浙江慈溪粮食主产区富硒土壤评价方法对比研究

doi:10.19657/j.geoscience.1000-8527.2020.04.04

摘要/Abstract

摘要：

以浙江省慈溪市粮食生产功能区为研究区,采集了94件稻谷和根系土壤样,土壤样测试了硒总量和硒形态、pH值及有机质含量,稻谷样测试了硒总量,研究了土壤和稻谷硒含量特征。依据富硒土壤界定标准及多元回归分析方法,开展了基于土壤硒总量和基于土壤硒总量与土壤理化指标的2种富硒土壤评价,并从作物实际富集效果出发,对2种评价方法进行对比研究。结果表明,研究区土壤和稻谷中硒含量属中等变异,受外界因素影响或地质背景差异小,22.3%的土壤样品和53.2%的稻谷样品达到富硒标准。2种评价方法效果差异明显,基于土壤硒总量进行富硒土壤评价,往往会遗漏大部分富硒稻谷区域,且圈定的富硒范围稻谷富硒率较低;基于土壤硒总量、土壤理化指标的富硒土壤评价,不管从包含的富硒稻谷样点数还是区内稻谷富硒率两方面,效果均显著优于基于土壤硒总量进行的富硒土壤评价。

关键词: 土壤硒, 土壤理化指标, 稻谷硒, 富硒土壤评价, 对比研究, 慈溪市

Abstract:

A total of 94 samples of rice and soil were collected in functional zone of grain production in Cixi City, Zhejiang Province. Soil samples were tested for total content and speciation of selenium, pH and organic matter, and rice samples were tested for selenium. The characteristics of selenium in soil and rice were analyzed. According to the standard of Se-rich soil and multivariate correlation analysis theory, the evaluation method which based on total selenium in soil was compared with which based on total selenium, physical and chemical indicators of soil. The results indicated that 22.3% of soil samples and 53.2% of rice samples reached Se-rich standard, while selenium in soil and rice showed moderate variation, proving low-level impact of external factors and same geological background. Otherwise, there were significant differences between the two evaluation me-thods, the evaluation simply based on total selenium in soil commonly omited most of the Se-rich areas, and the Se-rich areas targeted by this method actually had lower rate of Se-rich rice. In comparison, the evaluation method based on total selenium in soil, physical and chemical indicators of soil outperformed the another evaluation method due to its better results of both more Se-rich samples and higher rate of Se-rich rice in targeted areas.

Key words: soil selenium, soil physical-chemical indicators, rice selenium, Se-rich soil evaluation, compara-tive study, Cixi City

中图分类号:

P595
X142

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图/表 8

表1 研究区水稻根系土硒元素地球化学统计参数

Table 1 Geochemical characteristics of selenium contents in rice root soil in the study area

指标	样本数	最大值/(mg/kg)	最小值/(mg/kg)	中位数/(mg/kg)	平均值/(mg/kg)	标准离差	变异系数/%
Se	94	0.59	0.11	0.30	0.31	0.07	23.30

图1 研究区土壤硒含量分布图

Fig.1 Distribution of selenium contents in soil in the study area

表2 研究区稻谷硒富集情况统计表(n=94)

Table 2 Statistical values of selenium contents in rice in the study area(n=94)

元素	最大值/ (mg/kg)	最小值/ (mg/kg)	算术平均值/ (mg/kg)	离差	变异系数/ %	数据分布			富硒情况
元素	最大值/ (mg/kg)	最小值/ (mg/kg)	算术平均值/ (mg/kg)	离差	变异系数/ %	Sig.值	分布类型		富硒件数		富硒比例/%
Se	0.114	0.025	0.044	0.02	45.7	0.11	正态分布	50		53.2

表3 土壤中硒形态含量参数统计(n=60)

Table 3 Statistical values of different forms of selenium in soil(n=60)

硒形态	最大值/(mg/kg)	最小值/(mg/kg)	平均值/(mg/kg)	离差	变异系数/%	占比/%
水溶态	0.013	0.002	0.005	0.003	66.78	1.69
离子交换态	0.036	0.006	0.020	0.008	39.24	6.71
碳酸盐结合态	0.185	0.003	0.082	0.062	76.26	27.61
腐殖酸结合态	0.046	0.027	0.033	0.004	13.49	11.20
铁锰氧化物结合态	0.083	0.004	0.029	0.020	70.85	9.68
强有机结合态	0.151	0.023	0.067	0.033	48.70	22.73
残渣态	0.084	0.043	0.060	0.008	13.33	20.37

图2 基于土壤硒总量的富硒土壤评价图

Fig.2 Evaluation of Se-rich soil based on total selenium contents in soil

表4 土壤硒总量、土壤理化指标与稻谷硒含量相关系数

Table 4 Correlation between soil selenium, soil physical and chemical indicators and selenium contents in rice

指标	D	Se	pH	有机质
D	1
Se	0.355^**	1
pH	-0.298^**	-0.594^**	1
有机质	-0.313^**	0.296^**	-0.419^**	1

表5 基于土壤硒总量、土壤理化指标的稻谷硒含量回归模型

Table 5 Regression model of selenium contents in rice based on soil physical and total chemical indicators and selenium contents in soil

因变量	模型参数		t	Sig.值	R	R²
Y:稻谷硒含量	常量	0.072	5.539	0.000	0.622	0.386
	有机质	-0.005	-6.501	0.000
	pH值	-0.005	-2.920	0.005
	土壤硒含量	0.041	2.798	0.006

图3 基于土壤硒总量和土壤理化指标的富硒土壤评价图

Fig.3 Se-rich soil evaluation based on soil physical and chemical indicators and soil selenium

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