Selenium contents of rice and rhizosphere soil and threshold value of selenium-rich soil in Ganzhou of Jiangxi Province
-
摘要:
以赣州市主要农作物954组水稻及根系土为研究对象,分析了水稻及根系土中硒的含量特征,并研究了赣州市富硒土壤界限值。结果表明,水稻籽实总体富硒概率为53.77%,其中当根系土Se含量≥ 0.4 mg/kg时,水稻籽实的富硒比率高达79.78%。但是在研究区足硒、潜在硒不足和缺硒的土壤中,也发现有一定数量的富硒水稻,说明以0.4 mg/kg为界限划分富硒土壤存在一定的漏判和误判。通过水稻富硒率对比发现,赣州市水稻种植区富硒土壤标准下限值为0.3 mg/kg,此时水稻籽实Se平均含量为0.073 mg/kg,水稻富硒率为72.16%。研究结果对赣州市富硒土壤资源的科学利用和富硒水稻产业的发展具有重要意义。
Abstract:In our project, 954 groups of rice and root soil, the main crops of Ganzhou city, were taken as a research object to analyze the selenium contents of rice and rhizosphere, and to study the threshold value of selenium-rich soil in Ganzhou city.The results revealed that when the Se content of rhizosphere was ≥ 0.4 mg/kg, the overall selenium enrichment probability of rice seeds was 53.77%, and the selenium enrichment ratio of rice seeds was as high as 79.78%.However, a certain amount of selenium-rich rice also grew in the soil with sufficient selenium, potential deficient selenium and deficient selenium, which indicates that there were certain misjudgment and erroneou judgment in the division of the selenium-rich soil according to the threshold of 0.4 mg/kg.According to the comparison of Se enrichment rate of rice, when the standard lower limit of Se-rich soil in the rice growing area of Ganzhou City was 0.3 mg/kg, the average Se content in rice seeds was 0.073 mg/kg, and the Se enrichment rate in rice was 72.16%.This study is of great significance to the scientific utilization of selenium-rich soil resources and the development of selenium-rich rice industry in Ganzhou City.
-
Keywords:
- soil selenium /
- rice selenium /
- selenium enrichment standard /
- regression analysis
-
-
表 1 指标的分析方法及检出限
Table 1 Analysis method and detection limit
品种 元素 分析方法 检出限 品种 元素 分析方法 检出限 土壤 Se AFS 0.01 水稻籽实 Se AFS 0.01 pH ISE 0.1** 注:“**”为无量纲,Se元素单位为mg/kg;AFS为原子荧光光谱法,ISE为离子选择性电极法 表 2 赣州市水稻籽实和对应根系土Se含量特征(n=954件)
Table 2 Se contents of rice seed and corresponding that of root soil in Ganzhou City
测试项 水稻籽实Se含量/(mg·kg-1) 根系土壤Se含量/(mg·kg-1) 平均值 0.056 0.273 中位数 0.044 0.247 最小值 0.001 0.088 最大值 2.198 2.500 标准偏差 0.084 0.154 变异系数 1.514 0.563 表 3 不同地质背景发育土壤和种植水稻籽实Se含量
Table 3 Se contents of soil and rice seed developed under different geological backgrounds
mg/kg 地层 样品数 水稻籽实 根系土壤 平均值 最小值 最大值 平均值 最小值 最大值 白垩系 179 0.054 0.002 0.450 0.240 0.099 0.715 侏罗系 47 0.037 0.008 0.119 0.228 0.099 0.440 二叠系 53 0.111 0.034 0.509 0.467 0.125 2.500 石炭系 197 0.070 0.020 0.234 0.323 0.117 0.856 泥盆系 32 0.066 0.014 0.18 0.264 0.153 0.597 寒武系 100 0.041 0.003 0.159 0.254 0.120 0.460 震旦系 102 0.040 0.001 0.174 0.241 0.110 0.550 花岗岩 201 0.034 0.001 0.116 0.246 0.088 0.554 表 4 不同土壤硒分级水稻富硒比例
Table 4 Selenium-rich ratio of rice in different soil grades
根系土Se含量(mg/kg) 分级 样本数/件 富硒水稻个数/件 富硒率/% Se含量<0.125 缺乏 24 7 29.17 0.125 ≤ Se含量<0.175 潜在硒不足 125 52 41.60 0.175 ≤ Se含量<0.4 足硒 716 383 53.49 0.4 ≤ Se含量<3.0 富硒 89 71 79.78 -
Yu T, Hou W L, Hou Q Y, et al. Safe utilization and zoning on natural selenium-rich land resources: a case study of the typical area in Enshi County, China[J]. Environmental Geochemistry and Health, 2020, 42: 2803-2818. doi: 10.1007/s10653-020-00519-0
