甘肃省民勤县骏枣园土壤硒特征及有效性

第43卷第3期2023年6月
水土保持通报
B u l l e t i no f S o i l a n d W a t e r
C o n s e r v a t i o n
V o l .43,N o .3
J u n .,2023
收稿日期:2022-08-10 修回日期:2022-10-09
资助项目:甘肃省林业科技计划项目 红枣富硒化栽培技术及其机理研究 (2018k j
068),中央财政林业科技推广示范项目 枣树优良品种及栽培技术推广示范 (2020Z Y T G 2) 第一作者:刘有军(1977 ),男(汉族),甘肃省平凉市人,博士,研究员,主要从事植物生理生态学研究㊂E m a i l :l y j s m a l l g
r a s s @163.c o m ㊂ 通信作者:严子柱(1969 ),男(汉族),甘肃省武威市人,硕士,研究员,主要从事持续农业与荒漠化防治研究㊂E m a i l :y a n z z h 2006@126.c o m ㊂
甘肃省民勤县骏枣园土壤硒特征及有效性
刘有军1,严子柱1,姚泽1,邹天福2
(1.
甘肃省治沙研究所甘肃省荒漠化与风沙灾害防治国家重点实验室培育基地,甘肃兰州730070;2.甘肃莲花山国家级自然保护区管护中心,甘肃临夏731100)摘 要:[目的]分析甘肃省民勤县骏枣园土壤硒分布状况及有效性,为富硒骏枣产业发展提供理论依据㊂
[方法]采用连续浸提的方法对民勤县3个骏枣园0 60c m 土壤全硒及各形态硒含量进行测定㊁并对其分布特征及有效性进行了分析㊂[结果]①土壤全硒含量变幅为24~520μg /k g ,平均值为210.625μg /k g ,全硒表现为不缺乏㊂②在0 60c m 土层内,随着土层深度增加,3个果园土壤全硒含量逐步减少,
且均呈现:六沟>张坝>新果园关系㊂表层土壤(0 20c m )属于足硒类型,亚表层土壤(20 40c m )以足硒和少硒为主,底层土壤(40 60c m )表现为足硒㊁少硒和缺硒㊂③土壤有效硒含量42.5μg /k g ,占全硒的20.2%㊂其中,水溶态硒含量为1.1~1.4μg /k g ,交换态硒含量1.4~2.8μg /k g ,两者仅占有效硒的7.7%,其余为有机态硒㊂3个枣园土壤有机态硒含量为:新果园>六沟>张坝㊂④土壤有效硒随着开垦年限延长而增加,即新果园>六沟>张坝㊂⑤全硒㊁有效硒和无效硒均呈现:树下>行间㊂[结论]民勤县骏枣园土壤全硒不缺乏,但有效硒缺乏㊂如果要发展富硒枣,就必须人工补充硒肥㊂关键词:土壤硒;分布特征;有效性;骏枣园;甘肃省民勤县
文献标识码:A 文章编号:1000-288X (2023)03-0041-06
中图分类号:S 147.2,S 151.9
文献参数:刘有军,严子柱,姚泽,等.甘肃省民勤县骏枣园土壤硒特征及有效性[J ].水土保持通报,2023,
43(3):41-46.D O I :10.13961/j .c n k i .s t b c t b .20230421.001;L i u Y o u j
u n ,Y a nZ i z h u ,Y a oZ e ,e ta l .S o i l s e l e n i u mc h a r a c t e r i s t i c s a n da v a i l a b i l i t y i n j u j u b e o r c h a r d i n M i n q i nC o u n t y o fG a n s uP r o v i n c e [J ].B u l l e t i n o f S o i l a n d W a t e rC o n s e r v a t i o n ,2023,43(3):41-46.
