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陕西主要小麦产区土壤—小麦中硒的空间分布特征

黄杰  
【摘要】:微量元素硒是人体和动物所必需的,其缺乏或过量与人类的健康紧密相连。查明一个地区土壤及主要粮食中的硒含量及其空间分布特征是探究当地居民人体硒营养状况的重要依据。小麦在我国粮食作物中位居第三,同时亦是北方居民日常的主食。本文以陕西主要小麦产区32个县区为的土壤-小麦为研究对象,采集并测定了522个表层土壤样品及对应的小麦籽粒样品中的硒含量,采用地统计学方法分析了该地区硒含量的空间分布特征,系统评价了大尺度上土壤中有效硒含量的分布特征;同时探究了降水和地形条件对于土壤中硒的有效性的影响;并以泾惠灌区为例,探究了人为活动对土壤及小麦中硒含量累积的可能影响。得到的主要研究结果如下:1.陕西主要麦区土壤中总硒含量为0.020~1.044 mg·kg~(-1),平均含量为0.171±0.088mg·kg~(-1)。研究区土壤样品中缺硒和潜在缺硒的土壤占总样本数的62.3%,而适量硒占总样本的35.2%,富硒的土壤仅占2.5%,说明陕西主要小麦产区属于缺硒地区。凤翔县土壤硒含量在32个县区中最低,仅为0.103±0.029 mg·kg~(-1),而韩城市土壤硒含量高达0.398±0.222 mg·kg~(-1),为凤翔县的3.8倍。整个研究区土壤硒含量分布达中等变异性,土壤硒含量空间分布具有不均一性,其中韩城市、阎良区、华县及户县土壤硒含量较高,而咸阳市、西安市、宝鸡市北部地区土壤硒含量要比其它地区低。2.陕西主要麦区小麦籽粒硒含量范围为0.0001~0.795 mg·kg~(-1),均值为0.056±0.064mg·kg~(-1)。在小麦样品中,达到适量、高硒水平达到样品总量的52.3%,分别为30.5%和21.8%,而处于缺硒水平的为23%,临界缺硒24.7%。从空间分布上来看,陕西主要麦区达到空间强变异性;小麦高硒呈明显的离散点状分布,如武功县与兴平市交界处、富平县与蒲城县交界处、韩城市北部、阎良区与临潼区交界和泾阳县局部地区。陕西主要麦区人均每日通过小麦摄取硒的量为16.9μg·d~(-1),通过谷物类摄入的硒占每日硒摄入量的33.7%,高于中国其它地区,表明当地居民通过小麦摄入了相对较高的硒。3.陕西主要麦区土壤有效硒含量为0.017±0.009 mg·kg~(-1),占土壤硒含量的11.5%,高于青海平安地区。其中,最高为长武县21%,最低为土壤硒含量最高的韩城市,仅为4.5%。相关性分析表明土壤有效硒与土壤总硒含量达到显著相关(p0.01),前者在空间上的分布规律与后者基本一致,即以研究区东北部含量低,而关中西南部,即户县、兴平等地含量高。另外,降水量对于研究区的硒生物有效性无显著影响。海拔和有效硒、土壤总硒及小麦籽粒硒的三者均呈显著负相关(p0.01),结果表明随着海拔的升高,土壤总硒、有效硒及小麦硒含量三者呈现下降的趋势。4.泾惠渠灌区土壤硒含量以阎良区和临潼北部最高,其它地区间差异不显著,土壤样品中缺硒和潜在缺硒的占样本总数的76.92%,而土壤中的硒适量占20.19%,表明该地区的土壤缺硒。灌区小麦硒含量高于整个研究区,主要与人为活动、灌溉等造成的硒累积有关。总之,陕西小麦产区土壤-小麦中硒含量水平并不能仅依据土壤全硒含量来,还与土壤中硒的有效性、植物对硒的摄取能力、气候乃至地形等条件相关,因此在硒生物强化过程中应当综合考虑土壤供硒能力以及硒生物有效性两个方面。


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