地质因素影响下的硒在土壤_水稻系统中的迁移转化
土壤-植物系统中的硒
土壤中的硒在微生物和化学作用下 会发生形态转化,影响其生物有效 性。
土壤中硒的含量与分布
土 壤中硒的含量存在显著差 异。
分布规律
土壤中硒的分布受到气候、 地形、母质等多种因素的 影响。
富硒土壤
部分地区存在天然富硒土 壤,具有较高的经济和生 态价值。
03 植物对硒的吸收与利用
硒在自然界中的分布
分布不均
硒在地壳中的含量非常低,且分布不均,导致不同地区土壤中的硒含量差异很 大。
富硒土壤
一些地区由于地质条件特殊,土壤中的硒含量较高,这些地区被称为富硒土壤。
硒的生理作用与健康影响
生理作用
硒是人体必需的微量元素之一,在维持正常生理功能方面发 挥着重要作用。
健康影响
适量摄入硒对预防某些疾病,如克山病、大骨节病等具有积 极作用。
适量的硒可以促进土壤中微生物的活性,提高土壤的肥力。
降低土壤污染风险
适量的硒可以降低土壤中重金属的生物有效性,降低土壤污染的 风险。
05 土壤-植物系统中硒的研 究方法与展望
土壤-植物系统中硒的研究方法
土壤硒含量的测定
通过化学分析法、原子吸收光 谱法、原子荧光法等手段测定 土壤中硒的含量,了解土壤硒 的分布和丰度。
运输途径
吸收的硒通过植物的木质部输送到地上部分,参与植 物的生理活动。
分布规律
不同植物对硒的积累和分布能力不同,通常在叶片、 茎和根部有不同程度的积累。
富集植物
某些植物对硒具有较强的富集能力,被称为“硒指示 植物”。
植物对硒的利用与需求
生理需求
01
适量的硒对植物的生长和发育具有促进作用,如提高抗逆性和
探索土壤-植物系统中硒的高效利用途径
不同地质环境条件下土壤中重金属迁移转化规律分析
不同地质环境条件下土壤中重金属迁移转化规律分析土壤是生态系统中的重要组成部分,它不仅是农业生产的基础,也承担着重要的环境功能。
然而,由于人类活动和自然因素的影响,土壤中的重金属含量逐渐增加,对人类健康和生态系统稳定性产生了严重威胁。
因此,研究不同地质环境条件下土壤中重金属的迁移转化规律,对于合理利用土壤资源、保护环境和人类健康具有重要意义。
在不同地质环境下,土壤中重金属的迁移转化规律受多种因素影响。
首先,地质构造和岩石类型决定了土壤中重金属的起源和含量。
不同岩层中的矿石含有不同的重金属元素,当岩石经过风化和侵蚀等过程,矿石中的重金属就会进入土壤中。
例如,富含铁的岩石中的铁和镉、铅等重金属元素可能会被释放到土壤中,而岩石中的铝和钾等元素则一般不容易溶解和迁移。
其次,土壤类型对重金属的迁移转化过程也有重要影响。
不同土壤类型之间的颗粒组成、结构及其化学性质的差异,导致了土壤对重金属的吸附、解吸和迁移能力不同。
例如,粘土质土壤对于重金属的吸附能力较强,而沙质土壤的吸附能力较弱。
此外,土壤pH值、有机质含量、离子交换能力等因素也能影响土壤中重金属迁移转化的过程。
酸性土壤中,重金属与酸性离子结合较多,易溶解于土壤水分中,增加了其迁移转化的风险;而碱性土壤中,重金属一般以沉淀的形式存在,不容易被植物吸收。
此外,土壤水分条件对重金属迁移转化也有一定影响。
水分可以影响土壤中重金属的可溶性,进而影响其活性和可移动性。
干旱条件下,土壤中的重金属往往以团聚体或粘结体的形式存在,对植物吸收不易;而水分过多时,土壤中的重金属元素会随水分的流动而迁移。
生物因素也是影响土壤中重金属迁移转化的重要因素之一。
土壤中的微生物和植物具有一定的生物修复能力,可以通过吸收、转运、和降解等途径减少重金属的残留。
例如,一些具有重金属耐受性的植物,如金合欢、桤木等,可以通过根系吸收土壤中的重金属元素,并将其转运至茎和叶部,从而减少了土壤中的重金属含量。
硒的形态分析方法概述及其在生物有效性研究中的应用
硒的形态分析方法概述及其在生物有效性研究中的应用摘要:硒的形态研究是了解环境中硒的毒性、生物可利用性、迁移和生物地球化学循环等方面的基础。
本文总结了环境样品中硒形态的研究方法,及其形态分析在生物有效性研究中的应用。
关键词:硒;形态分析;方法;生物有效性;应用1前言硒位于第六主族, 是一种准金属元素。
地壳中硒的丰度仅为0.05-0.09 µg/g, 但由于人为因素与自然因素的影响使硒在自然界中分布日益广泛, 一般大气、水、土壤中硒水平为µg/g-ng/g级。
一定条件下, 各种形态的硒类化合物可相互转化。
有报道以葡萄糖作为外加碳源, 研究天然水体中亚硒酸钠通过微生物反应转化为单质硒和挥发态硒(如二甲基硒、二甲基二硒) 的实验。
1957年,Schwar首先证明硒作为谷胱甘肽过氧化物酶的活性中心, 是人体必需的微量元素。
近年来, 适量的硒摄入水平与癌症、心血管病、糖尿病、白内障、老年痴呆症等各种疾病的密切相关性日益引起人们的重视。
我们在贫硒地区通过口服亚硒酸钠来治疗预防克山病、大骨节病。
硒作为多种重金属元素(如Cd、Hg等)的天然解毒剂、可拮抗环境中多种有害物质的毒性。
硒化合物的生理、生物活性,及其在环境中的迁移转化规律,同硒存在的化学形态及不同化学形态下硒的浓度水平直接相关。
硒分析方法在研究生命科学、环境科学、材料科学等领域均具重要意义。
1 环境中硒的存在形式硒存在形式的早期研究主要集中于矿床学、矿物学和环境地球化学。
朱建明等[1]于2003年对已发现的107种硒矿物进行了总结和归类,概述了表生环境中硒的存在形式。
环境中硒主要以无机和有机硒形式存在(表1)[2-4,5],不同硒形态间会因pH、Eh和生物作用(如甲基化)等因素的影响而发生转变,其中pH-Eh是主要的影响因素。
图1给出了常温常压下不同形态硒稳定存在的pH-Eh范围。
表一环境中主要的硒化合物[2,5]Table 1 The major selenium compounds in the environment硒化合物化学式存在条件无机硒硒化氢(-Ⅱa) H2Se b气体,不稳定,水中易分解成Se0硒氢化物(-Ⅱ) Se2-还原环境,金属硒化物,土壤中元素硒(0) Se0还原环境稳定存在,水中不溶解亚硒酸盐(Ⅳ) SeO32-弱氧化条件,易溶解,如土壤或大气颗粒偏亚硒酸盐(Ⅳ) HSeO32-酸性或中性条件,易还原,如土壤中二氧化硒(Ⅳ) SeO2化石燃料燃烧放出的气体,易溶于水硒酸盐(Ⅵ) SeO42-弱氧化条件,易还原,易为植物利用硒酸根(Ⅵ) SeO42-,HSeO4-一般土壤环境有机硒二甲基硒化物(DMSe) (CH3)2Se b土壤中微生物、细菌形成的挥发组分二甲基二硒化物(DMDSe) (CH3)2Se2b植物形成的挥发组分二甲基硒砜(CH3)2SeO2b DMSe的前期还原挥发产物,由代谢形成三甲基硒(CH3)3Se+动物代谢产物,以尿形式排放注:a表示无机硒化合物中硒的价态;b表示该硒化合物具有挥发性。
地质因素影响下的硒在土壤-水稻系统中的迁移转化
1 硒在水稻土 中的分布分配
11 在 水稻 土 中的分 布 .
