0.488 0.132 0.270 灰岩 38020 0.010 0.860 0.468 0.153 0.327 煤系地层* 2568 0.48 0.860 0.605 0.153 0.253 泥岩 2817 0.074 0.860 0.405 0.153 0.378 泥岩夹灰岩 4552 0.094 0.860 0.535 0.132 0.247 浅变质岩 158 0.170 0.850 0.369 0.143 0.388 砂泥岩 6656 0.06 0.860 0.383 0.157 0.410 砂岩 3089 0.33 0.850 0.298 0.116 0.389 注:* 在研究区系指二叠系龙潭组或合山组砂泥岩、硅质岩、灰岩及煤层组合地层。 表 3 Se含量与海拔高度分组统计表
Table 3. Statistical table of Se content and altitude grouping.
高程段(m)
Elevation range样品数
Number ofsamples耕地土壤Se含量(mg kg−1) 比较平均值单样本T检验 最小值
Minimum最大值
Maximum平均值
Average变异系数
Standard deviationT值 显著性
Significance95%差异数信赖区间
95% Confidence interval500以下 1887 0.033 0.690 0.3545 0.3289 0.005 0.996 −0.0053 0.0053 500 ~ 799 16652 0.050 0.880 0.4020 0.3684 −0.037 0.971 −0.0023 0.0022 800 ~ 1099 45541 0.010 1.140 0.5089 0.3772 0.047 0.962 −0.0018 0.0017 1100 ~ 1399 15518 0.040 1.200 0.5539 0.3749 0.007 0.994 −0.0033 0.0033 1400 ~ 1699 1520 0.070 1.710 0.8231 0.4352 0.003 0.998 −0.0180 0.0181 1700以上 27 0.290 1.820 0.9544 0.3542 0.001 0.999 −0.1401 0.1401 表 4 Se含量正、异常样品与pH值分组统计表
Table 4. Positive and abnormal Se content samples and pH grouping statistics table
pH 正常Se含量
Normal Se content异常Se含量
Abnormal Se content样品数(件)
Number of samples平均值(mg kg−1)
Average样品数(件)
Number of samples平均值(mg kg−1)
Average< 5.5 23725 0.4818 3365 1.2703 5.5 ~ 6.5 23868 0.4543 2617 1.2551 6.5 ~ 7.5 14512 0.4685 1539 1.2458 7.5 ~ 8.5 13912 0.4589 1401 1.2374 > 8.5 390 0.2844 10 1.0755 表 5 土壤各层Se含量及与有机质含量对比统计表
Table 5. Statistical analysis for contents of Se and organic matter across soil layers
层位
Layer样品数
Number of samples土壤(mg kg−1)
Se有机质(g kg−1)
Organic matter最小值
Minimum最大值
Maximum平均值
Average最小值
Minimum最大值
Maximum平均值
AverageA 192 0.13 15.10 1.30 0.40 18.72 4.20 B 192 0.11 17.30 1.16 0.04 16.38 2.40 C 145 0.10 14.90 0.87 0.04 5.39 1.56 R 192 0.06 22.80 1.17 0.04 10.35 1.56 注:A-淋溶层; B-淀积层; C-母质层 ;R-基岩层。 表 6 不同农作物有用器官Se含量与根系土壤Se含量对比统计表
Table 6. Statistical analysis for Se content in different crops and rhizosphere soil.
有用器官
Useful organs品种
Species样品数
Number of samples最小值
Minimum最大值
Maximum平均值
Average根 党参 16 0.008 0.048 0.017 茎 竹笋 60 untested 0.060 0.010 金钗石斛 20 0.008 0.052 0.021 叶 白菜 9 untested 0.014 0.003 菜芯 8 untested 0.008 0.003 茶叶 140 0.048 0.518 0.140 苦丁茶 22 0.048 0.162 0.074 花 花椰菜 20 untested 0.012 0.006 金银花 15 0.036 0.119 0.060 果 柑橘 15 untested 0.016 0.001 桃 15 − untested − 梨 23 untested 0.016 0.001 李 15 untested untested − 桂元 20 untested 0.008 0.000 猕猴桃 18 0.003 0.024 0.004 辣椒 149 untested 0.279 0.008 籽 高粱 96 0.007 0.960 0.044 水稻 457 0.006 0.370 0.042 玉米 34 0.006 0.477 0.047 -
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