土壤各形态硒与植物硒含量平衡模型研究

土壤中重金属的存在形态以及各形态的生物活性、迁移特点是现阶段环境和食品安全领域的研究热点。本文采集了9个硒含量不同的土壤样品及其上生长的茶树叶,使用标准方法分析了土壤中各形态硒和茶树叶硒含量,并采用统计学方法构建了土壤各形态硒与植物硒含量平衡模型。结果表明,离子结合态硒、腐植酸结合态硒、残渣态硒与植物硒含量具有正相关性,其中离子结合态硒对植物硒含量影响最大;强有机结合态硒与植物含硒量成负相关。模型设计比较简单,其作为一种研究方法提出,希望对探讨土壤各形态硒含量与植物硒含量的相互关系有益处。     

四川省万源市土壤硒形态特征及影响因素分析

硒是人体和动物体内的必需微量元素,适量硒对人体健康有重要的作用,硒的形态对硒的吸收效果具有重要的影响。四川省万源市是重要的富硒地区之一,对万源市不同区域土壤硒及其形态进行分析,详细分析了土壤中硒的形态特征,并对硒形态的影响因素进行了探讨,以便为今后开发硒产品提供依据。结果表明,万源市土壤中硒各形态的量和所占全量的比例均为残渣态〉有机态〉酸溶态〉交换态〉水溶态,有效态所占比例超过10%,部分在20%以上;不同片区土壤硒的含量和形态特征有所不同,总体上大竹河片区土壤硒的总量和有效态高于其他片区;pH值的大小与水溶态、交换态和残渣态的关系较为明显,与酸溶态的关系次之,与有机态的关系最差;除水溶态外,土壤各形态硒与土壤总硒具有较好的相关性。     

成都东郊稻田土壤中硒形态的分布特征

根据不同形态硒的溶解度,采用连续浸提法将成都东郊稻田土中的硒分为可溶态、可交换态及碳酸盐结合态、铁-锰氧化物结合态、有机物-硫化物结合态及元素态、残渣态5种结合形态,并用氢化物发生-原子荧光光谱法分析测定了样品中5种形态硒及总硒的含量.结果表明,成都市东郊稻田土壤总硒含量的变化范围为0.277 ～0.472 mg/kg,平均值0.364 mg/kg,略高于全国平均值0.290 mg/kg,但低于国家农牧业用地土壤有关硒的含量的最大限值1 mg/kg.在水平方向上,成都市东郊稻田土壤硒主要以有机物-硫化物结合及元素态硒、残渣态硒存在,占土壤总硒含量的80％以上,而作物可吸收利用的可溶态、可交换态及碳酸盐结合态硒仅占3％左右.从垂直分布特征得出,有机物-硫化物结合及元素态硒与残渣态硒可能存在某种竞争机制,前者控制了土壤中总硒含量的垂直变化趋势.     

仁怀市茅坝镇高粱基地土壤硒地球化学分布特征及赋存形态

以贵州省仁怀市茅坝镇有机高粱基地为研究对象,开展了土壤硒的地球化学分布及赋存形态特征研究。结果表明,高粱基地土壤全硒含量范围为0.24～1.35 mg/kg,平均为0.50 mg/kg,为全国土壤背景值的1.72倍。研究区富硒土壤分布较广,富硒土壤占总面积的50%;土壤硒的化学形态以有机物-硫化物结合态及元素态硒为主,占比为57.14%,铁-锰氧化物结合态硒、可交换态及碳酸盐结合态硒、残渣态硒含量相近,占比分别为14.21%、14.19%和12.70%,水溶态硒含量最低,占比为1.76%;水溶态硒与可交换态及碳酸盐结合态硒占比之和较高（15.95%）,说明土壤硒的生物有效性较强,容易被植物吸收利用,有利于富硒农作物的种植和生产。土壤全硒、各形态硒含量与有机质含量呈正相关,表明有机质的增加有利于硒在土壤中的积累;土壤pH与水溶态硒含量呈显著正相关（P<0.01）,而与全硒和其他形态硒含量呈负相关,证实碱性条件下硒主要以硒酸盐形式存在,而使硒的生物有效性得到提高。由此可知,研究区高粱基地富硒水平较高,分布面积较大,且硒的生物有效性较强,为提高茅台酒酿造原料红缨子高粱的品质和发展地方富...     