( 硒土壤, 高) 大于( 等于) . g k 时则属于硒过 30m / g 剩土壤¨ 。适当浓度的硒是人体和动物生长的必 J
需微量元素, 当浓度太高 时又会对人畜产生毒 害作
水稻是浙江 的大宗作物之一 , 硒在水稻土中的 分布分配 自 然令人关注。水稻土由各种起源土壤或
究热 点 。
学习性发生变化和演化 , 在规律性 水肥运动 中引发
了土壤物质的转化和迁移。据李家熙等给出的不同 类型土壤硒含量范围- , 2 浙江水稻土总体呈 中硒 土 j 壤( 1 。3 区的水稻 土硒含量变化 不大 , 表 ) 个 可能
与经 基 本相 同 的成土作 用 后 , 稻 土组 分趋 于 稳定 , 水
全 区 有机 % 质/ 24 .
p H 58 .
标准离差 0 0 2 .6 样本/ 件 l4 93
13 .l 2 9 08 2 2 44
002 ,6 93 l
0 5 .2 94 1 17 09
0 09 . 5 92 5
0 2 .4 l 5 00 15 00
高铁铝 、 富泥炭和腐殖质 的土壤 中富集 。土壤溶 液呈酸 眭反应 时, 硒易被结 合于( 或吸附于) 土壤腐 殖质物质中, 不利于溶解 迁移 , 降低 了硒 的淋溶 流
() 1硒多富集在表土层 中, 向深部至母质层有
收稿 日期:0 5—0 20 5—1 7
失 。 中显 示 出硒 在表土层 以腐殖酸结 合态 、 表3 强
滨湖相
049 .2
湖相
0 34 .4
湖沼相
037 .2
泻湖相
030 .4
丛枝菌根真菌对砷、硒、汞在土壤-植物体系中迁移转化的影响的开题报告
丛枝菌根真菌对砷、硒、汞在土壤-植物体系中迁移转化的影响的开题报告一、研究背景及意义重金属污染是当前环境污染的严重问题之一,特别是在工业化程度较高的地区。
重金属污染不仅会对土壤生态系统产生不可逆转的影响,还会对人类健康造成威胁。
丛枝菌根真菌是一种重要的土壤微生物,能够与植物根系发生共生关系,促进植物的生长和养分吸收。
同时,丛枝菌根真菌对土壤中重金属元素的吸附和转化也有一定作用。
因此,研究丛枝菌根真菌对重金属元素在土壤-植物体系中的迁移转化具有一定的理论价值和实践意义。
二、研究内容和方法本研究将采用野外调查和室内试验相结合的方式,研究丛枝菌根真菌对砷、硒、汞在土壤-植物体系中迁移转化的影响。
具体研究内容包括如下几个方面:1. 参考相关文献对调查区域及调查对象进行选定,采集土壤样品、植物样品和真菌样品;2. 对土壤中砷、硒和汞的含量进行测定,并对不同区域、不同类型土壤的重金属分布规律进行分析;3. 使用毛白杨种子进行盆栽试验,分别添加不同浓度的砷、硒和汞,并分别接种不同种类的丛枝菌根真菌;4. 在试验过程中,定期对土壤、植物和真菌样品进行采集,并对其砷、硒和汞的含量进行测定,研究真菌对重金属元素的吸附和转化能力;5. 对试验结果进行分析,探讨丛枝菌根真菌对重金属在土壤-植物体系中迁移转化的影响机制。
三、预期结果与意义1. 通过对重金属元素分布规律的研究,为制定地区的土壤重金属污染治理提供科学依据;2. 通过盆栽试验,探讨丛枝菌根真菌对重金属元素在植物体内积累的影响机制,为理解土壤生态系统的物质转化过程提供参考;3. 结果有助于揭示丛枝菌根真菌在土壤重金属污染治理中的应用前景,提高土壤生态系统的容忍度和稳定性。
典型富硒区岩石土壤植物中硒的赋存状态及环境行为研究
典型富硒区岩石土壤植物中硒的赋存状态及环境行为研究一、本文概述本文旨在深入研究典型富硒区岩石、土壤和植物中硒的赋存状态及其环境行为。
硒是一种重要的微量元素,对人体健康具有重要作用,同时也是农业生产中的重要营养元素。
然而,硒的过量或不足都可能对人体和生态系统产生负面影响。
因此,了解硒在自然环境中的赋存状态及其环境行为对于合理开发和利用硒资源,保护生态环境和人类健康具有重要意义。
本研究选择典型富硒区作为研究对象,通过对岩石、土壤和植物中硒的含量、形态分布及其迁移转化规律进行系统分析,揭示硒在这些环境介质中的赋存状态及其环境行为。
研究内容包括:岩石中硒的地球化学特征,土壤中硒的形态分布、迁移转化及影响因素,植物对硒的吸收、转运和富集机制,以及硒在土壤-植物系统中的环境行为。
通过对典型富硒区岩石、土壤和植物中硒的赋存状态及环境行为的深入研究,可以为合理开发和利用硒资源,提高农产品硒含量,保护生态环境和人类健康提供科学依据。
本文的研究结果也有助于丰富和发展硒元素地球化学和环境科学领域的理论体系。
二、研究区域概况本研究选取了中国典型的富硒区作为研究对象,这些地区因地质背景特殊,土壤中硒元素含量丰富,形成了独特的富硒生态环境。
研究区域地理位置分布广泛,包括南方湿润气候区和北方干旱半干旱气候区,涵盖了多种土壤类型和植被类型,以确保研究结果的全面性和代表性。
在地理位置上,研究区域主要位于我国的一些硒资源丰富的地区,如湖南、湖北、陕西、四川等地。
这些地区的硒含量普遍高于全国平均水平,为硒元素的生态地球化学研究提供了得天独厚的条件。
气候方面,研究区域的气候类型多样,包括亚热带季风气候、温带季风气候和干旱半干旱气候等。
这些不同的气候条件对土壤中硒的赋存状态和植物对硒的吸收利用具有重要影响。
土壤类型上,研究区域内的土壤类型丰富多样,包括黄壤、红壤、棕壤、黑土等多种类型。
不同类型的土壤对硒的吸附、解吸和迁移转化等环境行为具有不同的影响。
富硒土壤硒含量及其与土壤理化性状的关系——以江西丰城为例
Selenium contents of farmland soils and their relationship with main soil properties in Fengcheng, Jiangxi
