柳江区土壤硒资源普查及分级评价研究

来源:用户上传      作者:韦方智　彭春苗　韦有弟

　　摘 要：目的：掌握柳江区土壤硒资源状况，为当地利用农业硒资源，开发富硒农产品提供科学依据和技术支持。方法：对柳江区撤县设区前的12个镇的耕地土壤（水田、旱地）开展调查布点、采样检测及结果评价。以硒资源普查数据为依据，按测土配方施肥数据库格式建立柳江区硒资源普查数据库，通过对数据的统计分析，制作柳江区土壤硒含量分区图，直观地展示柳江区土壤硒资源普查成果。结果：柳江区耕地土壤1601个普查点位硒含量在0.09～5.99mg/kg，其中，中位值为0.54mg/kg，平均值达0.59mg/kg，是全国土壤平均硒含量0.29mg/kg[1]的2.0倍，是廣西耕地土壤平均硒含量0.49mg/kg[2]的1.2倍。柳江区12个镇耕地土壤平均硒含量在0.36～0.91mg/kg，均高于全国平均水平，达全国耕地土壤平均硒含量的1.2～3.1倍;与广西平均水平相比，有高有低。柳江区耕地土壤普查点位土壤全硒含量分级相对集中在富硒和足硒等级，占普查总点位的98.9%，缺硒和过硒等级点位占普查总点位的1.1%，其中缺硒点位8个，占普查总点位的0.5%;足硒点位544个，占普查总点位的34.0%;富硒点位1040个，占普查总点位的65.0%;过硒点位9个，占普查总点位的0.6%。
　　关键词：土壤;硒;普查;分级评价;柳江区
　　中图分类号 S156 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2020）08-0122-04
　　为详细掌握柳江区土壤硒资源状况，为当地开发利用富硒土壤资源提供科学依据和技术支持，自2018年起，在面积为85973.26hm2的柳江区（区域指原柳江县12个乡镇，下同）耕地土壤（水田、旱地）开展了土壤硒资源普查检测，建立了农业硒资源普查数据库，并进行了数据统计分析和分级评价研究，掌握了柳江区土壤硒资源丰富家底及其含量状况。依据广西地方标准《土壤中全硒含量的分级要求》（DB45/T1442）[3]完成了柳江区土壤硒分级评价判定，明确了柳江区耕地土壤硒分级分布规律和不同耕地类型（水田、旱地）富硒土壤点位分布特征;制作出了柳江区耕地土壤（水田、旱地）硒元素分区图。
　　1 研究区概况
　　柳江区地处广西壮族自治区中部，柳州市西南部，地处北纬108°54′40″～109°44′45″、东经23°54′30″～24°29′00″之间。柳江区耕地面积8.57万hm2，占土地总面积的33.76%;园地面积2473hm2，占土地总面积的0.97%;林地面积11.59万hm2，占土地总面积的45.67%[4]。本次普查涉及柳江区未撤县时的12个镇，127个村委和22个居委，调查的耕地土壤为水田、旱地，主要种植水稻、甘蔗、玉米、蔬菜、水果等作物。
　　2 材料与方法
　　2.1 普查范围 原柳江县12个镇的127个村委和22个居委的耕地土壤（水田、旱地）。
　　2.2 普查对象 耕地土壤（水田、旱地）耕作层0～20cm土壤中全硒（Se）含量，并采集50个耕地土壤硒元素背景样。
　　2.3 普查与评价方法 调查收集整理测土配方施肥地力评价资料，填写普查表;结合实地调查及测土配方历史点位，布设采样点位;采用多点混合和梅花点法采集耕地耕作层土壤;采用NY/T1104《土壤中全硒的测定方法》开展土壤样品中全硒含量的检测;依据广西地方标准《土壤中全硒含量的分级要求》（DB45/T1442）[3]进行土壤分级评价判定;依据普查数据建立数据库，对数据的分析统计;利用ARCGIS9.3软件的“添加XY数据”功能添加采样点GPS信息;利用ARCGIS9.3软件的“空间分析”→栅格插值→反距离加权算法将化验结果赋值到测土配方施肥耕地管理单元图上，制作柳江区土壤硒资源普查分级评价图。