S o i l S e l e n i u mC h a r a c t e r i s t i c s a n dA v a i l a b i l i t y i nJ u j
u b eO r c h a r d i n M i n q i nC o u n t y o
fG a n s uP r o v i n c e L i uY o u j
u n 1,Y a nZ i z h u 1,Y a oZ e 1,Z o uT i a n f u 2
(1.G a n s uS t a t eK e y L a b o r a t o r y B r e e d i n g B a s e o f D e s e r t i f
i c a t i o na n dA e o l i a nS a n d D i s a s t e rC o m b a t i n g ,
G a n s uD e s e r tC o n t r o lR e s e a r c hI n s t i t u t e ,L a n z h o u ,G a n s u 730000,C h i n a ,2.M a n a g e m e n t a n dC o n s e r v a t i o nC e n t e r o f L
i a n h u a s h a nN a t i o n a lN a t u r eR e s e r v e ,L i n x i a ,G a n s u 731100,C h i n a )A b s t r a c t :[O b j e c t i v e ]T h ed i s t r i b u t i o ns t a t u sa n da v a i l a b i l i t y o fs o i l s e l e n i u mi nt h r e e j u j
u b eo r c h a r d s i n M i n q i nC o u n t y ,G a n s uP r o v i n c ew a s a n a l y z e d i no r d e r t o p r o v i d e a t h e o r e t i c a l b a s i s f o r t h ed e v e l o p
m e n t o f t h e s e l e n i u m -e n r i c h e d j u j u b e i n d u s t r y
.[M e t h o d s ]T h e c o n t e n t s o f t o t a l s e l e n i u ma n d v a r i o u s f o r m s o f s e l e n i u m i n t h e 0 60c ms o i l l a y e r i n t h r e e j u j u b e o r c h a r d s o fM i n q i nC o u n t y w e r em e a s u r e d b y am e t h o d o f s u c c e s s i v e e x t r a c t i o n .J u j u b e d i s t r i b u t i o n c h a r a c t e r i s t i c sa n d a v a i l a b i l i t y w
e r e d e t e r m i n e d .[R e s u l t s ]①T h et o t a l s e l e n i u mc o n t e n tw a s 24 520μg /k g (a v e r a g ew a s 210.625μg /k g ),s u g g e s t i n g t
h a t t o t a l s o i l s e l e n i u m w a s n o t d e f i c i e n t .②T o t a l s o i l s e l e n i u mc o n t e n t i n c r e a s i n g l y d e c l i n e dw i t h i n c r e a s i n g s o i l d e p
t h i n t h e 0 60c m s o i l l a y e r ,w i t hv a l u e s i n t h e t h r e e o r c h a r d s f o l l o w i n g t h e o r d e r o fL i u g o u >Z h a n g b a >X i n g u o y u a n .A c c o r d i n g t
o t h e p a r t i t i o n c r i t e r i o n f o r s o i l s e l e n i u mc o n t e n t ,t h e s u r f a c e s o i l (0 20c m )w a s c a t e g
o r i z e d a s s e l e n i u m -r i c h ;t h e s u b s u r f a c e s o i l (20 40c m )w a ss e l e n i u m -r i c ha n ds e l e n i u m -p o o r ;a n dt h eb o t t o ms o i l l a y e r (40 60c m )w a s s e l e n i u m -r i c h ,s e l e n i u m -p o o r ,a n d s e l e n i u m -d e f i c i e n t .③T h e a v a i l a b l e s e l e n i u mc o n t e n tw a s 42.5μg /k g a n d a c c o u n t e d f o r 20.2%o f t o t a l s e l e n i u m.S o l u b l e s e l e n i u m w a s 1.1 1.4μg /k g ,e x c h a n g
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1.4
2.8μg/k g.B o t ho f t h e s es e l e n i u mf o r m s t o g e t h e r a c c o u n t e d f o ro n l y7.7%o f t h ea v a i l a b l es e l e n i u m. T h e r e m a i n i n g a v a i l a b l es e l e n i u m w a sa l lo r g a n i cs e l e n i u m.④T h ea v a i l a b l es o i l s e l e n i u mi n c r e a s e d w i t h i n c r e a s i n g n u m b e r o f r e c l a m a t i o n y e a r s a n d f o l l o w e d t h e o r d e r o fX i n g u o y u a n>L i u g o u>Z h a n g b a a m o n g t h e t h r e e o r c h a r d s.⑤T h e c o n t e n t s o f t o t a l s e l e n i u m,a v a i l a b l e s e l e n i u m,a n d i n e f f e c t i v e s e l e n i u m w e r e g r e a t e r u n d e r t r e e st h a nb e t w e e nt r e er o w s.[C o n c l u s i o n]T o t a ls e l e n i u m w a sn o td e f i c i e n t i nt h es o i lo f j u j u b e o r c h a r d s o fM i n q i nC o u n t y,b u t a v a i l a b l e s e l e n i u m w a sd e f i c i e n t.H e n c e,d e v e l o p m e n t o f t h es e l e n i u m-e n r i c h e d j u j u b e i n d u s t r y w i l l r e q u i r e a r t i f i c i a l l y s u p p l e m e n t i n g s o i l sw i t hs e l e n i u mf e r t i l i z e r.
