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1、活化硒矿粉与农作物补硒 彭祚全1陈小华2朱和绪2吴代军2（1、中国科学院地理资源所恩施硒资源开发研究中心 湖北省恩施市硒资源研究开发检测中心 2、湖北华硒源科技开发有限公司 湖北 恩施 445000）摘要 湖北省恩施高硒区硒矿床具隐晶结构、块状构造，矿石中65.84%的硒呈吸附状态，分布于碳质和硅质岩中,33.9%的硒呈类质同象赋存于黄铁矿中, 富硒岩层中硒主要以有机结合态和残渣态为主，并有“自然硒”存在，矿床类型为沉积型，且含有丰富的钼、钒、碳、硅、锌、硼等中、微量元素。利用高硒区丰富的含硒碳质和硅质页岩，加工成硒矿粉，直接或添加到肥料中用于土壤补硒，是解决我国广大低硒和缺硒地区环境缺硒的根
2、本措施；试验表明，硒矿粉用于农产品增硒，不仅能增硒增收，抗虫防病，更重要的是提高了农作物含硒量，进而提高人、畜硒营养水平，预防缺硒病的发生，具有重要的经济和社会效益。关键词 活化硒矿粉 农作物 补硒我国有72%的国土面积属于低硒或缺硒区，其中1 / 3为严重缺硒区，除新疆的部分沙漠戈壁滩；广东、福建沿海地区；陕西安康、紫阳；贵州遵义、凯里、开阳一带及西藏部分地区属于富硒地区，四川万源、江西丰城、浙江龙游、安徽石台等地土壤含硒均值在0.3 mg/kg左右,属于适硒地区,湖北省恩施自治州是我国发现的唯一高硒区。地质勘探表明，恩施市鱼塘坝有迄今为止世界上唯一证实的独立硒矿床，已出露面积达850平方公
3、里，硒矿储量预测为51亿吨，含硒范围2306300mg/kg，平均品位3637.5mg/kg，最高达8.4%，土壤硒均值达19.11 mg/kg，生物硒资源十分丰富，是全球最大的“富硒生物圈”，被称为“中国硒都”、“世界生物硒都”。研究认为1，2，鱼塘坝硒矿床具隐晶结构、块状构造，矿石中65.84%的硒呈吸附状态分布于碳质和硅质岩中,33.9%的硒呈类质同象赋存于黄铁矿中,并且首次发现“自然硒”的存在，富硒岩层中硒主要以有机结合态和残渣态为主，矿床类型为沉积型，且含有丰富的钼、钒、碳、硅、锌等中、微量元素，也是低硒区土壤中十分缺乏的元素，适合开发矿物肥料用于低硒土壤补硒。2008年，恩施市政府
4、与中国科学院地理科学与资源研究所合作，对全市富硒资源进行初步详查，结果表明，石煤剖面硒含量均值：沙地秋木66.62 mg/kg，双河鱼塘坝 809.76 mg/kg，双河校场坝58.32 mg/kg，红土重光水库67.57 mg/kg，高硒土壤20.9 mg/kg，富硒土壤3.62 mg/kg，适硒土壤0.62 mg/kg，均值14.80 mg/kg。含硒石煤是开发硒矿粉及含硒肥料的宝贵资源，富硒土壤是生产富硒农产品的天然基地。流行病学研究证明：人体的低硒状态与克山病、癌症、心血管病、白内障、糖尿病、爱滋病等40余种疾病的发病率密切相关。土壤缺硒是全世界广泛存在的问题，因我国大部分国土为缺硒区
5、，形成食物链的普遍低硒状态，只有增加低硒地区天然食品中的有机硒含量,才能从根本上改善人们的缺硒状况。如何合理、安全地满足人和动物对硒元素的需求，保护人和动物的健康是当前人和动物营养所要迫切需要解决的问题。研究表明：有机硒产品在毒理安全性、生理活性和吸收利用率方面具有优越性，因此这类产品的开发与研究一直广为关注。从石煤颗粒到活化硒矿粉早在1993年，毛大均等（1993）3按每亩施800kg、1000kg、1200kg和1400kg石煤颗粒，进行粮、菜增硒试验，不仅硒含量随石煤量增加而分别增加了25倍，而且产量也分别增加5.8%、11.8%、23.6%和35.3%，当亩施石煤1200kg时，玉米中