　　2.4 普查内容
　　2.4.1 资料收集 以2017年为普查基准年，通过查阅年鉴等资料，收集自然、社会和农业生产基本情况，填报普查表相关指标。
　　2.4.2 布点采样 土壤采样按NY/T395《农田土壤环境质量监测技术规范》[5]进行，在位于每个采样单元相对中心位置的典型地块（同一农户的地块）667～6670m2，以农户地块为土壤采样单元。采用S形或梅花形采集20个点耕层土壤，按四分法混合均匀后取1kg作为1个样品。应用土肥宝APP进行采样记录、样品编号、样品标签打印、相片拍摄等。采样点进行GPS定位，记录经纬度，精确到0.0001°。普查耕地土壤面积85973.26hm2，共布设普查点位1601个，其中，水田代表面积22871.4hm2，布点1158个;旱地代表面积63101.86hm2，布点443个。12个镇分别成立3人以上采样工作小组3个，参照《农田土壤环境质量监测技术规范》（NY/T395）[4]和按普查技术方案要求采集、风干土壤样品，用土肥宝软件进行GPS定位、记录经纬度和海拔高度，现场拍照，填写样品标签和点位信息表。2018年6月底完成了普查点位耕作层土壤样品的采集、风干和送样;2018年7月底完成了1601份样品化验及普查点位信息的录入与审核。
　　2.4.3 样品检测 通过政府采购，购买样品检测服务，委托中标企业中国检验认证集团广西有限公司承担样品制备和检测工作。该企业通过广西壮族自治区土壤肥料工作站检测能力考核，检测过程中实施全程质量控制，内外质量控制盲样结果全部符合要求出具检测报告。2018年7月底，获得所有普查样品准确、公正的检测有效数据，并附带检测报告。
　　2.4.4 建立富硒资源数据库 利用Excel2007，按照测土配方施肥数据库录格式入采样点信息;选择测土配方施肥地力评价数据的耕地管理单元图、行政区划图、地名图等数据图层，形成富硒资源数据库。根据广西地方标准《土壤中全硒含量的分级要求》（DB45/T1442），进行硒元素评价分级;并对化验数据统计分析和分级评价研究。数据库的建立实现普查数据的导入、存储、查询、统计及分级评价等研究结果与图件成果的直观展示和导出。 　　3 结果与分析
　　柳江区土壤硒资源普查与分级评价成果，直接通过数据库查询实现，通过ARCGIS9.3直观展示和导出。
　　3.1 全区土壤硒含量 由表1可知，柳江区耕地土壤1601个普查点位硒含量在0.09～5.99mg/kg，其中，中位值为0.54mg/kg，平均含量达0.59mg/kg，是全国土壤平均硒含量0.29mg/kg[1]的2.0倍，是广西耕地土壤平均硒含量0.49mg/kg[2]的1.2倍。柳江区12个镇耕地土壤平均硒含量在0.36～0.91mg/kg，均高于全国平均水平，达全国耕地土壤平均硒含量1.2～3.1倍;与广西的平均水平相比，有高有低，为柳州市耕地土壤的平均硒含量的0.7～1.9倍。各乡镇耕地土壤平均硒含量由高到低排序依次是里雍镇、白沙镇、穿山镇、进德镇、洛满镇、拉堡镇、三都镇、成团镇、百朋镇、流山镇、里高镇、土博镇。其中，里雍镇、白沙镇、穿山镇、进德镇、洛满镇、拉堡镇、三都镇7个镇高于或等于柳江区耕地土壤平均硒含量水平，成团镇、百朋镇、流山镇、里高镇、土博镇5个镇低柳江区耕地土壤平均硒含量水平。