K e y w o r d s:s o i l s e l e n i u m;d i s t r i b u t i o n c h a r a c t e r i s t i c s;a v a i l a b i l i t y;j u j u b e o r c h a r d;M i n q i nC o u n t y,G a n s uP r o v i n c e
硒是人和家畜必需元素之一[1-5],在自然界分布极不均衡㊂土壤硒含量主要受土壤母质和气候的影响[7-8]㊂土壤类型不同,土壤硒含量不同㊂例如,泥炭土和沼泽土含量较高,草甸土和沙化土较低[3];土层深度不同,硒分布也存在差异,一般情况下,土壤硒大多富集于土壤表层0 20c m[9-10]㊂硒浓度大小不仅对人类健康至关重要[11],而且对动物生物功能维持起着重要作用[12-13]㊂维持人体正常生理功能的硒浓度范围较窄,硒缺乏和过量都会引起人类疾病㊂硒缺乏会引起克山病㊁大骨节病和水肿病等多种疾病[14],硒过量会导致人体和牲畜中毒,出现毛发脱落㊁食欲不振㊁腹泻等症状㊂
土壤硒是人和家畜硒主要来源,它通过食物链将硒传递给人类和家畜,因而食物中的硒直接来源于土壤㊂食物㊁人和家畜硒供应状况主要受土壤硒环境的影响㊂土壤中硒主要有6种存在形态,包括水溶态硒㊁交换态硒㊁有机态硒㊁酸溶态硒㊁硫化态硒和残余态硒[7],其中,水溶性硒和交换态硒为有效硒,有机态硒为潜在有效硒,其余3种类型几乎不能被植物吸收利用㊂土壤硒对环境和生物的效应不仅与土壤硒含量有关,还与土壤中硒有效性有关㊂
研究表明,土壤硒含量随着土层深度增加逐步减少且主要富集在土壤表层[14-17],特别是0 20c m [18-20]㊂关于20c m以下土壤含硒量研究较少㊂在沙漠地区,由于沙地表面的流动,使得沙化草地土壤硒含量变化不具规律且含量较低[8]㊂土壤硒含量与土壤有机质呈显著正相关[8,19-21]㊂在红枣园内,种植和开垦年限不同,土壤有机质可能会不同,树下和行间受根系和施肥等影响不同,积累的有机质可能不同,土层深度不同,有机质的分布也可能不同,这些因素都可能造成土壤硒含量及分布特征的差异㊂
民勤县位于腾格里沙漠和巴丹吉林沙漠交汇处,气候属于典型的温带大陆性气候㊂这里光照充足,昼夜温差大,生长期长,为红枣种植提供了得天独厚的自然条件㊂骏枣是民勤沙区近几年引进的红枣新品种㊂具有适应性强,产量高和品质好的特点,受到当地农民青睐㊂然而,普通红枣由于供过于求等原因,市场价格较低㊂为了提高当地农民收入,发展富硒红
枣成为一条可选之路㊂土壤硒是红枣硒的直接来源㊂但是,民勤县红枣园土壤硒含量㊁分布特征㊁类型和有效性未见报道㊂
因此,以甘肃省民勤县3种不同种植年限骏枣园树下和行间土壤为对象,2019年5月对0 60c m土层土壤硒数量㊁分布特征和类型进行研究,从而掌握民勤县骏枣园土壤硒分布状况及有效性,以期为富硒骏枣产业发展提供理论依据㊂
1研究区域和研究方法
1.1研究区概况
研究区位于甘肃民勤综合治沙试验研究站的新果园(102ʎ59'E,38ʎ34'N)㊁民勤县六沟乡(103ʎ01'E, 38ʎ37'N)和张坝乡(102ʎ59'E,38ʎ35'N)㊂区域内气候干燥,降水稀少,蒸发量大,昼夜温差大,环境条件十分恶劣㊂年均气温7.8ħ,年均日较差15.2ħ;大于10ħ积温3036.4ħ;无霜期176d;年均降水量115.4mm,主要集中在7 9月,占年降水量60%;年蒸发量2452.7mm;地下水位5~18m㊂主要植被有柽柳(T a m a r i xc h i n e n s i s)㊁花棒(H e d y s a r u ms c o p a-r i u m)㊁油蒿(A r t e m i s i ao r d o s i c a)㊁白刺(N i t r a r i a t a n g u t o r u m)㊁沙拐枣(C a l l i g o n u m m o n g o l i c u m)㊁红砂(R e a u m u r i as o n g a r i c a)㊁蓝刺头(E c h i n o p s s p h a-e r o c e p h a l u s)㊁盐生草(H a l o g e t o n g l o m e r a t u s)㊁猪毛菜(S a l s o l a c o l l i n a)等㊂