HAN Xiao, ZHOU Yue, WU Wen-liang, MENG Fan-qiao* (College of Resources and Environmental Sciences, China Agricultural University, Beijing 100193, China) Abstract:Fengcheng City, one of China′s most important farming regions, contains soil that is rich in selenium(Se). This study analyzes the Se contents and Se distribution within 0~100 cm profiles under different land use(paddy and upland), as well as the relationship between Se contents and the physio-chemical properties of the soil. The results showed that the average soil Se content was 0.49 mg·kg-(1 arithmetic mean)for farmland soils of Fengcheng; among which 41.2% and 99% soils had Se contents higher than 0.4 and 0.125 mg·kg-1, respectively. Se was accumulated in the surface layer of farmland soils and its content was stable and lower in the 60~100 cm layer. In Se-rich soils, soils for paddy use had a significantly higher Se content than upland soils in the 0~40 cm layer. In the non-Se-rich soils, no significant differ- ences in Se content were observed between paddy and upland soils across the 0~100 cm profile. Across the 0~100 cm profile, soil organic carbon had a determining effect on paddy and and soil Se content, while soil clay content only exhibited its positive effect on soil Se con- tent for paddy use. Soil pH tended to reduce the soil Se content and other soil properties including total Fe, total Al and CEC showed the ef- fects of increasing soil Se content. The results of our study could provide technical support for rational management and utilization of Se-rich soils in Fengcheng. Keywords:soil selenium; land use; Jiangxi; Fengcheng; soil physic-chemical properties
硒元素的形态及其转化
土壤中硒的形态及转化
硒为稀有分散元素,在地壳中含量很少,并且在土壤中的分 布极为不均,甚至因点而异。世界土壤自然含硒量在 0.01 ~ 2.0 μg/g,一般土壤中硒含量约 0.4 μg/g ,刘铮(1996)认为 可以把 0.3 μg/g 作为当今世界土壤含硒量的平均值。我国 土壤硒元素背景值约为0.13 μg/g.元素态硒和有机结合态 硒是土壤中硒的主要成分,分别占到了总硒的 46%和 33%, 可溶态硒和可交换态硒含量较低,分别为总硒的 5%和 13%. 硒在土壤中以多种形态存在,包括元素态硒、矿物态硒、 水溶性硒、吸附态硒、有机态硒和挥发性硒等,硒的价数 有Se6+、Se4+、Se2+、Se0和Se2-等。不同形态硒的化学性 质、生物利用率有所不同,其形态影响硒的有效性。
土壤中的其他元素
土壤除了通过吸附固定作用来影响硒的生物可利用性外, 还可以通过某些离子与硒竞争植物和土壤中的结合位臵 来影响植物对硒的吸收。由于硫和硒在化学和物理性质 上的相似性,含硫化合物施加于土壤中会减少植物对硒 的吸收,硫—硒拮抗效应与硫及硫化合物的形式有关, SO42 -对硒酸盐的影响比对亚硒酸盐更大。相反,在土 壤中加入 PO43 -则会增加植物对硒的吸收,因为 PO43 -易于被土壤吸附,取代了土壤中固结的亚硒酸盐,从 而提高了硒的生物可利用性,但是由于 PO43 -促进了植 物的生长,又会稀释植物中硒的含量。此外,硒元素还 与重金属有较强的伴生关系,两者容易发生拮抗作用, 从而达到相互制约的作用。
土壤的氧化还原条件
硒的氧化还原状况能直接影响硒的价态变化,从而 影响硒的环境生物可利用性。在大多数自然氧化还 原状态下,亚硒酸盐( Se4 +) 和硒酸盐( Se6 +) 是主 要的无机硒形态。在氧化条件下,硒的主要形态是 SeO42 -,其环境生物可利用性升高; 在还原条件下, 氧化态硒在微生物作用下被还原为 Se0和 Se2 -,其 环境生物可利用性降低。
土壤硒的赋存状态与迁移转化
收 稿 日期 : 0 卜 0 — 1 21 1 3
作者 简介 : 沈燕 春(18 一) , 9 4 , 研究生 , 男 现从 事土壤环境与地球化学背景研究工作
。
第 2 卷 第 3期 1
沈燕春 , : 等 土壤硒的赋存状态与迁移转化
17 8
程伯 容 等 ,18) 9 0 ,这 成 ( 有 部 分 来 自降 雨 ) 也 ,主 要 为 胡 敏 酸 结 合 态 ( 不 同的浸 提剂 可将 其 进行 分 离( HA— S ) 富里 酸 结 合态 (A—e),是 土壤 有 效 硒 的重要 有 助 于 了解 土 壤 结 合 态 硒 的 特 征 。不 同浸 提 剂 浸 提 e和 F S 可 、可 交换 组 成 部 分 。胡 敏 酸是 土壤 中结 构 比较 稳 定 不 易转 化 结果 不 同 ,但 大 多数 都分 为水 溶 态 ( 溶态 ) 态 、有 机 结 合 态 、残 渣 态 、铁 锰 氧化 物 结 合 态 等结 的腐 殖 质 ,与 胡 敏 酸络 合 的硒 对 植 物 有 效 性 有 限 ,