　　3.2 水田旱地土壤硒含量 由表2可知，柳江区水田、旱地普查点位耕地土壤平均硒含量为旱地>水田，均高于全国和广西的平均水平。其中，中位值分别为0.53、0.54mg/kg，分别高出全国平均水平0.24、0.25mg/kg，达1.8倍、1.9倍;分别高出广西平均水平0.04、0.05mg/kg，均达1.1倍。平均值分别为0.62、0.58mg/kg，分别高出全国平均水平0.33、0.29（mg/kg），分别是全国平均水平的2.1倍、2.0倍;高出广西平均水平0.13、0.09（mg/kg），分别是全国平均水平的1.6倍、1.8倍。柳江区耕地土壤平均硒含量为0.59mg/kg，分别是全国和广西平均水平的2.0倍和1.2倍，分别高出0.30mg/kg、0.10mg/kg。
　　由表3可知，柳江区各镇水田、旱地普查点位土壤平均硒含量均高于全国土壤平均硒含量;其中仅有百朋镇的旱地、土博镇、里高镇的土壤平均硒含量低于广西平均水平。但各镇间水田、旱地普查点位土壤平均硒含量水平存在差异，其中白沙镇、百朋镇、成团镇、拉堡镇、里高镇、里雍镇、土博镇的土壤平均硒含量为水田>旱地，穿山镇、进德镇、流山镇、洛满镇、三都镇的土壤平均硒含量为旱地>水田。
　　3.3 耕地土壤硒含量等级分布 由表4可知，柳江区耕地土壤普查点位土壤全硒含量分级相对集中在富硒和足硒等级，占普查总点位的98.9%，缺硒和过硒等级点位占普查总点位的1.1%，其中缺硒点位8个，占普查总点位的0.5%;足硒点位544个，占普查总点位的34.0%;富硒点位1040个，占普查总点位的65.0%;过硒点位9个，占普查总点位的0.6%。柳江区耕地土壤全硒水田、旱地含量分级也相对集中在富硒和足硒等级，占各自普查总点位的比例分别为99.2%、98.2%，其中水田土壤缺硒5个，占其普查总点位的0.4%;足硒350个，占其普查总点位的30.2%;富硒799个，占其普查总点位的69.0%;过硒4个，占其普查总点位的0.3%。旱地土壤缺硒3个，占其普查总点位的0.7%;足硒194个，占其普查总点位的43.8%;富硒241个，占其普查总点位的54.4%;过硒5个，占其普查总点位的1.1%。
　　3.4 各镇耕地土壤硒普查点位土壤全硒含量分级 由表5可知，柳江区各镇耕地土壤普查点位分布相对集中在富硒和足硒等级，其中富硒和足硒点位占各自普查总点位的100%的有白沙镇、进德镇、拉堡镇、里高镇、流山镇、土博镇，余下各镇由高到低依次为成团镇99.5%、洛满镇99.3%、穿山镇99.1%、百朋镇98.8%、三都镇95.5%、里雍镇94.5%;缺硒和过硒点位占各自普查总点位的比例由低到高排序依次为成团镇0.5%、洛满镇0.7%、穿山镇0.9%、百朋镇1.2%、三都镇4.5%、里雍镇5.5%。
　　3.5 水田旱地富硒土壤分布特性 由表6可知，柳江区水田、旱地富硒土壤点位分别为799个、241个，占各自普查总点位的比例分别为69.0%、54.4%。富硒点位占比由多到少分布，水田排序依次为拉堡镇、白沙镇、穿山镇、进德镇、成团镇、百朋镇、洛满镇、里雍镇、流山镇、三都镇、里高镇、土博镇，旱地排序依次为洛满镇、进德镇、拉堡镇、成团镇、穿山镇、白沙镇、流山镇、里雍镇、百朋镇、三都镇、里高镇、土博镇。
　　3.6 耕地土壤各成土母质硒含量等级分布 由表7可知，各成土母质调查点土壤全硒含量均集中在足硒富硒等级，按足硒等级调查点数占其总调查点数的比例，由大到小依次排列为：砂岩类残积物34.9%、冲积物43.2%、基性结晶岩类残积物33.6%、红土母质34.5%、碳酸盐岩类残积物火山喷发物28.0%、洪积物27.8%。按富硒等级调查点数占其总调查点数的比例，由大到小依次排列为：洪积物72.2%、碳酸盐岩类残积物火山喷发物71.0%、基性结晶岩类残积物65.3%、红土母质64.6%、砂岩类残积物63.4%、冲积物55.9。