研究区最初为固定沙地,然后经过不同年限开垦和种植成为了现在的果园㊂新果园种植年限40a,六沟8a,张坝5a㊂土壤类型多为风沙土,p H值7.8~ 8.1,弱碱性㊂骏枣园均采用密植矮化宽窄行的模式种植,宽行行距3m,窄行行距0.5m,株距30c m,砧木为酸枣,接穗为骏枣㊂田间管理技术如嫁接㊁浇水㊁施肥㊁抹芽㊁除草㊁病虫害防治和修剪方式等均相同㊂其中,新果园为4a生骏枣,地径(离地面10c m) 31.93c m,平均高度112.60c m,冠幅88c mˑ79c m,面积3.33h m2,成活率92%㊂张坝为5a生骏枣,地径40.29c m,平均高度184.11c m,冠幅129c mˑ108c m,面积3.33h m2,成活率92%㊂六沟为6a生
24水土保持通报第43卷
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骏枣,地径52.54c m ,高度210c m ,冠幅150.44c mˑ
126.56c m ,成活率91%,面积3.33h m 2㊂
1.2 研究方法
1.2.1 土壤调查和样品采集 2019年5月,
在整个骏枣园,根据种植年限在新果园㊁六沟和张坝各选择
3个样区,样区面积1h m 2,每个样区随机选择1个点,每个点分树下和行间选点,树下采用离树5,10,20c m 处各选一个点,
行间采用宽行之间的中点处选一个点㊂每个样点按0 5,5 10,10 20,20 30,30 40,40 60c m 土层深度采集土样,3个样区的相同层次土样充分混合作为一个样品,共采集72个土样,土壤样品自然风干后磨碎,分别过0.85mm 和
0.15mm 尼龙筛,
保存备用㊂1.2.2 土壤有效硒提取 在土壤中,有效硒包括水溶态硒㊁交换态硒和有机态硒,其余皆为无效硒㊂根
据田应兵等[13,21]
对土壤各形态硒测定方法连续提取
程序,2019年12月,依次分离出水溶态硒㊁交换态硒和有机态硒㊂
1.2.3 土壤全硒提取 土样用HN O 3-H C l O 4消煮
H C l 还原制备待测液[13
]
1.2.4 硒的测定方法 采用氢化物发生 原子吸收
光谱法(H G A A S
)测定[8,20]
㊂2 结果与分析
2.1 骏枣园土壤全硒变化
由表1可知,民勤县骏枣园72个土壤样品根据其全硒含量的大小可以划分成缺硒㊁少硒㊁足硒和富硒4个类型㊂其中,缺硒土壤仅占8.33%,少硒土壤占15.28%,足硒土壤占样品75.00%,
富硒土壤占1.39%,同时,土壤全硒平均值为210.6μg /k g
,在足硒划分标准范围内㊂这表明民勤骏枣园土壤整体表现为不缺硒,以足硒类型为主㊂
表1 民勤县骏枣园土壤全硒等级划分
T a b l e 1 C l a s s i f i c a t i o no f t o t a l s e l e n i u mi n s o i l o f j u j u b e o r c h a r d i n M i n q i nC o u n t y
等级划分标准/(μ
g ㊃k g -1
)样本数/个
总样本/个
百分比/%变幅/(μg ㊃k g -1)平均值/(μ
g ㊃k g -1
)缺硒<125
6
728.3
少硒125~175117215.3足硒175~450547275.024~520210.6
富硒450~20001721.4高硒2000~3000
0720.0过量硒
>3000072
0.0 由表2可知,3个骏枣园0 60c m 土层全硒含