硒 化 物 除碱 金 属 硒 化 物 外 大 多 不 溶 于 水 ,不 能 为植 物 吸 收 。硒 化 物 在 环 境 中 的稳 定 形 态 是 难 溶 性
金属硒化物 ,由可溶性硒被金属离子吸附而成 ,大 对 植 物 的有 效 性 也 有 很 大 差 别 。土 壤 中硒 的赋 存 状 多伴生于硫化物矿床 中【,只在风化过程 中会释放出 6 J 态 ,主 要 为元 素 态 硒 、硒 酸 盐 和 亚 硒 酸 盐 态 、金 属 些 可 溶性 硒( 如亚 硒 酸盐) 。 硒 化物 、有 机 态 和挥 发态硒 等 。 14有机 态硒 . 11元素 态硒 . 土壤 中有机态硒主要 由含硒生物体腐烂分解形
土壤中微量元素硒含量的影响因素分析
土壤中微量元素硒含量的影响因素分析土壤在自然形成和发育过程中受到各方面因素的影响,这些因素也影响着土壤中的微量元素硒。
其中,成土母岩是土壤硒含量的决定性因素,而土壤的酸碱度和有机质是影响土壤硒含量的主要因素。
除此以外,土壤质地、土地利用类型、气候、地形等也较明显地影响着土壤中硒的含量。
關键词:微量元素硒;成土母岩;酸碱度;有机质;土壤地质引言硒是一种地壳中含量稀少但对人体起着重要作用的微量元素。
硒具有双重生物学功能,因膳食缺硒造成的人体硒缺乏会引起克山病和大骨节病等,而硒过量又会造成硒中毒,引起指甲、头发和眉毛脱落、神经系统紊乱等。
我国又是一个缺硒大国,硒资源分布很不均匀,其中有黑龙江、河南、四川等22个省份,而富硒地带如湖北恩施等少数地区又曾出现硒中毒的情况,因此硒健康、硒安全越来越受到人们关注,富硒食品特别是天然富硒农作物的开发也越来越受到人们的重视。
农作物中的硒主要来于土壤,天然富硒土壤的开发更受重视,因此了解影响土壤中硒含量的因素就显得尤为重要。
1 成土母岩土壤在成土过程中受到各种自然因素的影响,成土母岩是其决定性因素。
土壤的主要组成物质是成土母岩风化后的残留物质,因此母岩的各种元素含量决定了土壤中各元素的含量,往往成土母岩硒含量与土壤硒含量有较大的相关性。
而且,硒元素在土壤形成和发育过程中逐渐积累,表现出土壤中硒含量高于成土母岩硒含量的特征。
倪师军等通过对万源富硒地区的岩石、土壤分析得出,页岩中硒含量最高,碳酸盐岩次之,砂岩最低,含炭质成分的页岩、板岩硒含量明显偏高,它们形成的土壤硒含量也有相应的关系。
此外,地层也影响着土壤硒含量,老地层相比新地层有着更高的硒含量,而含煤岩层也有较高的硒。
2 土壤的酸碱度(pH)土壤的酸碱度主要影响硒的存在形态和有效性。
亚硒酸盐主要存在于酸性和中性土壤中(4.5<pH<6.5),为土壤中主要的赋存形态,因其与吸附质之间有较好的亲和力常被粘粒矿物等物质固定于土壤中。
土壤硒元素分布
土壤硒元素分布土壤中的硒元素分布是一个涉及农业、环境和人类健康的重要课题。
硒是一种对人体健康十分重要的微量元素,它对人体免疫系统、甲状腺功能、生殖系统等都有着重要的影响。
而土壤中的硒元素含量则直接影响着作物的硒含量,进而影响人们从食物中摄入的硒元素量。
因此,了解土壤中硒元素的分布情况对于保障农产品质量、人体健康以及环境保护都具有重要意义。
土壤中的硒元素主要来源于岩石风化和大气沉降。
在自然界中,硒主要以硒化物和硒酸盐的形式存在于土壤中。
不同地区的土壤中硒元素含量差异较大,一般来说,火山喷发频繁的地区土壤中的硒含量较高,而一些沉积岩地区的土壤中硒含量较低。
此外,气候、植被、土壤类型等因素也会对土壤中硒元素的分布产生影响。
在中国,土壤中的硒元素分布格局呈现出明显的地域差异。
西南地区是中国土壤中硒含量较高的地区之一,尤其是四川、云南等地,这些地区的土壤中硒含量丰富,因此当地农产品中的硒含量也相对较高。
而东部沿海地区和华北平原地区的土壤中硒含量较低,这些地区的农产品中的硒含量也相对较低。
因此,在中国,不同地区的居民摄入的硒元素量也存在较大差异。
除了地域差异外,不同类型的土壤对硒元素的吸附和释放也存在差异。
一般来说,酸性土壤对硒元素的吸附能力较强,而碱性土壤则对硒元素的释放能力较强。
因此,在进行土壤硒元素分布研究时,需要考虑土壤的pH值、有机质含量、粘粒含量等因素。
了解土壤中硒元素的分布情况不仅有助于科学合理地进行农业生产,提高农产品质量,还有助于保障人们摄入足够的硒元素,维护人体健康。
同时,合理利用土壤中的硒资源,可以开发出一些具有营养保健功能的农产品,为人们提供更多元化的饮食选择。
然而,随着工业化进程和城市化进程的加快,土壤污染问题日益突出,其中就包括了重金属污染对土壤中硒元素分布的影响。
一些工业废水、废气中含有大量重金属元素,这些重金属元素在排放到大气或者排放到水体后可能会进入土壤中,影响土壤中硒元素的分布情况。
土壤中硒元素对环境及生物的影响
土壤中硒元素对环境及生物的影响土壤中的硒元素对环境和生物有着重要的影响。
在适量的情况下,硒对生物体具有重要的生理功能,但当硒超过一定限度时,可能会引起环境和生物的负面影响。
本文将从环境和生物两个方面详细介绍土壤中硒元素的影响。
首先,硒元素对环境的影响主要体现在以下几个方面。
首先,土壤中的硒元素可以影响农作物的生长和产量。
适量的硒可以促进农作物的生长,提高产量和品质,但当硒超过一定限度时,可能会导致植物对硒元素的过度吸收,进而引起植物生长受限,甚至死亡。
其次,土壤中的硒元素还能够影响土壤的微生物活动和养分循环。
适量的硒可以促进土壤中微生物的生长和代谢活动,并参与养分的转化和循环。
然而,过量的硒元素可能会抑制土壤中微生物的生长,影响土壤的养分循环。
此外,土壤中的硒元素还可能引起土壤的污染,特别是对周围的地下水和水域造成潜在的污染风险。
硒具有一定的溶解度,当土壤中的硒超过一定限度时,可能会通过渗漏进入地下水和溪流中,对水环境造成污染。
这种污染可能会对水生生物造成不良影响,并进一步影响生态系统的稳定性。
其次,土壤中的硒元素对生物有着重要的影响。
适量的硒元素对生物体具有生理功能,能够参与多种酶的活化和反应。
首先,硒元素对于人类和动物的健康至关重要。
人类和动物通过食物链摄入土壤中的硒元素,硒在体内作为抗氧化剂,参与肝脏解毒和免疫功能的维持。
适量的硒摄入可以降低心血管疾病和癌症的发病风险,同时对于甲状腺功能和生殖健康也具有重要作用。