　　4 结论
　　通过开展柳江区土壤调查布点、采样检测与结果评价的研究，建立柳江区富硒资源数据库，直观展示并掌握了柳江区土壤硒资源普查及分级评价的研究成果。
　　（1）柳江区土壤硒资源家底丰富，平均含量高。1601个普查点位土壤硒平均含量达0.59mg/kg，高于全国0.29mg/kg和广西0.49mg/kg的平均水平，分别为2.0倍和1.2倍。各镇耕地土壤平均硒含量均高于全国平均水平，达全国耕地土壤平均硒含量1.2～3.1倍;为广西的平均水平的0.7～1.9倍。
　　（2）柳江区水田、旱地普查点位耕地土壤平均硒含量为旱地>水田，均高于全国和广西的平均水平。其中中位值分别为0.53、0.54mg/kg，分别高出全国平均水平0.24、0.25mg/kg，达1.8倍、1.9倍;高出广西平均水平0.04、0.05mg/kg，均达1.1倍。平均值分别为0.62、0.58mg/kg，分别高出全国平均水平0.33、0.29mg/kg，分别是全国平均水平的2.1倍、2.0倍;高出广西平均水平0.13、0.09mg/kg，分别是广西平均水平的1.6倍、1.8倍。柳江区耕地土壤平均硒含量0.59mg/kg，分别是全国和广西平均水平的2.0倍和1.2倍，分别高出0.30、0.10mg/kg。柳江区水田、旱地普查点位土壤硒资源丰富，平均值分别为0.58、0.62mg/kg，均高于全国和广西的平均水平，其中旱地>水田，但各镇水田、旱地普查点位土壤平均硒含量差异较明显，如最高的里雍镇水田的平均值达0.91mg/kg，最低的土博镇旱地的平均值为0.31mg/kg。
　　（3）柳江区普查点位土壤硒分级相对集中分布在富硒和足硒等级，占普查总点位的99.0%，其中水田、旱地分别占各自普查总点位的99.2%、98.9%。各镇耕地土壤硒分级点位分布也相对集中在富硒和足硒等级，但各镇分布规律不同，其中，富硒和足硒点位占各自普查总点位的100%的有5个镇，占比最小的是里雍镇为94.5%。
　　（4）柳江区水田、旱地富硒土壤点位分别为799个、241个，占各自普查总点位的比例分别为69.0%、54.4%。各镇水田、旱地耕地土壤点位占比存在一定的差异，各镇水田、旱地耕地土壤点位占比最大的分别是拉堡镇、洛满镇;最小的都是土博镇。
　　（5）柳江区耕地土壤各成土母质硒元素富硒分布按富硒等级调查点数占其总调查点数的比例，由大到小依次排列为：洪积物、碳酸盐岩类残积物火山喷发物、基性结晶岩类残积物、红土母质、砂岩类残积物、冲积物。
　　参考文献
　　[1]仝双梅，连国奇，秦趣.贵州省富硒资源开发利用对策研究[J].湖北农业科学，2013，52（24）：6024.
　　[2]黄碧燕，李小夏，廖勇.广西农产品产地突然硒资源普查及分级评价研究[J].广西农学报，2018，33（2）：19-29.
　　[3]廣西壮族自治区质量技术监督局.DB45/T1442-2016.土壤中全硒含量的分级要求[S].2016.
　　[4]柳州市柳江区地方志编纂委员会办公室.柳江年鉴[M].北京：方志出版社，2018：56-59.
　　[5]中华人民共和国农业部.NY/T395-2012农田土壤环境质量监测技术规范[S].北京：中国农业出版社，2012.
　　（责编：张宏民）
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