6、的硒增加了15倍、钼增加了9倍、铬增加了8倍、碘增加了5.7倍；而有害元素铅、镉、砷含量均为安全值，人发硒从0.122ug/g增加到0.510ug/g、猪毛硒从0.246ug/g增加到0.664ug/g。显然，在克山病区、大骨节病区、碘缺乏病区在土壤中增施富硒煤矸石矿粉，提高农作物中硒、钼、碘等有益元素含量，达到预防疾病的目的具有决定性的意义。1999年，黑龙江省商学院等单位首次将恩施富硒煤矸石用于农作物增硒试验，在讷河市开展向日葵增硒试验，2年累计推广面积2000多亩，产量提高了1015%，瓜子中硒含量提高了11倍；同时将硒矿粉添加到畜、禽饲料中，试验鸡、鸭总数3000余只，6天后蛋中硒含量
7、达56.22ug/枚，较对照增加4倍，10天达到稳定值，经济效益提高34倍；牛奶中硒含量达0.030.04mg/kg,比对照提高45倍,并起到补硒、增奶、防病的作用。该成果获黑龙江省科技进步奖。2002年，恩施市八龙化肥公司利用含硒煤矸石生产硒复混肥并应用于田间试验，每亩施100kg，使玉米硒含量达到0.461.88mg/kg，并随硒肥中硒含量的增加而增加；茶叶在2个月内增硒1.5倍；莼菜、大蒜、油菜籽、蒜苔、花生等农物增硒都达到25倍的效果，所有指标均符合国家绿色农业和无公害农业产品质量标准的要求，并获得湖北省科技进步奖。 金明珠等（2005）4对中油杂2号、中双9号两个双低优质油菜品种施用
8、3种不同含硒量的硒矿粉,结果表明:应用硒矿粉能够提高双低优质油菜的植株含硒量,3种硒矿粉处理的油菜植株含硒量为0.113 70.1352 mgkg-1,比对照增加0.060 00.081 5mgkg-1,平均增128.68%;高含硒量矿粉的效果优于低含硒量的矿粉,但施用含量为1 494 mgkg-1矿粉的油菜植株含硒量仅比含量为104 mgkg-1矿粉高18.91%,这说明较低含量的矿粉同样具有应用价值;油菜不同时期的含硒量不同,苗期最少、后期较高,这说明硒元素在油菜中也存在着一个积累过程;不同遗传基础油菜品种的聚硒效果不同,中油杂2号富硒效果优于中双9号,两者在苗期差别较大,花期、成熟期的差
9、别较小。邢丹英等（2006）5对大豆、山药、玉米、绿豆等作物施用3种不同含硒量的硒矿粉,结果表明:施用硒矿粉能够提高试验作物的含硒量,3种矿粉处理的试验作物含硒量为0.0625.67 mg/kg,比对照增加0.0435.629mg/kg;高含硒量矿粉的效果优于低含硒量的矿粉,但不同的作物反应不同,在试验的范围内,大豆对硒矿粉含量变化的响应值最高,为7.949 3,山药为3.736 8,绿豆为2.645 2,玉米为2.068 6;不同作物的富硒量不同,大豆平均为1.918 7 mg/kg,山药平均为0.239 3 mg/kg,玉米平均为0.1237 mg/kg,绿豆平均为0.104 3 mg/k
10、g;不同遗传基础大豆品种的聚硒效果不同,恩施高山绿黄豆的富硒效果优于鄂豆6号。邢丹英等（2006）6对小麦鄂恩4号、998042 2个品种(系)施用3种不同含硒量的硒矿粉,结果表明:施用富硒矿粉能够提高小麦植株的含硒量,3种矿粉处理的茎、叶含硒量为0.0320.055 mg/kg,平均0.043 8 mg/kg,比对照增加143.3%;高含硒量矿粉的效果优于低含硒量矿粉,施用含量为l494mg/kg矿粉的小麦茎叶平均含硒量比含量为104mg/kg的矿粉高65.81%。鄂恩4号小麦的富硒效果优于998042品系,两者在苗期的差别较大,灌浆期的差别较小。彭祚全等（2009）7进行水稻补硒试验，每亩
11、施活化硒矿粉50 kg，水稻成熟后将试验组和对照组分别收获，并加工成大米，按四分法采样检测硒含量：对照组大米含硒0.086mg/kg，试验组大米含硒0.38mg/kg（增硒4.4倍），证明活化硒矿粉增硒效果十分明显。试验发现，试验组比对照组稻株粗壮，发育好，高出510厘米，株梢无枯黄现象，嫩绿浓郁，明显具有壮苗饱粒作用。试验证实，试验组比对照组增产12%，农药和肥料各减施30%，即少施一次追肥，少喷一次农药，受到农民的欢迎。同时进行了茶园补硒试验，在不同的采茶季节,按东西南北中方位采集等量鲜叶合并加工成成品茶,进行检测，含硒量： 春茶 0.34mg/kg ，夏茶0.57mg/kg， 秋茶0.8