然而,当硒摄入超过一定限度时,可能会引起硒中毒,导致一系列健康问题。
其次,土壤中的硒元素对于其他生物也具有重要作用。
例如,硒元素对于一些微生物的生长和代谢活动具有刺激作用,能够促进土壤中微生物的多样性和功能。
此外,硒元素还能够参与植物的光合作用和养分吸收,对植物的生长和发育具有重要影响。
适量的硒元素可以促进植物的生长,提高产量和品质,但超过一定限度时,可能会引起植物生长受限和毒害症状。
水稻和小麦对硒的吸收、转运及形态转化机制共3篇
水稻和小麦对硒的吸收、转运及形态转化机制共3篇水稻和小麦对硒的吸收、转运及形态转化机制1水稻和小麦对硒的吸收、转运及形态转化机制硒是人体和动物的必需微量元素之一,有助于调节心脏健康、免疫系统和甲状腺功能,还有防止癌症的作用。
硒在环境中存在多种形态,包括无机的硒酸盐、硒酸、硒化物以及有机的硒氨酸和硒蛋白酶等。
硒的吸收、转运及形态转化机制对于农业生产和人类健康至关重要。
本文将着重探讨水稻和小麦对硒的吸收、转运及形态转化机制。
水稻对硒的吸收和转运水稻是全球主要的粮食作物之一,是人类的重要粮食来源。
水稻对硒的吸收取决于硒的存在形式和土壤pH值。
土壤 pH 值越低,植物对离子形态的硒吸收越高,因为此时硒的不同离子形式容易发生水解,生成较为可溶的氧化硒酸盐 [Se(VI)],进而被水稻吸收。
当土壤 pH 值高于 7 时,植物对硒的吸收下降,硒在这种环境中往往以难溶性硒酸盐 [Se(VI)] 和比离子态更为不活泼的硒化物 [Se(IV)] 的形式存在 [1]。
水稻对硒的吸收和转运主要是通过硒氧化还原酶来完成。
硒氧化还原酶包括GSH-Px、Thioredoxin和Glutaredoxin等,其中GSH-Px是水稻中的主要硒氧化还原酶。
GSH-Px可以将硒化物和硒酸盐氧化为氧化硒酸盐和硒酸。
氧化的硒酸盐可以通过硒转运蛋白SeT1运输到质膜,并进一步转运到遗传物质质粒,分布到不同的细胞器中。
在氧化的过程中,还可形成高等的硒氧化物,如硒蛋白酸盐 [Se(VI)]。
水稻中硒的形态转化主要通过硒酰胺基甲酸酯酶进行,它可将硒酸盐和硒酸酯转化为相应的硒酰胺基甲酸酯。
硒酰胺基甲酸酯是水稻硒代谢中的主要有机硒形式,含有氨基酸和硒之间的共价化学键,并被水稻根系和包括谷壳和胚乳的其他组织积累[2]。
小麦对硒的吸收和转运小麦作为另一种重要的粮食作物,其对硒的吸收和转运机制比水稻复杂。
小麦可在土壤中吸收有机硒和无机硒。
无机硒的形式包括硒酸根、硒酸盐和硒化物等,有机硒则包括硒酸胺、硒酰半胱氨酸和硒蛋白酶等 [3]。
硒元素含量提高对土壤肥沃度改善影响程度分析
硒元素含量提高对土壤肥沃度改善影响程度分析摘要:本文旨在探讨硒元素含量提高对土壤肥沃度改善的影响程度。
首先介绍了硒元素在土壤中的来源和作用,然后探讨了硒元素含量提高对土壤肥沃度的影响机制,包括对土壤微生物群落的调节、土壤肥力指标的改善以及对植物生长的促进作用。
随后,通过分析硒元素在不同土壤类型中的迁移和转化过程,揭示了不同土壤类型对硒元素的吸附和释放特性,从而说明了硒元素对土壤肥沃度改善的潜力。
此外,还比较了不同施肥方式对土壤中硒元素含量及其对土壤肥沃度改善的影响,为合理利用硒元素提高土壤肥沃度提供了参考。
通过本文的分析,可以得出硒元素含量提高对土壤肥沃度改善具有重要意义,对于实现可持续农业发展具有一定的推动作用。
1. 硒元素在土壤中的来源和作用硒是土壤中的重要无机元素,常用的硒形态有有机硒、无机硒和硒酸盐等。
硒元素主要来源于土壤和岩石的风化、植物残渣的分解以及化石燃料的燃烧等过程。
硒在土壤中发挥多种重要作用,包括参与酶的活化、抗氧化作用、调节植物生长发育以及对动物和人类的健康有重要影响。
2. 硒元素含量提高对土壤肥沃度的影响机制2.1 调节土壤微生物群落硒元素的增加可以影响土壤微生物群落的结构和功能。
硒元素在土壤中的存在可以通过调节微生物的代谢、增加微生物群落的多样性和活性,进而提高土壤的有机质分解速率、养分转化和固氮能力等,从而改善土壤的肥力。
2.2 改善土壤肥力指标硒元素含量的提高有助于改善土壤的肥力指标,如有机质含量、全氮含量、速效磷含量和速效钾含量等。
硒元素通过影响土壤微生物的代谢活性和养分转化过程,促进土壤养分的释放和转化,提高土壤肥力指标的含量和有效性。
2.3 促进植物生长发育硒元素的添加对植物的生长和发育具有促进作用。
硒元素可以参与植物的氮、磷、钾等元素的吸收和利用过程,调节植物体内的生长激素合成和传导,促进植物的生长、开花和结果。
3. 硒元素在不同土壤类型中的迁移和转化硒元素在土壤中的迁移和转化过程受到土壤类型的影响。
植物对硒的吸收利用及主要农作物硒生物强化研究进展
植物对硒的吸收利用及主要农作物硒生物强化研究进展硒是一种对人体健康至关重要的微量元素,它在人体中具有多种生理功能。
由于土壤中硒的含量相对较低,并且硒的生物利用率较低,很难通过单纯的进食来满足人体对硒的需求。
通过农作物硒的生物强化,可以提高硒的摄入量,从而维持人体健康。
本文将简要介绍植物对硒的吸收利用机制,并综述主要农作物硒生物强化的研究进展。
植物对硒的吸收利用主要发生在根部。
土壤中的硒以硒酸盐、亚硒酸盐和有机硒的形式存在。
植物通过根系对硒盐的主动吸收和有机硒的被动吸收来摄取土壤中的硒。
硒进入植物体内后,主要以硒酸盐或硒代谢产物的形式存在,部分经过转运进入细胞质溶胶液,再进一步转运到叶片和籽粒中。
农作物对硒的生物强化是通过种子处理、土壤施硒或浸种来实现的。
种子处理是将硒化合物加入种子处理剂中,在种子表面形成硒层,提高种子的硒含量。
土壤施硒是通过在土壤中添加硒化合物,促进植物对硒的吸收和积累。
浸种是将硒化合物浸泡在水中,然后将种子浸泡在硒溶液中进行种植。
这些方法都能有效增加农作物中硒的含量,从而实现硒的生物强化。
在主要农作物中,小麦、玉米、大豆和水稻是进行硒生物强化研究比较多的作物。
研究表明,不同农作物对硒的吸收利用能力存在差异。
小麦和水稻对硒吸收利用能力较强,可以在土壤中富集较高的硒含量。
而大豆和玉米对硒的吸收能力较低,需要通过土壤施硒或种子处理等方式来进行硒生物强化。
农作物硒生物强化研究主要集中在以下几个方面:硒化合物对植物生长的影响、植物对硒化合物的吸收转运机制、硒生物强化的影响因素以及硒生物强化对人体健康的影响等。