量平均值均呈现树下大于行间㊂新果园和六沟树下每层土壤全硒均大于行间㊂而在张坝枣园,只有0
10c m 土层树下全硒含量大于行间,10 40c m 土层树下和行间土壤全硒含量没有显著差异,在40 60c m 土层,行间大于树下㊂这可能与张坝地下土层母质结构㊁微地形等因素有关㊂3个骏枣园无论是行间还是树下全硒含量均呈现:六沟>张坝>新果园㊂在0 60c m 土层范围内,3个果园土壤硒含量无论是树下还是行间均随着土层深度的增加而减少㊂根据中国表层土壤含硒量分级标准[14,22]
并结合表2数
据可以看出,在0 20c m 表层土壤,足硒类型占表层土壤总硒含量的94.44%,这表明民勤县骏枣园表层土壤属于足硒水平;在20 40c m 亚表层土壤,足硒类型占土50.00%,少硒占41.67%,表明民勤县骏枣园亚表层土壤以足硒和少硒为主;在40 60c m 底层土壤,足硒㊁少硒和缺硒各占三分之一㊂其中,新国园为缺硒,张坝为少硒㊁六沟为足硒㊂从0 60c m 土层土壤全硒含量平均值来看,3个骏枣园整体表现为足硒水平㊂特别是树下全为足硒水平㊂
表2 民勤县骏枣园树下和行间不同土层土壤全硒含量
T a b l e 2 T o t a l s e l e n i u mc o n t e n t o f s o i l u n d e r t r e e s a n db e t w e e n r o w s i n j u j u b e o r c h a r d i n M i n q i nC o u n t y
μg /k g 深度/c m 新果园
树下行间张坝
树下行间六沟
树下行间0 5
241.5199.6324.2294.1453.6342.55 10
232.0197.5230.0214.3270.3242.710 20225.7180.5184.1184.6255.5205.720 30204.0177.0171.3171.7243.7206.130 40165.5115.2170.8173.8229.7197.840 6090.0
55.3
142.4169.6224.2190.0平均值
193.1154.2203.8
201.4
279.5
230.8
3
4第3期
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2.2骏枣园土壤各形态硒变化
(1)水溶态硒㊂水溶态硒指可溶性无机硒和可溶性有机硒,最容易被植物吸收利用的有效硒形态㊂由表3可知,3个骏枣园土壤水溶态硒含量为1.1~ 1.4μg/k g,平均值仅为1.22μg/k g,占各土地层全硒含量的0.5%~1.2%㊂这说明水溶态硒在3个果园各土层中分布均衡且含量较低,而且树下和行间没有差异㊂中国低硒带表层土壤水溶态硒的缺乏指标上限为3μg/k g[9]㊂根据该标准,3个枣园土壤水溶态硒总体缺乏㊂
(2)交换态硒㊂土壤交换态硒指那些被水合氧化物㊁黏土矿物及腐殖质表面吸附的四价态亚硒酸离子,在一定条件下可被植物吸收㊂由表3可知,3个枣园交换态硒含量为1.4~2.8μg/k g,它们的平均值为2.05μg/k g,占各土层全硒含量的0.4%~2.2%㊂3个果园土壤之间交换态硒没有差异,但行间的交换态硒含量略高于树下㊂说明3个骏枣园交换态硒也缺乏,且分布没有水溶态硒均衡㊂
(3)有机态硒㊂土壤有机态硒是指可以矿化成硒酸盐或亚硒酸盐以及一些可以直接被植物吸收的低分子量有机态硒化合物(含硒氨基酸)[20]㊂由表3可知,3个骏枣园有机态硒含量在树下和行间变化均较大,在树下变化范围为28.1~57.7μg/k g,每层含硒量占本层全硒含量11.3%~46.1%,行间变化范围为19.0~55.0μg/k g,每层含硒量占本层全硒含量的11.6%~36.0%㊂3个枣园中,仅有张坝5 10c m 土层行间有机态硒含量显著大于树下,其余土层均呈现树下大于行间(p<0.05)㊂另外,有机态硒随着土层深度增加逐步减少㊂有机态硒含量显著高于水溶态硒和交换态硒(p<0.05)㊂水溶态硒和交换态硒随着土层深度的增加无明显变化趋势,含量均小于2.8μg/k g,它们的含量均不及有机态硒的10%㊂