淹水过程中土壤硒的形态转化

对含硒(Se)土样进行淹水培养,运用连续提取法和X射线光电子能谱分析(XPS)技术,揭示淹水处理过程中土壤硒和铁氧化物的形态转化过程。结果表明,土壤氧化还原电位(Eh值)对土壤硒形态转化起主导作用,淹水培养过程中的水溶态和可交换态硒含量逐渐降低,元素态和残渣态硒含量逐渐增高;XPS分析结果表明,淹水15 d后土壤中Se(Ⅳ)占总硒的百分比由59.7%下降到48.3%,元素态和金属硒化物的含量分别升高了6.3百分点和5.1百分点。同时,淹水过程中土壤还原性铁含量增加,且铁氧化物晶体结构发生了变化。综上所述,土壤Eh值为影响硒活性的主要因素,Eh值对土壤硒形态转化起主导作用,土壤氧化性越强,土壤中硒的活性也越强。在淹水条件下土壤处在还原状态,土壤中硒的移动性逐渐减弱,生物有效性降低。     

瑞安市农产地土壤硒含量、形态与分布及其与土壤性质的关系

基于瑞安市27个乡镇34个主要农作物产地耕作层土壤中的全硒、水溶态硒、交换态硒和有机态硒含量分析数据,以及土壤基本性质的分析结果,对瑞安市农产地土壤硒含量、形态与分布及其与土壤性质的关系进行研究。结果表明,瑞安市主要农产地土壤全硒含量在0.22~1.21 mg/kg,平均含量0.48 mg/kg;水溶态硒含量在0.5~3.5μg/kg,占全硒含量的0.3%;交换态硒变化在2~8μg/kg,占全硒含量的0.8%;有机态硒分布范围为41~205μg/kg,占土壤全硒含量的23.8%。土壤硒含量、形态和分布与土壤的pH值、阳离子交换量、粘粒和有机质含量之间有密切的联系。     

硒的土壤化学特性及有效性研究进展

从含量、形态和有效性等方面综述了硒的土壤化学特性研究进展,分析了影响土壤硒有效性的因素,并对硒的研究工作进行了展望.     

土壤施硒对燕麦硒含量及产量的影响

采用不同含硒量的硒肥进行燕麦土壤施硒的田间试验,研究硒施入量对硒在燕麦中的分布、燕麦产量、燕麦品质及硒在燕麦中存在形态的影响。结果表明:1)土壤施硒可以明显提高灌浆期和成熟期燕麦茎和籽粒中硒的含量。2)土壤中施加硒10~80mg/kg时,燕麦株高和产量均比空白组有所增加。在施硒量为40mg/kg时,燕麦株高和产量均达到最大值,分别为125.3cm和7.51kg。而后随着土壤中施加硒量的增加,燕麦株高和产量均比空白组有所下降。3)灌浆期施硒量为10~80mg/kg时,茎和籽粒中粗蛋白的含量较对照组高,而粗纤维的含量较对照降低。施硒量超过80mg/kg时,燕麦中粗蛋白和粗纤维含量较对照组未有显著变化,成熟期时,燕麦籽粒中粗蛋白和粗纤维含量高于茎中含量,变化趋势和灌浆期相同。4)富硒燕麦茎和籽粒中硒的形态分布为碱溶态盐溶态Tris-HCL态水溶态酸溶态。     