研究结果表明,适量的硒处理可以提高农作物的抗逆性、生长发育和产量。
但是过量的硒处理会导致植物中的硒含量超标,对人体健康产生负面影响。
植物对硒的吸收利用及农作物硒生物强化是当前硒研究的热点领域。
通过研究植物对硒的吸收利用机制,可以提高农作物对硒的吸收利用能力,进而增加农作物中硒的含量,满足人体对硒的需求。
有机硒在稻谷中的生物利用
有机硒在稻谷中的生物利用有机硒在稻谷中的生物利用有机硒是一种重要的微量元素,它在稻谷中的生物利用具有重要的作用。
下面,我将逐步思考有机硒在稻谷中生物利用的过程,并进行文章的叙述。
首先,有机硒进入土壤。
有机硒可以通过农业生产中使用含硒肥料的方式,或者通过人为添加有机硒化合物的方式进入土壤。
这些有机硒化合物可以通过与土壤中的有机质结合,或者通过微生物的作用转化为可供稻谷吸收的有机硒形式。
其次,有机硒被稻谷吸收。
当有机硒进入土壤后,它可以与土壤中的水分和根系接触,被稻谷根系吸收。
稻谷根系中的根毛对有机硒的吸收有较强的选择性,能够优先吸收有机硒化合物。
有机硒进入稻谷后,可以被稻谷根系转运到植物的各个部位。
然后,有机硒被稻谷转运和分配。
一旦有机硒进入稻谷,它可以通过植物体内的转运系统在植物体内进行分配。
有机硒可以通过根部的转运系统进入茎、叶片和穗等器官,同时也可以通过韧皮部和木质部的转运系统进入幼苗和成熟籽粒中。
最后,有机硒在稻谷中发挥功能。
有机硒在稻谷中具有多种生物活性,如抗氧化、抗胁迫和提高稻谷品质等。
有机硒可以与稻谷体内的氧自由基结合,从而减少氧化损伤,保护稻谷免受氧化胁迫的伤害。
同时,有机硒还可以提高稻谷的营养价值,如增加稻谷中的硒含量和蛋白质含量,改善稻谷的口感和外观等。
总结起来,有机硒在稻谷中的生物利用是一个复杂的过程,涉及有机硒进入土壤、稻谷吸收、稻谷转运和分配,以及在稻谷中发挥功能等环节。
这一过程对于提高稻谷的品质和营养价值具有重要意义,同时也对于保护稻谷免受氧化胁迫的伤害具有积极作用。
因此,进一步研究有机硒在稻谷中的生物利用机制,对于提高稻谷产量和质量具有重要的实际意义。
植物对硒的吸收利用及主要农作物硒生物强化研究进展
植物对硒的吸收利用及主要农作物硒生物强化研究进展硒是人体必需的微量元素之一,也是一种独特的抗氧化剂。
然而,人体不能自主合成硒,只能通过食物摄入。
因此,应用生物强化技术提高食物中的硒含量已成为当前研究的热点之一。
本文主要根据文献综述,对植物对硒的吸收利用及主要农作物硒生物强化研究进展进行总结。
一、植物对硒的吸收利用1. 硒在土壤中的形态土壤中的硒存在多种形态,主要有无机硒和有机硒。
无机硒包括硒酸盐、硒化物和元素硒等,其中硒酸盐是植物吸收利用的主要形态。
而有机硒主要指硒代谷氨酸,它是一种具有生物可利用性的有机硒形态。
植物在吸收利用硒的过程中,一般通过根部吸收硒酸盐,然后在体内还原成元素硒或硒代谷氨酸,并向地上部输送。
硒在植物体内主要与类胡萝卜素、蛋白质和核酸等有机分子结合形成有机硒,也可以以元素硒的形式存在。
不同植物对硒吸收利用的能力有所不同,其中小麦、大豆、玉米和甜菜等植物对硒的吸收利用能力较强。
1. 硒肥料施用硒肥料施用是最常见的农作物硒生物强化方法之一,一般将硒肥料直接施入土壤中,通过植物的根部吸收,进而提高硒的吸收利用率。
目前硒肥料的种类主要包括硒酸盐、硒亚麻酸钠等,同时,硒肥的施用方式也在不断探索和优化。
2. 水培技术水培技术是在不用土壤、以水为介质的条件下进行植物栽培的方法,也是一种较为常见的农作物硒生物强化技术。
通过加入适量的硒源和植物生长所需的营养素,使得植物在水中生长时吸收利用硒的效率较高。
水培技术的优点是节约水资源,减少土地污染,同时也方便控制植物在生长过程中的营养状态。
3. 生物质基原料施用生物质基原料施用是指将硒肥料添加到生物质基质中,通过植物根系吸收,进而提高植物对硒的吸收利用效率。
在农作物生物质基质中施用硒肥料可以增加土壤微生物活性,从而改善土壤质量,同时还可以降低土壤中重金属的毒性。
近年来,越来越多的研究表明生物质基原料施用对植物硒生物强化效果良好。
综上所述,目前农作物硒生物强化技术已有多种方法,并且也在不断更新和优化。
硒元素对水稻的生理作用及生理机制影响研究
硒元素对水稻的生理作用及生理机制影响研究王永欢;张娜【摘要】In the article, it introduced adsorption metabolism mechanism of rice to selenium and existing form of selenium in rice in de-tails, summarized the function of selenium in promoting rice growth, increasing rice yield and quality, in order to provide a reference for fully developing physiological function and increasing rice quality.%详细介绍水稻对硒的吸收代谢机理以及硒在水稻中的存在形态,总结硒在促进水稻生长发育、提高水稻产量和品质方面的作用,为充分的挥硒的生理功能及提高水稻品质提供借鉴。
【期刊名称】《农业科技与装备》【年(卷),期】2016(000)001【总页数】3页(P6-7,10)【关键词】硒;水稻;生理功能;代谢【作者】王永欢;张娜【作者单位】辽宁省土壤肥料总站,沈阳 110034;辽宁省果蚕管理总站,沈阳110034【正文语种】中文【中图分类】S511中国营养学会推荐的“每日膳食中营养素供应量与我国的膳食指南”中,把硒与蛋白质及几种重要维生素、钙、铁、锌、碘等并列为15种每日膳食必需营养素。
中国营养学会推荐正常人每日需摄入硒50~200 ug,可耐受最高摄入量为400ug/d。
中国营养学会对我国13个省市的调查显示,日均硒摄入量为26~32 ug,与中国营养学会推荐的最低限量50 ug相差甚远。
人体中硒的主要来源是食物,因此,食物含硒量直接影响人体硒营养水平,食品和饲料中硒的缺乏或过量,对人畜的健康产生直接影响,所以土壤—水稻—动物—人体食物链中硒营养问题引起水稻、动物、食品营养学家和环境卫生学家的广泛关注,对硒的研究与应用也逐步深入。
植物对硒的吸收利用及主要农作物硒生物强化研究进展
