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1、第卷 第期年月土壤学报,】。,陕西地区土壤中的硒陈代中任尚 学李继云中国科学院西北水土保持研究所硒是人和动物体必需的微量 元素之一,早已证明,土壤和饲草 中过量的硒会导致牲畜中毒而催患“碱质病”和“盲姗症。,而土壤和饲草硒含量过低则会引起牲畜 白肌病等多种缺硒病图。近年来国外又有资料报道食物和饮水中的低硒容易使人体产生癌症、心血管病、关节炎、婴幼儿碎死症等多种疾病囚。鉴于在土壤一植物一动物和人的生态系统中,土壤是最基本的因素,因此 对土壤硒的研究在许多国家早已受到人们的重视。国内对土壤硒的研究,始于七十年代对人体地方性疾病的研究,现已证实,地方性克山病、大骨节病的发生与环境和机体缺乏硒有密切关
2、系,。本文通过地方病环境的地化学研究,对陕西地区土壤中的硒进行了系统测定与研究,以阐明该区土壤中硒的含量范围及其地理分异。一、样品采集与分析方法 攀 根据陕西地区土壤类型的地理分布,将采集的土壤样品分成两类一类是表层一厘米耕作土壤,共采集全省七十余个县市范围内不同自然类型区的表土样品甘份另一类是剖面土壤,选择主要土类典型剖面,并按其发生层次分层采集,共采集个土壤剖面和一个黄土地层剖面,土样份。另外还采集了岩石及成土母质样品份。土壤样品经风干后先拣去细根和杂物,用硬质塑料棒在塑料板上磨细,分别通过毫米及。毫米的尼龙筛网。前者用来测定水溶态硒,后者用作测定土壤全硒。岩样先经粉碎后再用玛瑙研钵研细。
3、土壤、岩石全硒的测定将样品先经硝酸一高抓酸消化,盐酸还原后用,一二氨基蔡络合,再以环己烷萃取,取有机相在萤光分光光度计上测定扩土壤水溶态硒系用的水土比,将土样加水在摇头振荡机上振摇小时,抽气过摘后将滤液在砂浴上加碱蒸干,再用高氯酸一硫酸消化,盐酸还原后用,二氨基蔡络合,环己烷萃取后再进行萤光测定。二、结 果与 讨 论带一睐西地区成土母质及土壤含硒水平,该区土城成土母质按地区分布可分为两大部份,即北部的黄土高原和毛乌素沙带的成土母质分别主要是第四纪厚层黄土和第四纪风砂沉积物南面的秦岭一巴山山地母质则主要是各种岩石及其残积、冲积物表。由表可以看出,各层黄土含硒量均很低,本文承朱显读教授审阅,特此致
4、谢。挤土坡学报卷衰映西省成土母质及岩石含硒曰几恤母母质质时代代样数数全硒含 盯州比范范范范范围均值近近代风砂沉积物物。一。离离石黄土土弓弓一习。呼。马马兰黄土土,一砂砂黄土土,一。呼花花岗 岩岩燕山期期一。印支期期期期期石石英砂岩岩一。石石灰岩岩一一。砂砂岩岩一。砂砂岩岩。一。卜千千枚岩、板岩、片岩等变质岩岩。一。护护尹,硅硅质碳质片岩、泥灰岩等含石石一一。灰灰的变质岩岩岩岩岩岩 知一,初,王于钾为左右,而 近代风砂沉积物含硒量更低,仅为,因此陕西地区的中、北部均为低硒母质。秦巴山地各类岩石含硒量差异较大,广泛分布于北秦岭的燕山一印支期的花岗岩为低硒岩石,平均含硒。,巴山地区的石灰岩含硒。,南
5、秦岭和巴山东段的古生代变质岩则因岩石来源和变质程度不同,含硒量变化较大。值得提出的是巴山东段早古生代含煤石炭的某些变质岩地层硅质、炭质片岩、泥灰岩、云母片岩等 含硒量高达一,是我国少见的富硒岩石。总的来看陕西地区的土壤母质以含硒量较低的第四纪黄土、风砂沉积物和花岗岩为主,富硒岩石仅在陕南局部地区发现。、自三十年代以来,国外许多学者为解决牲畜硒中毒和硒缺乏病的问题对土壤硒含量,期陈代中等陕西地区土壤中的硒愉进行了大量的分析和研究。叫、即、等总结各国资料都一致指出多数土壤含硒量在。一之间,但大量资料也证明土壤中硒的含量差异极大,例如,美国缺硒土壤含量有低于的,而硒毒地区土壤一般含硒一 帅,最高的达