湘西9种中药材富硒能力及根际土壤硒形态研究

采用氢化物发生–原子荧光光谱法(HG–AFS)对湘西9种中药材药用部位中硒含量及其根际土壤硒赋存形态迚行了分析,通过对比不同中药材药用部位生物富集系数来探讨其富硒能力。结果表明:以根茎入药的金荞麦、贝母、大黄、玉竹、黄精中硒含量依次降低,分别为1.01、0.35、0.25、0.24、0.20 mg/kg;以全草入药的小米草、赶山鞭、见血清、虎耳草中硒含量依次降低,分别为1.29、1.17、0.90、0.54 mg/kg。供试中药材硒含量均属于富硒及高硒中药材,金荞麦和小米草具有较好的硒富集能力,适合发展富硒中药材的种植栽培。中药材根际土壤总硒含量平均为1.42 mg/kg,达到富硒土壤标准。湘西中药材根际土壤硒形态主要为残渣态和有机硫结合态,其次为铁锰氧化物结合态,可溶态和可交换态占比较小。     

吉林省西部土壤硒含量、形态分布及影响因素

通过对吉林省西部洮南市、通榆县和乾安县3个地区的50个表层土壤样品进行调查研究,探讨其土壤硒含量、形态分布及其影响因素,从而为吉林省西部土壤硒改良提供科学依据。研究结果表明:洮南市、通榆县和乾安县土壤硒含量平均值分别为0.130,0.118,0.104 mg/kg。研究区的土壤62%属于缺硒土壤,余下的38%属于少硒土壤。洮南市以残渣态硒(32.77%)、强有机结合态硒(20.17%)和离子交换态硒(16.81%)为主;通榆县以强有机结合态(23.21%)、残渣态(22.32%)和腐植酸结合态硒(22.32%)为主;乾安县以强有机结合态(26.53%)、离子交换态(18.37%)和碳酸盐态硒(16.33%)为主。残渣态和强有机结合态是吉林西部土壤硒的主要形态。土壤铁锰结合态硒与土壤p H呈显著正相关,土壤强有机结合态硒与土壤p H呈显著负相关。残渣态硒、强有机结合态硒与土壤有机质含量、土壤腐殖质含量和土壤阳离子交换量呈显著正相关。土壤水溶态硒与土壤阳离子交换量也呈显著正相关。水溶态硒、离子交换态硒、碳酸盐态硒和强有机结合态硒受到土壤相关组分(Fe、Mn、As、F、Ca O、Si O2)的影响较大,而腐植酸结合态硒、铁锰结合态硒和残渣态硒与土壤相关组分关系不大。     

富硒土壤中硒生物有效性的提取方法研究

为建立适用于酸性富硒土壤有效硒提取的方法，从湖北省恩施土家族苗族自治州建始县天然富硒区采集了40份土壤样品进行水稻盆栽试验，采用连续浸提法和10种常用的单步浸提法对土壤硒形态和有效硒进行了提取、测定，并分析了不同浸提方法提取的有效硒含量与植物硒的相关性。结果显示：建始县酸性富硒土壤中水溶态和交换态硒的含量较低，分别为0.12～46.0、0.58～197.35μg/kg；硒主要以有机结合态和残渣态等难以被植物利用的形态存在，铁锰氧化物结合态、有机结合态及残渣态硒含量分别为0.01～0.34、0.05～0.88、0.04～2.72 mg/kg；在10种单一浸提剂中，0.5 mol/L NaHCO₃和0.1 mol/L KH₂PO₄溶液对土壤有效硒的提取效率较高；在不同土壤硒形态中，交换态硒与植物硒的相关性最高(r=0.80,P<0.01)，其余形态硒与植物硒含量的相关性均低于交换态硒。在单一浸提法中，0.1 mol/L KH₂PO₄溶液和0.5 mol/L NaHCO3溶液提...     