Gu Q B, Yang Z F, Y T, et al. Application of ecogeochemical prediction model to safely exploit seleniferous soil[J]. Ecotoxicology and Environmental Safety, 2019, 177: 133-139. doi: 10.1016/j.ecoenv.2019.03.084
黄园英, 魏吉鑫, 刘久臣, 等. 江西赣州瑞金-石城地区土壤与白莲果实中Se及其他有益元素地球化学特征[J]. 地质通报, 2020, 39(12): 1944-1951. http://dzhtb.cgs.cn/gbc/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20201208&flag=1 杨忠芳, 余涛, 侯青叶, 等. 海南岛农田土壤Se的地球化学特征[J]. 现代地质, 2012, 26(5): 837-849. doi: 10.3969/j.issn.1000-8527.2012.05.001 曾庆良, 余涛, 王锐. 土壤硒含量影响因素及富硒土地资源区划研究——以湖北恩施沙地为例[J]. 现代地质, 2018, 32(1): 105-112. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-XDDZ201801011.htm 余涛, 杨忠芳, 王锐, 等. 恩施典型富硒区土壤硒与其他元素组合特征及来源分析[J]. 土壤, 2018, 50(6): 1119-1125. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-TURA201806010.htm 张光弟, 葛晓立, 张绮玲, 等. 湖北恩施硒中毒区土壤硒的分布及其控制因素[J]中国地质, 2001, 28(9): 37-41. doi: 10.3969/j.issn.1000-3657.2001.09.006 葛晓立, 李家熙, 万国江, 等. 张家口克山病地区土壤硒的地球化学形态研究[J]. 岩矿测试, 2000, 19(4): 254-258. doi: 10.3969/j.issn.0254-5357.2000.04.004 吕瑶瑶, 余涛, 杨忠芳, 等. 大骨节病区硒元素分布的调控机理研究——以四川省阿坝地区为例[J]. 环境化学, 2012, 31(7): 935-944. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-HJHX201207000.htm Rayman M P.Food-chain selenium and human health: emphasis on intake[J]. British Journal of Nutrition, 2008, 100(2): 254-268. doi: 10.1017/S0007114508939830
Yu T, Yang Z F, Lv Y Y, et al. The origin and geochemical cycle of soil selenium in a Se-rich area of China[J]. Journal of Geochemical Exploration, 2014, 139: 97-108. doi: 10.1016/j.gexplo.2013.09.006
王锐, 余涛, 曾庆良, 等. 我国主要农耕区土壤硒含量分布特征、来源及影响因素[J]. 生物技术进展, 2017, 7(5): 359-366. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-SWJZ201705006.htm 汤奇峰, 徐春丽, 刘斯文, 等. 江西赣州市瑞金盆地天然富硒土地资源特征与保护利用[J]. 地质通报, 2020, 39(12): 1932-1943. http://dzhtb.cgs.cn/gbc/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20201207&flag=1 雍太健, 张明, 陈国光, 等. 赣州市土地质量地球化学评估及其富硒特征研究[J]. 华东地质, 2020, 41(4): 403-409. 文帮勇, 张涛亮, 李西周, 等. 江西龙南地区富硒土壤资源开发可行性研究[J]. 中国地质, 2014, 41(1): 256-263. doi: 10.3969/j.issn.1000-3657.2014.01.021 谭见安. 中华人民共和国地方病与环境图集[M]. 北京: 科学出版社, 1989: 39. Lu A X, Li B R, Li J, et al. Heavy metals in paddy soil-rice systems of industrial and township areas from subtropical China: Levels, transfer and health risks[J]. Journal of Geochemical Exploration, 2018, 194: 210-217. doi: 10.1016/j.gexplo.2018.08.003
成晓梦, 马荣荣, 彭敏, 等. 中国大宗农作物及根系土中硒的含量特征与富硒土壤标准建议[J]. 物探与化探, 2019, 43(6): 1367-1372. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-WTYH201906026.htm 廖启林, 崔晓丹, 任静华, 等. 江苏土壤硒分布特征及富硒土地资源开发利用潜力[J]. 地质学刊, 2019, 43(4): 639-651. doi: 10.3969/j.issn.1674-3636.2019.04.017 周墨, 陈国光, 张明, 等. 赣南地区土壤硒元素地球化学特征及其影响因素研究: 以青塘-梅窖地区为例[J]. 现代地质, 2018, 32(6): 1292-1301. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-XDDZ201806017.htm 中国地质调查局. 中国地质调查局地质调查技术标准天然富硒土地划定与标识(试行)(DD 2019—10). 2019. 生态环保部中华人民共和国国家市场监督管理总局, 土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)(GB 15618—2018). 2018. 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局, 中国国家标准化管理委员会. 富硒稻谷(GB/T 22499-2008). 2008. 中华人民共和国国土资源部. 中国人民共和国地质矿产行业标准多目标区域地球化学调查规范(1∶250000)(DZ/T 0258—2014). 2014. 中国地质调查局. 中国地质调查局地质调查技术标准生态地球化学评价样品分析技术要求(试行)(DD 2005—03). 2005.