12、2mg/kg；对照组依次为 0.11 mg/kg，0.14mg/kg和0.21mg/kg。茶叶通过根部追肥增硒比通过叶面喷洒亚硒酸钠具有更多有优越性，不会影响茶叶的光合作用，茶叶表面也不会有“污染硒”的存在，更不会影响茶叶的口感和风味，硒的转化率很高，有研究表明，恩施天然富硒茶中的有机硒占92%，有机硒的主体部分是蛋白质，安全无害；通过根部追施活化硒矿粉，近似天然富硒环境，硒矿粉的后效期长达23年，不仅成本低，效果好，而且茶叶的产量和品质均有所提高。 将活化硒矿粉按一定比例与有机肥混合均匀,作为底肥在番茄移栽前施入土壤,适时移栽，番茄含硒量均值由对照组的0.032mg/kg 增加到0.46mg
13、/kg ,增硒效果十分显著。这种富含有机硒的番茄如果进行深度开发，将有更大的附加值和市场前景。 将活化硒矿粉按一定剂量添加到鸡、鸭饲料中，从第二天开始逐日收集鸡、鸭蛋进行硒含量检测，鸡蛋依次为0.14ug/g、0.15ug/g、0.24ug/g、0.30ug/g、0.36ug/g、0.45ug/g、0.52ug/g；鸭蛋依次为0.15ug/g、0.19ug/g、0.28ug/g、0.35ug/g、0.43ug/g、0.52ug/g、0.59ug/g，补硒一周后每个鸡蛋约含硒26ug，每个鸭蛋约含硒35.4ug,每天吃两个鸡蛋或鸭蛋就可达到补硒的目的。活化硒矿粉作为家禽饲料添加剂，不仅可为家禽补
14、硒，预防禽类的“渗出性素质”病，通过家禽的二次转化，生产富硒肉、蛋及期制品，使人类补充更加优质的有机硒，将更有利于人类的健康，既有很好的经济效益，又有很好的社会效益。经过活化工艺处理的硒矿粉，田间施用量大大减少，水溶性硒含量大大提高，产品经国家相关部门检测：铅11.6mg/kg，镉10.2mg/kg，砷25.3mg/kg，汞0.9mg/kg，硒244.4mg/kg，其中水溶性硒55.6mg/kg。全部指标达到国家肥料标准的要求，按1/31/2的比例添加到肥料中使用，有害物质含量会更低，加上硒的含量较高，在土壤中能抑制农作物对有害物质的吸收。不仅如此，活化硒矿粉中还含有钼、硅、钒、碳、锌、硼等有
15、益元素，都是农作物生长中的必需元素，特别是颗粒状农作物，如水稻就是喜硅喜钼作物。因此，采用活化硒矿粉生产富硒农产品，完全可以达到富硒绿色、无污染的标准。 活化硒矿粉与亚硒酸钠活化硒矿粉指的是含硒量在50500mg/kg的石煤、页岩等矿石粉碎物，经过活化工艺处理，使水溶性硒达20%以上。它出产于恩施高硒区,其主要成分有硒、钼、碳、硅、硼等元素。活化硒矿粉在农作物富硒栽培中,能够起到增加农产品产量和含硒量的效果。我国生产富硒农产品，除少数富硒地区以外，都是以亚硒酸钠水溶液进行叶面喷施，与活化硒矿粉进行比较，各有特点和优势。亚硒酸钠补硒，是通过在叶面喷洒来实现，只有在环境缺硒条件下才使用。其优点是速
16、效，针对性强，能弥补底肥缺硒，也可作为追肥措施；但有以下缺点，1、要少量多次的喷施才有明显的增硒作用，一般要喷23次，增加劳动强度，受环境因素影响较大，容易流失，长时间作业有中毒危险；2、像喷施农药一样，大量的无机硒都堆积在叶片表面，可造成植物细胞间隙被堵塞，影响植物光合作用，若超过剂量，可造成农作物中毒；3、有专家认为，叶面硒肥为无机化学制品，性质不稳定，因而能使土壤板结，并污染环境等，特别是引起各种粮食、蔬菜、水果、烟草等农产品味道不佳而成为农业生产一大难题；4、叶面施硒农作物检测似乎总硒含量很高，但真正对人体有益的有机硒含量少，现在除了在水稻破口期和抽穗期可使用叶面喷施以外（因水田中的硒不易被吸收），一般不主张用叶面喷硒办法，尤其是蔬菜、水果、烟草等直接或间接入口的农产品，最好还是在追肥中