植物对硒的吸收利用及主要农作物硒生物强化研究进展引言硒是一种重要的微量元素,对于人体健康具有重要的生理功能。
在农业生产中,硒也是一种非常重要的元素,能够提高植物的抗逆性和产量。
随着人们对硒的重视,关于植物对硒的吸收利用以及主要农作物硒生物强化的研究也日益受到关注。
本文就植物对硒的吸收利用以及主要农作物硒生物强化的研究进展进行探讨。
一、植物对硒的吸收利用1.1 硒在土壤中的形态硒在土壤中存在多种形态,主要包括硒酸盐(SeO4^2-)、硒酸盐(SeO3^2-)、有机硒等形式。
这些形式中,硒酸盐是植物易吸收的形态,而硒酸盐则相对较难被植物吸收利用。
1.2 植物对硒的吸收途径植物对硒的吸收主要通过根系进行。
在土壤中,硒以离子形式存在,可以通过根系的离子吸收通道被植物吸收。
植物还可通过根际微生物介导的硒还原转化过程吸收硒。
1.3 植物内部硒的运输和转化植物对硒的吸收后,硒会通过根系进入植物体内,并在植物体内进行运输和转化。
植物内部的硒主要以有机硒形式存在,包括硒蛋白、硒氨基酸等。
这些有机硒形式是人体吸收的主要形式,因此植物对硒的吸收利用对于人类的健康具有重要的意义。
二、主要农作物硒生物强化研究进展2.1 农作物对硒的吸收利用随着对硒的重视,人们对于农作物对硒的吸收利用也进行了深入的研究。
研究表明,不同农作物对硒的吸收能力存在差异,其中小麦、大米等作物对硒的吸收能力较强,而玉米、大豆等作物对硒的吸收能力相对较弱。
在进行硒生物强化时需要考虑不同农作物对硒的吸收差异。
2.2 农作物硒生物强化技术为了提高农作物中硒的含量,人们提出了硒生物强化技术。
该技术主要通过喷施或灌溉含硒的肥料、土壤添加硒等方式,使农作物吸收更多的硒。
通过该技术,可以提高农作物硒的含量,从而改善人们的膳食结构,满足人们对硒的需求。
2.3 农作物硒生物强化效果近年来,关于农作物硒生物强化的研究也取得了一些进展。
研究表明,适当的硒生物强化可以显著提高农作物中硒的含量,从而提高食物的营养价值。
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第31卷第1期物 探 与 化 探Vol.31,No.1 2007年2月GE OPHYSI CAL&GE OCHE M I CAL EXP LORATI O N Feb.,2007 地质因素影响下的硒在土壤—水稻系统中的迁移转化郦逸根1,董岩翔2,郑洁2,解怀生2,宋明义2(1.上海申丰地质新技术应用研究所有限公司,上海 201107;2.浙江省地质调查院,浙江杭州 311203)摘要:硒在土壤—水稻系统中的迁移转化,受其在水稻土中的形态分布、土壤理化性质和微量或大量元素的交互作用影响。
硒在水稻植株中的分布、迁移和总量传输,是一个动态过程。
从土壤和根部传输上来的硒会逐渐在各器官内积累,表现出w根(Se)>w叶(Se)>w茎(Se)>w穗(Se)的特点。
水稻地以上部分的硒量仅占植株总硒量的42%~50%。
进入稻穗中的硒量仅为水稻植株总硒量的2.31%~4.31%,且w稻谷(Se)>w糙米(Se)>w精米(Se)。
高硒区土壤总硒与土壤有机态硒和残渣态硒有关,与离子交换态、碳酸盐态和铁锰氧化态硒关系不大。
关键词:硒;土壤2水稻系统;迁移转化;地质因素中图分类号:P632 文献标识码:A 文章编号:1000-8918(2007)01-0077-4 硒是一种稀有分散元素,在自然环境中广泛分布。
通常,低硒土壤指含硒量小于0.131mg/kg的土壤;当土壤中硒量大于0.4mg/kg时,称其为富(高)硒土壤,大于(等于)3.0mg/kg时则属于硒过剩土壤[1-3]。
适当浓度的硒是人体和动物生长的必需微量元素,当浓度太高时又会对人畜产生毒害作用。
最新的研究表明,硒能提高动物机体的免疫功能;硒的代谢产物(如甲基化产物)具有抗癌作用,可抑制癌的发生;含硒的抗氧化酶或蛋白可阻断活性氧和自由基的致病作用;硒还能预防和抑制镉、砷、汞、银等有毒元素对机体的伤害。
在食物链中,由于硒主要来源于植物并最终来源于土壤,土壤中硒的含量、形态和作物对硒的吸收转化等都直接影响着食物链中硒的水平,因此,土壤中的硒一直是研究热点。
1 硒在水稻土中的分布分配1.1 在水稻土中的分布水稻是浙江的大宗作物之一,硒在水稻土中的分布分配自然令人关注。
水稻土由各种起源土壤或其他母质经平整、造田和淹水种稻,进行周期性灌排、施肥、耕耘、轮作逐步形成。
耕作层强烈的氧化还原交替所显示的“假潜育过程”,使土壤经历着电化学过程,导致元素地球化学习性发生变化和演化,在规律性水肥运动中引发了土壤物质的转化和迁移。
据李家熙等给出的不同类型土壤硒含量范围[2],浙江水稻土总体呈中硒土壤(表1)。
3个区的水稻土硒含量变化不大,可能与经基本相同的成土作用后,水稻土组分趋于稳定,有机质含量变化不大,酸碱逐渐趋于适度等有关。
表1 浙江水稻土硒和有机质含量及pH值地区浙北平原浙东沿海丘陵平原浙中盆地丘陵全区参数w Se/10-6w有机质/%pH w Se/10-6w有机质/%pH w Se/10-6w有机质/%pH w Se/10-6w有机质/%pH 平均值0.32 2.4 6.00.26 2.6 5.70.27 2.2 5.50.29 2.4 5.8标准离差0.062 1.310.0620.520.0590.240.0610.96样本/件1943209824249139141079952105010503808406245531.2 在土壤剖面中的分布土壤均具特有的剖面形态,即土体构型,总体反映了土壤形成过程中的物质迁移、转化和积聚的结果。
土壤剖面硒含量分布研究(表2)表明:(1)硒多富集在表土层中,向深部至母质层有迅速降低的趋势。
这是因为成土过程中硒趋向于在高铁铝、富泥炭和腐殖质的土壤中富集[2]。
土壤溶液呈酸性反应时,硒易被结合于(或吸附于)土壤腐殖质物质中,不利于溶解迁移,降低了硒的淋溶流失。