土壤中硒的形态分布及有效态研究

对３种不同类型土壤中硒的形态分布和有效硒的提取进行了研究。并做了原土硒和外加硒形态转化对照试验。研究结果表明,土壤硒的形态分布受土壤性质、组成和ｐＨ值等的影响,可为改良缺硒土壤和提高土壤硒的有效性提供依据。作物盆栽试验表明,土壤有效硒的ＮａＨＣＯ３溶液浸提法可以作为评价土壤对作物有效态硒的指标。     

不同用量腐植酸对土壤有效硒含量和硒的形态以及大蒜硒吸收的影响

采用室内土培和网室盆栽的方法,研究了不同用量的腐植酸对土壤有效硒含量和硒形态以及大蒜硒吸收规律的影响。结果表明：土壤有效硒含量随着腐植酸用量的提高而增加,20%OM处理的土壤有效硒含量（43.3~50.6 μg·kg^-1）> 10%OM（37.6~48.8 μg·kg^-1）> 5%OM（36.0~44.1 μg·kg^-1）> CK（33.0~41.5 μg·kg^-1）。可溶态硒与土壤有机质含量的关联度最大（关联系数为0.821）,其次为有机硫化物结合态硒（关联系数为0.693）,铁锰氧化物结合态硒关联度最低（关联系数为0.482）。随着腐植酸用量的增加,土壤有机质含量得到相应提高,土壤中有机质的含量与可溶态硒、可交换态及碳酸盐结合态硒和有机硫化物结合态硒呈显著正相关,其相关系数分别为0.963、0.962和0.906,而与其他形态的硒相关性不明显。大蒜各部位干重的硒含量为根（0.167~0.653 mg·kg^-1）> 茎（0.114~0.326 mg·kg^-1）> 叶（0.056~0.086 mg·kg^-1）,且4个处理大蒜鳞茎鲜重的硒含量为0.018~0.110 mg·kg^-1,均达到了富硒食品标准（HB001/T-2013）。     

栗林嘴村富硒水稻硒含量与土壤的相关性研究

通过对栗林嘴村富硒水稻和土壤硒含量分析,研究了土壤pH、有机质、有效磷、速效钾、铵态氮、硒的形态与水稻硒富集能力的关系。结果表明,水稻硒含量与土壤中硒的含量呈正相关,可以根据富硒土壤的范围合理布局,对富硒水稻的载种有一定参考价值;提高土壤pH、有机质、有效磷、速效钾能加强水稻硒富集,铵态氮与水稻硒的富集能力无明显相关性;土壤硒形态中强有机态硒和腐殖酸态硒与土壤硒全量相关性显著,且硒含量占比较高,说明水稻对硒的富集主要依赖于强有机态硒和腐殖酸态硒。     

重庆市江津区紫色土壤基本性质对土壤硒含量的影响

[目的]研究重庆市江津区紫色土壤基本性质对土壤硒含量的影响。[方法]以重庆市江津区农业土壤为研究对象,分析该地区土壤基本性质以及土壤中不同形态硒含量,探讨土壤基本性质对土壤总硒、水溶性硒、Olsen硒含量的影响。[结果]紫色土壤中总硒、水溶性硒、Olsen硒与土壤基本性质密切相关。总硒与水溶性硒呈极显著负相关,而与Olsen硒呈极显著正相关;土壤中硒含量与成土母质有一定的关系,但同时受外源因素影响;土壤p H与总硒、水溶性硒、Olsen硒均存在极显著正相关,其中酸性土壤中硒含量相对较高;随着有机质含量的增加,土壤中总硒、水溶性硒含量逐渐增加,而Olsen硒含量逐渐降低。[结论]该研究为调节土壤中硒含量、改良植物硒营养以及防治、控制硒反应病提供理论依据。     