6、即。陕西地区的 自然地理环境由南到北差异颇大,组成土壤的母质以及土壤形成的地球化学环境也各有不同,根据”个表层土壤全硒含量 分 析 结 果,其范 围值为一”,高低相差近千倍,说明土壤全硒含量变化幅度很大。但从土壤全硒含量的频数分布情况看图,明显呈偏态分布,其均值为,其中多的土样低于,更有低于,同国外多数土壤相比较,属极低硒和低硒水平。高硒土壤仅见于陕南个别小范围地区,其中有的甚至接近或达到国外硒毒土壤的水平,。叔软飞月巴已的怡八,们甘内人撼世叻卫五巨翻乞多图陕西地区土壤全硒频数分布山阮水溶态硒一七,图陕西地区土壤水溶态硒频数分布亡蝴本区土壤水溶态硒含量范围在一之间,从其频数分布情况看图基本呈近
7、似正态分布,均值为,其中多 低于。国外土壤水溶态硒含量缺乏系统报道,多为零散资料,如美国南达科塔为一即们,日本为一,相比较陕西地区土壤水溶态硒亦属偏低。价二侠西地区土滚含硒的分布根据当地自然地理条件,陕西地区可分为如下四个大的自然单元表。陕北毛乌素沙带自东北向西南基本上沿长城选延于 内蒙古和陕西两省区的交界处,属干旱半干旱沙漠,土壤多为风砂土,其南缘与黄土高原交接处广泛分布有绵沙土,沙带东部的低佳小盆地星散分布有泥炭沼泽土,西部三边闭流滩地分布有盐渍土。这些土壤多以含硒量极低的近代风砂沉积物为母质,且发育较差,全硒含量多在。以下,水溶态硒多在以下,唯西部三边闭流盐碱滩地的元素相对富集,其全硒含
8、量略超过脚,水溶态硒达左右。在本区的沙带东部有零星散在的大骨节病分布。陕北黄土高原其北部属半干旱干草原地带,地形破碎,以梁赤地形为主,侵蚀剧烈,以在深厚黄土上发育的黄绵土黄土性新成土为主,土壤发育较差,有时见有黑沪土的零 星出现。黄绵土全硒含量只略高于黄土母质,在一之间,水溶态硒一,但在河流两侧阶地上发育的川地黄绵土因有机质含量相对较高而 使 全 硒含量达土城学报卷脚,水溶态硒左右。黄土高原南部为半干早半温润的森林草原地带,地形上保存着较多的残留黄土源地,其上广泛发育着粘黑沪土,其全硒含量平均为,高出黄土母质含硒一倍,水溶态硒。除堰地之外的丘陵地区,则多为黄增土,其全硒及水溶态硒含量与黄绵土相
9、当或略高一点。在陕、甘两省交界的子午岭和黄龙土石山区的次生稍林下分别发育着灰褐土和褐土,由于表土富含有机质,其全硒和水溶态硒含盘稍高于粘黑沪土。总观本区,土壤全硒均在以下,水溶态硒在以下,属极低硒水平。黄土高原南部广泛分布着地方性克山病、大骨节病和家畜白肌病。其北部虽土坡含硒量低,但因饮水含硒量较高而未见上述疾病的分布。农侠西地区不同类翅土雄农土含硒全进毋地地区区土类类亚类类样次次全硒水溶性硒阮阮一”毛毛乌素沙带带风沙 土土绵沙土土土土“风沙土土。吕飞泥泥泥炭沼泽土土土。盆盆盆盆盆盆侠侠北黄土高原原黄编 土土黄增土土土土。一认”黄绵土土士呼呼士弓弓。川地黄绵土土土土黑黑黑沪 土土粘黑笋土土土士
10、 伙”灰灰灰 褐土土土。忆褐褐褐土土土。沁关关中平原原埃土土庐埃土土士土油埃土土土士陕陕南秦巴山地地棕城城城士土 运旧即即黄棕坡坡黄泥土土土。士卜黄泡土土土土黄黄黄揭土土黄泥巴巴士土水水水稻 土土青泥田田土斗斗士黄泥田田,士士抢高硒土坡未参加统计。关中平原系地堑性的冲积平原,农业耕作历史悠久,由于受耕作和施肥土粪的长期影响,发育着独特的缕土,其成土母质仍为黄土,但土壤全硒量多在一。之间,水溶态硒一。其 中沪楼土分布的径、洛、渭三河下游地区,元素相对富集,故含硒钾斯陈代中等陕西地区土壤中的硒气粉又略高于西部油缕土分布的地区。整个关 中乎原可划为较低硒区,未见有克山病和大骨节病,但个别地方发生家畜