表3民勤县骏枣园土壤各形态硒含量
T a b l e3D i f f e r e n t f o r m s s e l e n i u mc o n t e n t i n s o i l o f j u j u b e o r c h a r d i n M i n q i nC o u n t y
种植园深度/
c m
树下土壤
水溶态硒/
(μg㊃k g-1)比例/%交换态硒/
(μg㊃k g-1)比例/%有机态硒/
(μg㊃k g-1)比例/%全硒/
(μg㊃k g-1)
行间土壤
水溶态硒/
(μg㊃k g-1)比例/%交换态硒/
(μg㊃k g-1)比例/%有机态硒/
(μg㊃k g-1)比例/%全硒/
(μg㊃k g-1) 0 5 1.30.5 2.10.949.220.4241.5 1.10.6 2.4 1.240.020.0199.6 5 10 1.40.6 1.70.752.022.4232.0 1.20.6 1.80.942.021.3197.5
新果园10 20 1.20.5 1.80.855.624.6225.7 1.20.7 1.8 1.029.416.3180.5 20 30 1.20.6 1.50.749.024.0204.0 1.10.6 2.2 1.242.524.0177.0 30 40 1.40.8 2.4 1.536.522.1165.5 1.1 1.0 2.8 2.441.536.0115.2 40 60 1.1 1.2 1.9 2.141.546.190.0 1.2 2.2 2.0 3.619.034.455.3 0 5 1.30.4 1.90.647.514.7324.2 1.30.4 2.10.743.014.6294.1 5 10 1.30.6 1.70.728.112.2230.0 1.10.5 2.00.955.025.7214.3
张坝10 20 1.10.6 1.40.837.720.5184.1 1.20.7 2.3 1.226.014.1184.6 20 30 1.20.7 1.9 1.135.320.6171.3 1.30.8 2.3 1.334.019.8171.7 30 40 1.20.7 2.3 1.338.322.4170.8 1.30.7 2.1 1.227.515.8173.8 40 60 1.4 1.0 2.2 1.533.123.2142.4 1.10.6 2.2 1.332.018.9169.6 0 5 1.30.3 1.80.451.211.3453.6 1.30.4 2.10.647.513.9342.5 5 10 1.20.4 2.10.833.912.5270.3 1.10.5 2.00.828.111.6242.7
六沟10 20 1.10.4 2.20.957.722.6255.5 1.30.6 2.1 1.033.116.1206.1 20 30 1.20.5 2.30.947.419.5243.7 1.20.6 2.3 1.137.718.3205.7 30 40 1.20.5 2.2 1.035.115.3229.7 1.30.7 2.3 1.228.314.3197.8 40 60 1.30.6 1.60.742.118.8224.2 1.10.6 2.2 1.235.318.6190.0
2.3骏枣园有效态硒和无效态硒变化