青海省富硒土壤中硒的形态和价态分析

通过检测分析青海省东部富硒土壤中硒的含量、赋存形态和价态,旨在为正确评价青海省东部土壤的富硒状况,有效利用富硒土壤资源及富硒农产品的开发提供理论依据。结果表明,青海省东部富硒土壤全硒含量变幅为0.342~0.770 mg/kg,平均值为0.487 mg/kg,是我国土壤平均硒含量的1.68倍,远大于全国土壤硒含量的平均值,属于足硒到中等高硒水平。供试土壤中可溶态硒、可交换态及碳酸盐结合态硒和残渣态硒分别占全硒含量的10.91%~21.35%、11.56%~23.52%、11.69%~23.98%,铁锰氧化物结合态硒含量最少,占全硒含量的3.52%~11.82%;而有机结合态硒占土壤全硒含量的比例高达27.49%~50.65%,平均值为36.55%,土壤中硒的赋存形态主要以有机结合态为主。对土壤硒价态的研究表明,可溶态硒和可交换态及碳酸盐结合态硒中均存在Se~(4+)、Se~(6+),不存在Se~(2-),且以Se~(6+)为主要赋存形态。青海省东部富硒土壤分布集中,含量适宜,供硒潜力巨大,具有良好的开发利用前景。     

外源四价硒条件下硫对小麦硒吸收的影响机制

【目的】研究硫肥对外源四价硒条件下土壤硒赋存形态和价态变化的影响,旨在揭示硫调控小麦硒吸收的作用机制。【方法】以郑麦9023为试验材料,通过苗期土培和水培进行,土培试验设3个硫水平,分别为0、150和300 mg·kg^-1,硫源为硫磺,2个硒水平,分别为0和5 mg·kg^-1,硒源为亚硒酸钠,生长至70 d收获并取土样;水培试验先将幼苗在1/5 Hogland-Arnon营养液中培养2周,然后开始进行处理,设3个硫水平,分别为0、1和2 mmol·L^-1,硫源为硫酸镁,硒水平为10 µmol·L^-1,2种硒源,分别为亚硒酸钠和硒酸钠,培养24 h后收获,土培和水培试验均为完全交互设计,重复4次,采用HG-AFS-8220型双道原子荧光光度计对小麦地上部和根以及土壤中硒含量进行测定,根据与植物硒吸收的相关性,将土壤总硒分成不同赋存形态和价态。【结果】施用适量硒和硫对小麦生长均有一定的促进作用;150 mg·kg^-1硫可以显著降低小麦地上部和根中硒含量和硒累积量,降幅分别可达61.7 %、34.4%和55.7%、24.7%,但是这种降低不会随施硫量的增加而显著变化;施硫可以显著降低土壤pH值,最高可降低0.50个单位,并增加了土壤有机质含量,最高可增加0.78 g·kg^-1。施硫可以显著降低土壤中水溶态硒含量,并显著增加铁锰氧化物结合态硒含量,也增加了有机结合态和残渣态硒含量,而对交换态硒含量无显著影响,表明施硫促使了硒在土壤中的钝化。施硫可以显著降低水溶态中各种价态硒含量,其降幅基本一致,施硫可以增加交换态中四价硒含量而显著减少六价硒含量,表明施硫抑制了硒在土壤中向高效价态的转化。小麦对四价硒和六价硒的吸收差异与是否施硫密切相关,无硫时,六价硒处理下小麦地上部和根中硒含量分别为四价硒处理的44.7和22.4倍,而硫浓度为1 mmol·L^-1时,其硒含量迅速降为四价硒处理的2.8倍和51.8%,表明硫可以显著缩小小麦对四价和六价硒的吸收能力差异。【结论】施用适量硫肥在改善小麦生长的同时,可以通过降低土壤pH和提高有机质含量,促使水溶态硒在土壤中向铁锰氧化物结合态、有机结合态及残渣态的钝化,并抑制交换态中四价硒向六价态的转化,从而降低小麦对硒的吸收。因此,可以通过在高硒缺硫地区增施硫肥以及缺硒高硫地区减施硫肥来有效调控作物体内的硒含量     