11、白肌病。陕南秦岭一巴山山地由构造 山地和盆地镶嵌而成,分布面积较广,地形起伏变化甚大,成土母质因组成山脉的岩石不同而千差万别。这一地区又可大致分为北秦岭主要是 由花岗岩、花岗片麻岩、闪长花岗岩等为主构成的高中山地,大部分地区属暖温带针叶一阔叶混交林带,土壤以山地棕壤为主,且多以薄层石渣土出现。土壤全硒含量平均为,水溶态硒 为,属极低硒水平。该区有克山病、大骨节病和牲畜白肌病的灶状分布。南秦岭为晚古生代变质岩及花岗岩侵人体构成的中山,和北秦岭同属一个地带,母质多为千枚岩、板岩、片岩及花岗岩的风化产物,土壤 为弱淋溶的山地黄棕壤,多以黄泥土和石渣土 出现,土壤全硒含量均值为即左右,水溶态硒为左右,
12、其中宁陕、勉县等花 岗岩地区有大骨节病 出现。汉中盆地及月河一安康盆地均是汉江及其支流的冲积盆地,其成土母质为第四纪近代河流冲积物,农业耕作发达,主要土壤是水稻土,全硒含量在以上,水溶态硒以上,属中等硒水平盆地四周的丘陵地区则多为黄褐土,全硒,水溶态硒。未发现有克山病、大骨节病发生。大巴山山地是古生代构造高中山地,属北亚热带落叶阔叶林地带,以山地普通黄棕壤 黄泡土为主。巴山山脉的西段米仓山,成土母质多为石灰岩、变质岩及花岗岩的风化物,土壤全硒含量一。,变化颇大东段大巴山则主要为早古生代变质岩系,其中广泛分布的含煤 石炭 地层泥灰岩、碳质片岩、硅质片岩等,和石炭都富集了大量的硒,岩石含硒量高达,
13、一,石炭含硒一,因此整个地区土壤全硒含量一般都比较丰富,均在以上,水溶态硒以上。其中紫阳双安地区表土壤全硒可高达一,水溶态硒一,已达到和超过国外硒毒土壤水平,事实上该区已发现人、畜硒 中毒现象,。根据土壤硒含量水平,全省可划分为五个地区图陕北毛乌素沙带及黄土高原极低硒区关中平原及三边闭流滩地较低硒区汉中一安康盆地中等硒区秦巴山地含硒量变动大的地区巴山东段中高硒区。,三硒在土壤剖面中的分布我们对陕西地区不同土壤类型的个耕作土壤和三个自然土壤剖面硒含量 进行了逐层分析,除个别剖面水稻土外,无论是全硒还是水溶态硒在剖面 中几乎都是表土层含最高,然后随土层加深而逐渐减少。由图可见,土壤剖面中表土是硒的
14、富集层次。耕作土壤表层硒的富集低于 自然土壤表层硒的富集。在相同母质情况下,土壤表层的含硒盆与土壤发育程度成正相关。如同是黄土母质而发育很差的黄塔土及黄绵土的表土全硒含最只略高于母质含量而发育较好的沪缕土、油楼土及黑沪土的表土含硒量则超 出母质含量的一倍以上。从各种土壤剖面硒的分布来看,表土全硒含量比母质高出一倍,而水溶态硒却高出一倍,这说明生物富集有利于表土水溶态硒的积累。而水稻土剖面中硒的分布,由于受长期浸水的影响,表土与底土硒含量差异不大。从图,可以看出,除了最上层两米的土壤发育层含有较高硒外,整个剖面自上而下全硒和水溶态硒含量都较低,全硒含量范围一,水溶态硒一,其中,土坡学报,卷尹。哟
15、寸阶 叭巴叨一价。卜甲的宁阶冲甲卜峭泊。工粼 。一树口,上的。,念民那阅钱名工国樱颐习气翅 二雌桃邸。芝尔命旧田编口晕鹅“月日。卜渗 留坛眼,。材目的滋目口画袱眺 阅凶裂萄。价。工巴价仍,叭叫。 州脚口。的日乃喇国如的昌认夕。“工山“苗回喊一,。占决 粼芍口姗。侣成巴教口 谓勺 彩椒 芍渗叫另,工喇月口囚把颐习欣襄笼燎划跳落篇上李侧芍巴。召口村二。的妙阵泪惬一,。决 舰石场月日。认渗留堆举阅因梦。侧魂坦毅翻燕嘲喊,心昵峪公叫如阅吧抢驾找户娜划尹鲜户闷湘巴书卜卜公叭。叭廿叫卜 卜叭。工叨。一。仍日叫限和,己月翁,一丫召生曰。,。切。侧口毖劣娜鱿贫如娜四价目欲仗皿田书。“套几口,场。刀粼筷巴翻岛二
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