土壤全硒主要包括水溶态硒㊁交换态硒㊁有机态硒㊁醇溶态硒㊁硫化态硒和残余硒㊂其中,水溶态硒和交换态硒可以被植物有效利用㊂有机态硒可以矿化成硒酸盐或亚硒酸盐被植物吸收,甚至有些低分子量的有机态硒化合物也可以被直接吸收㊂因此,在评价土壤有效硒时,水溶态硒㊁交换态硒和有机态硒都应该被考虑㊂无效态硒是指有效态硒之外的硒类型㊂由表4可知,3个枣园有效硒含量均较低且不均衡,范围为22.2~61.0μg/k g,占本层总硒含量的12.0%~ 49.4%,平均值为42.5μg/k g,占总硒含量的20.2%,
有效态硒随着土层深度增加没有明显规律㊂另外,除
44水土保持通报第43卷
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新果园30 40土层和张坝5 10土层的有效硒低于行间,其余土层树下有效硒均高于行间㊂树下有效硒平均值为46.0μg/k g,占土层全硒含量的20.4%,行间有效硒平均值为39.0μg/k g,占土层全硒含量的20.0%㊂对于无效硒来说,也有和有效硒相似的趋势,除了张坝20 30c m,30 40c m和40 60c m土层外,其余土层树下无效硒均高于行间㊂树下无效硒平均值为179.4μg/k g,占树下土层总硒含量的79.8%㊂行间无效硒含量为156.4μg/k g,占行间总硒含量的80%㊂
3个枣园树下全硒含量平均值为225.5μg/k g,而行间为195.4μg/k g㊂这表明除了个别土层,树下有效硒㊁无效硒和全硒均高于行间㊂个别土层剖面树下有效硒或无效硒高于行间的原因可能与底层土壤母质㊁土层结构㊁风沙流动等因素有关㊂而树下全硒高于行间,这可能与树下有较高有机质有关㊂有研究表明全硒含量与有机碳含量变化呈显著正相关[7],因为枣园有机肥和树叶主要分布在树下土壤表层0 20c m,在清除死亡和发病枣树时发现,随着土层深度增加,根系生物量减少,这可能与浇水有关㊂这正好解释了随着土层深度增加,土壤全硒含量和有机质含量减少的现象㊂
表4民勤县骏枣园土壤有效态硒和无效态硒含量
T a b l e4A v a i l a b l e a n du n a v a i l a b l e s e l e n i u mc o n t e n t s i n j u j u b e o r c h a r do fM i n q i nC o u n t y
种植园
深度/
c m
树下土壤
有效硒/
(μg㊃k g-1)比例/%无效硒/
(μg㊃k g-1)比例/%全硒/
(μg㊃k g-1)
行间土壤
有效硒/
(μg㊃k g-1)比例/%无效硒/
(μg㊃k g-1)比例/%全硒/
(μg㊃k g-1) 0 552.621.8188.978.2241.543.521.8156.178.2199.6 5 1055.123.8176.976.3232.045.022.8152.577.2197.5
新果园10 2058.626.0167.174.0225.732.418.0148.182.0180.5 20 3051.725.3152.374.7204.045.825.9131.274.1177.0 30 4040.324.4125.275.6165.545.439.469.860.6115.2 40 6044.549.445.550.690.022.240.133.159.955.3 0 550.715.6273.584.4324.246.415.8247.784.2294.1 5 1031.113.5198.986.5230.058.127.1156.272.9214.3
张坝10 2040.221.8143.978.2184.129.516.0155.184.0184.6 20 3038.422.4132.977.6171.337.621.9134.178.1171.7 30 4041.824.5129.075.5170.830.917.8142.982.2173.8 40 6036.725.8105.774.2142.435.320.8134.379.2169.6 0 554.312.0399.388.0453.650.914.9291.685.1342.5 5 1037.213.8233.186.2270.331.212.9211.587.1242.7
