Strontium in Soil-crop Migration and Enrichment Discussion on the Standard of Strontium Enrichment in Crops:A Case Study from the Shihe Area in Gushi, Henan

doi:10.19657/j.geoscience.1000-8527.2023.024

Abstract

Abstract:

By systematically collecting and analyzing soil and crop samples in the Shihe river basin of Gushi (Henan Province), and conducting geochemical evaluation of land quality, we identified regional soil Sr geochemical characteristics, influencing factors, and migration and enrichment mechanisms in soil and crops, i.e., residue state>strongly organic bound state>ion-exchange state>ferromanganese oxidation state>humic acid bound state>carbonate bound state>water-soluble state account for 98%. Strontium exists primarily in the soil in an insoluble stable form. In a weakly acidic environment, the insoluble Sr-bearing minerals (SrSO₄ and SrCO₃) hydrate and hydrolyze to form water-soluble Sr(HCO₃)₂ and SrCl₂, which are absorbed and utilized by plants to facilitate Sr migration in soil and crops. The Sr-rich standard for peanut, wheat, corn, rice, and other crops was proposed by comparing the Sr content of related crops (domestic and international), i.e., the lower limit is 0.65 mg/kg for Sr-rich rice, and 1.08 mg/kg for Sr-rich peanut, wheat, and corn. According to this Sr content standard, our wheat and peanut (and some rice) samples are Sr-rich. Our results provide a new reference for the development of Sr-rich land resource and Sr-rich agricultural products in the Shihe river basin.

Key words: Shihe river basin, Sr migration, Sr standard, soil and crop, Sr-rich agricultural product

CLC Number:

P595
S15

WANG Dongxiao, YUAN Dezhi. Strontium in Soil-crop Migration and Enrichment Discussion on the Standard of Strontium Enrichment in Crops:A Case Study from the Shihe Area in Gushi, Henan[J]. Geoscience, 2023, 37(03): 767-777.

Figures/Tables 14

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样品类型	样品数	最小值	最大值	算术平均值	背景值/ 基准值^*	中国土壤背景值/丰度^*	中国第二/第一环境土壤背景值^*	河南省土壤背景值/基准值^*	K1/K4^*	K2/K5^*	K3/K6^*
表层土壤	149	86.00	531	265	264	147	148	164	1.79	1.78	1.61
深层土壤	37	85.60	568	312	336^*	170^*	152^*	165^*	1.97^*	2.21^*	2.03^*

样品类型	样品数	最小值	最大值	算术平均值	背景值/ 基准值^*	中国土壤背景值/丰度^*	中国第二/第一环境土壤背景值^*	河南省土壤背景值/基准值^*	K1/K4^*	K2/K5^*	K3/K6^*
表层土壤	149	86.00	531	265	264	147	148	164	1.79	1.78	1.61
深层土壤	37	85.60	568	312	336^*	170^*	152^*	165^*	1.97^*	2.21^*	2.03^*

重点研究区	深层土壤样本数	表层土壤样本数	深层土壤算术平均值	表层土壤算术平均值	表生富集系数
黎集	5	17	343	237	0.69
张老埠	11	49	291	256	0.88
柳营	8	28	365	262	0.72
沙河铺	3	11	308	263	0.85
丰港	8	30	275	259	0.94
全区	35	149	313	265	0.85

重点研究区	深层土壤样本数	表层土壤样本数	深层土壤算术平均值	表层土壤算术平均值	表生富集系数
黎集	5	17	343	237	0.69
张老埠	11	49	291	256	0.88
柳营	8	28	365	262	0.72
沙河铺	3	11	308	263	0.85
丰港	8	30	275	259	0.94
全区	35	149	313	265	0.85

项目	研究区	表层土壤	深层土壤	中国土壤 (A层)	中国土壤
ba	黎集	0.77	0.92	0.98	1.25
	张老埠	0.78	0.86
	柳营	0.78	0.91
	沙河铺	0.78	0.80
	丰港	0.82	0.85
	全区	0.80	0.87
Saf	黎集	7.52	6.61	—	7.09
	张老埠	7.21	6.67
	柳营	7.02	6.22
	沙河铺	6.95	5.72
	丰港	7.33	6.34
	全区	7.17	6.40