硒肥和土壤类型对水稻硒吸收的影响

【目的】研究硒肥和土壤类型对水稻产量、品质及硒在稻株中分布的影响,为富硒稻米生产提供技术参考。【方法】在3种类型土壤(紫色土、青紫泥、小粉土)上,开展施用不同水平亚硒酸钠(0.50和1.00 mg/kg)的水稻盆栽试验,并以不施亚硒酸钠作对照处理,分析土壤硒形态、水稻各部位中硒积累特征的差异。【结果】不同土壤类型和施硒量均显著影响水稻土壤硒形态及水稻各部分硒的含量(P0.05,下同),与对照处理相比,水稻根、茎、叶、籽粒和颖壳各部位的硒含量均随着施用硒肥浓度的增加而显著增加。紫色土在外源施用硒条件下水稻各部位硒含量显著高于其他土壤,紫色土的转运吸收系数高达7.00~8.21,显著高于其他两个土壤,3种类型土壤施用亚硒酸钠大部分积累在水稻根部,而向地上部转运较难。施用硒肥后,可溶态、交换态及碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机结合态、残渣态5种土壤硒形态含量显著提高,且均随着土壤硒施用量增加而增加。【结论】在农业生产中建议选用0.50 mg/kg亚硒酸钠作为硒肥使用;3种土壤类型以pH较高的紫色土上施用亚硒酸钠水稻籽粒硒富集效果最好。     

不同磷源对土壤硒形态及小麦硒吸收转运的影响

通过盆栽试验,研究施用磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、磷酸脲和聚磷酸铵对土壤硒形态及小麦不同器官硒含量的影响。结果表明,施用磷酸二氢铵与磷酸氢二铵可明显降低土壤中可交换态硒、铁锰氧化物结合态硒、有机态硒含量,从而提高小麦各器官硒含量及小麦硒利用率。施用磷酸氢二铵的小麦硒利用率最高。土壤硒含量为1.153 mg/kg时,施用磷酸氢二铵的小麦硒利用率较磷酸脲、聚磷酸铵处理分别高55%、89%。土壤硒含量为0.308 mg/kg时,施用磷酸氢二铵的小麦硒利用率较磷酸脲、聚磷酸铵处理分别提高78%、95%。施用磷酸二氢铵与磷酸氢二铵能提高小麦各器官硒含量和小麦硒利用率,而施用磷酸脲与聚磷酸铵对土壤不同形态硒含量及小麦各器官硒含量总体无显著影响。     

纳米硒和亚硒酸盐对镉污染土壤中水稻镉积累的影响

【目的】探究外源纳米硒和亚硒酸钠对镉污染土壤中水稻的镉吸收、转运和积累的影响,为镉污染农田水稻的安全生产提供参考。【方法】采用盆栽试验,以不添加外源硒为对照（CK）,设4个外源硒处理,分别为每千克土施用纳米硒0.5和2.5 mg/kg、亚硒酸钠（以硒计）0.5和2.5 mg/kg。于水稻灌浆期测定水稻剑叶叶绿素含量,收获前测定水稻光合指标,收获后测定水稻生物量、产量及水稻根、茎、叶、糙米中镉含量和土壤中镉的形态,计算镉在水稻各部位的分配率和水稻体内镉的迁移率。【结果】与CK相比,纳米硒和亚硒酸钠处理均显著提高收获期水稻剑叶的SPAD值和光合速率（P<0.05,下同）;除0.5 mg/kg纳米硒处理对水稻产量无显著性影响外（P>0.05）,其余处理的水稻产量均显著提高。外源纳米硒和亚硒酸钠处理均降低土壤中可溶可交换态镉的含量,0.5 mg/kg纳米硒处理效果最佳,可溶可交换态镉含量降低16.0%。外源纳米硒和亚硒酸钠处理能降低镉污染土壤中水稻对镉的吸收、运转和积累,2.5 mg/kg纳米硒处理效果最佳,水稻根镉含量降低26.8%,水稻糙米镉含量降低32.7%,镉从根到茎叶的转移率降低42.7%,差异均达显著水平。【结论】在镉污染土壤中施加适量纳米硒和亚硒酸钠可有效降低土壤中镉的有效性,减少水稻对镉的吸收、运转和积累。每千克土施用纳米硒2.5 mg/kg阻控水稻镉积累的效果较佳,可作为镉污染区水稻安全生产的推荐技术。