六沟
10 2061.023.9194.576.1255.536.517.7169.682.3206.1 20 3050.920.9192.879.1243.741.220.0164.580.0205.7 30 4038.516.8191.283.2229.731.916.1165.983.9197.8 40 6045.020.1179.279.9224.238.620.3151.479.7190.0平均值46.020.4179.479.6225.539.020.0156.480.0195.4
2.4骏枣园土壤有效硒与开垦年限关系
由表5可知,有效硒中水溶态硒和交换态硒在3个枣园土壤含量均较低,仅占有效态硒的7.2%~ 8.3%,而有机态硒占有效态硒的91.8%~92.8%㊂但是,水溶态硒和交换态硒是最有效的两种硒类型,可以直接被植物吸收利用,而有机态硒则需要经过矿化作用,将其转化成硒酸盐或亚硒酸盐,或者是一些有机小分子才可以被植物吸收利用,它是一种潜在的有效硒类型㊂这些来自于有机质的有机态硒矿化需要一定时间㊂开垦年限越长,有机质残存越多,产生的有机态硒就越多㊂所以,3个果园有机质残存量大小应该为:新果园>六沟>张坝,3个果园有机态硒含量也为:新果园>六沟>张坝(表5)㊂
3个枣园土壤有效硒含量与开垦年限变化一致㊂即开垦年限越长,有效硒含量越高㊂可能原因是开垦年限越长,土壤有机质含量越高,导致有机态硒含量越高,而在3果园中有机态硒占有效硒的90%以上(表5),因此,3个果园有效硒含量主要取决于有机态硒含量,即有效硒的大小为:新果园>六沟>张坝㊂
54
第3期刘有军等:甘肃省民勤县骏枣园土壤硒特征及有效性
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表5民勤县骏枣园土壤有效硒与开垦年限关系
T a b l e5R e l a t i o n s h i p s b e t w e e n s o i l a v a i l a b l e s e l e n i u ma n d r e c l a m a t i o n y e a r s i n j u j u b e o r c h a r do fM i n q i nC o u n t y
种植园水溶态+交换态/
(μg㊃k g-1)占有效硒
比例/%
有机态硒/
(μg㊃k g-1)占有效硒
比例/%
有效硒/
(μg㊃k g-1)开垦年限/a
新果园3.27.241.592.844.840六沟3.37.739.892.343.18张坝3.38.336.591.839.75平均值3.37.739.392.342.514.3
3结论
(1)民勤县沙区3个骏枣园表层土壤全硒不缺乏,且呈现六沟>张坝>新果园㊂树下土壤含硒量均高于行间㊂在0 60c m土层深度内,随着土层深度增加,全硒量逐步减少,表层(0 20c m)土壤属于足硒类型,亚表层(20 40c m)土壤以足硒和少硒为主,底层(40 60c m)土壤表现为足硒㊁少硒和缺硒㊂
(2)土壤有效硒含量较低,仅占全硒的20.2%㊂有效硒中,水溶态硒和交换态硒仅占有效硒的7.7%,其余为有机态硒㊂土壤有机态硒含量分别为新果园>六沟>张坝,开垦年限越长,有机态硒含量越高㊂土壤全硒㊁有效硒和无效硒含量均呈现树下高于行间㊂
(3)民勤县沙区3个骏枣园土壤有效硒含量低,特别是骏枣直接吸收利用的水溶态性和交换态硒极低,会导致骏枣果实低硒㊂如果要发展富硒枣产业,必须人工补充硒肥㊂
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64水土保持通报第43卷
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