表3中显示出硒在表土层以腐殖酸结合态、强收稿日期:2005-05-17基金项目:中国地质调查局地质大调查项目(200214200013)资助物 探 与 化 探31卷 表2 浙江典型土壤剖面硒含量分布 10-6成土母质滨湖相湖相湖沼相泻湖相河口相滨海相粉砂泥粉砂粉砂淤泥中更新统红土全新统洪冲积物耕作层0.4290.3440.3270.3400.2400.3110.2300.2370.4200.300淋溶层0.1500.1100.1150.310犁底层0.3330.2100.2510.1100.1200.119潴育层0.1760.0900.151潜育层0.3090.140母质层0.2480.1390.0700.0990.0830.1300.4000.350 表3 土壤剖面硒形态分析结果 10-6土层全量离子交换态碳酸盐态腐殖酸结合态强有机态铁锰氧化态残渣态耕作层 1.040.0220.0080.210.440.0190.33潴育层 1.070.0140.0030.210.420.0160.36母质层0.560.0120.0050.140.180.0120.19耕作层0.730.0010.0030.260.290.0100.12潴育层0.770.0010.0030.260.280.0100.20母质层0.380.0020.0010.050.110.0070.19有机态和铁锰氧化态的形式聚集,佐证了这一认识。
(2)表层土壤硒含量略高于成土母质,不仅表明成土过程中硒在表土层中有富集现象,还表明可能有硒的外源输入(如大气降尘)。
刘英俊等和李家熙等认为,大气中硒的主要来源是火山爆发释放的挥发性硒,尘土、动植物、土壤及沉积物中微生物代谢释放出的挥发性硒和由人类燃煤、燃油释放的硒[2-3]。
空气中的硒主要以气溶胶状态和气态存在;燃煤过程所释放的硒主要以气溶胶形式存在;排放的粉煤灰中,硒以4价硒形式存在;生物甲基化过程所排放的硒主要是气态硒。
2 硒在水稻土中的形态分布和转化2.1 在水稻土中的形态分布由表4可见,用不同连续分级法浸提取的有机结合态硒是土壤硒的主要结合态(占全量的50%以上,最高可达80%以上),与Mao J D和Shar masarkar S等的认识相符[4-5]。
其次是残渣态以及铁锰氧化态,离子交换态和碳酸盐态属最少。
其中,弱有机态硒多高于强有机态,表明富啡酸结合态硒多于胡敏酸,因为土壤有机硒主要由胡敏酸和富里酸结合态组成,且有机态硒主要赋存于富啡酸中[6];残渣态硒低于有机态,离子交换态硒低于碳酸盐态。
由表4还可见,土壤中的有机态2残渣态加和超过全量的85%,最高达94.74%。
陈铭等对云南、四川和浙江14个剖面42个土层中硒的结合形态的分析结果认为,硒主要赋存在腐殖质和残余晶格中。
深入的研究[6]表明,胡敏酸组分的硒以蛋白或多肽中硒氨基酸的形式出现;而富里酸中,高分子量的有机硒化合物可能类似于胡敏酸组分中的硒,低分子 表4 富硒水稻土硒形态分析结果 10-6参数全量离子交换态碳酸盐态铁锰氧化物弱有机态离子交换态2碳酸盐态2铁锰氧化物3项和%变化范围0.47~1.280.0021~0.00250.0016~0.00710.0071~0.0200.16~0.560.0114~0.0362 2.33~5.11平均值0.750.00210.00360.0170.300.0226 3.13参数弱有机态2强有机态2项和%残渣态有机态2残渣态2项和%强有机态相态相态加和%变化范围0.31~1.0563.26~82.980.06~0.150.42~1.2085.19~94.740.14~0.490.4314~1.236288.04~100.85平均值0.5572.730.110.6889.600.260.698992.73量的有机硒则主要是硒氨基酸,也有谷胱甘肽存在。
在土壤提取液中,硒主要以Se6+和有机硒的形态存在。
土壤中离子交换态、碳酸盐态和铁锰氧化态硒的加和多为2%~3%,偶见超过5%,对全硒的影响很小。
综上可见,高硒区土壤总硒量只与土壤有机态硒和残渣态硒含量有关,而很少与离子交换态、碳酸盐态和铁锰氧化物态硒发生关系。
土壤中与铁锰氧化物有关的硒,包括了氧化物结合态硒和被铁锰氧化物吸附的交换硒。
土壤总硒与土壤有机质(硒)确定的正相关关系,使有机态硒在土壤硒状态中起重要影响。
由于有机硒中存在着可溶性的或者可被作物吸收的有效硒,当土壤中水溶性硒的可交换态和可交换态硒对作物有效性影响很小时,有机硒的有效部分将起重要作用。
2.2 土壤中硒的转化土壤中各种形态的硒通过氧化作用、还原作用、・87・ 1期郦逸根等:地质因素影响下的硒在土壤—水稻系统中的迁移转化生化作用和甲基作用可以相互转化。
已有研究成果[2]表明,元素态硒在土壤中存在较少,不溶于水,作物不能直接吸收利用,在一定条件下,可以氧化成为有效态硒酸盐和亚硒酸盐。
硒化物存在于还原的酸性富有机质环境中,不易溶解于水且极难被氧化,其低溶解度有利于保留在土壤中,使作物不能直接吸收,在风化过程中可释放出一些可溶性硒(如亚硒酸盐)。
亚硒酸盐是水溶性的,是作物重要的硒源,在酸性土壤中及还原条件下是土壤中硒的主要形态,与铁、铝氧化物形成难溶性复合体存在于土壤中,化学作用和生物作用可使其还原为单质元素态硒。
硒酸盐为水溶性硒,容易从碱性土壤中淋滤出来被植物吸收,酸性土壤中则较少,是植物最易吸收的形式。
在土壤、作物中易被还原为亚硒酸盐,也可在适宜条件下还原成元素硒。
有机态硒是富硒植物腐解的产物,并非都能被作物吸收利用,部分易被微生物分解呈气态烷基硒化物而挥发,碱土中硒的挥发作用比酸土大。
作物易吸收的有效硒,是可溶性有机硒化合物和硒酸盐类物质。
硒的各种形态具有上述物理学、化学和生物化学特点,综合前人研究成果,可以认为:①在碱性氧化土壤环境中,以Se4+亚硒酸盐和Se6+硒酸盐为主,有效水溶性硒含量较高;②在弱碱2弱酸性土壤环境中,主要为亚硒酸盐,易被作物吸收的水溶性硒含量甚低,大部分无机硒被土壤吸附;③在酸性土壤环境中,除亚硒酸盐外,元素硒和硒化物占重要地位。
3 硒在水稻植株的积累分布作物对土壤中硒的吸收、积累及耐性的问题,一直是土壤2作物生态系统中硒的化学行为研究的重要内容。
影响土壤2作物生态系统中硒的化学行为的因素,除作物的种类(是否为聚硒作物)、作物根系的吸收机制(硒的存在形态)外,还有硫素对硒的协同和拮抗作用。
研究[2]表明,碱性土壤中硒主要以硒酸盐形态存在,有效性很高;在中性和酸性土壤中硒与铁形成溶解性极低的氧化物和水合氧化物,有效性大大降低。
研究还表明,有机质一方面通过降解作用释放出硒,使硒进入土壤2作物生态循环系统,另一方面与金属形成复合体,使提供的吸硒基团能够固定土壤中的硒[2]。