张宣葡萄产区土壤硒含量与葡萄品质关系研究.doc

张宣葡萄产区土壤硒含量与葡萄品质关系研究周丽娜 刘树庆* 杨志新 徐淑伟（河北农业大学资源与环境科学学院，保定 071001）摘要：本文调查分析了张宣地区葡萄园产区土壤硒分布状况，并与葡萄品质进行了相关分析，结果表明：张宣葡萄产区表层土壤硒含量低于中国表层土壤硒含量，约占怀涿葡萄产区总面积67.74%的产区土壤属于缺硒土壤，24.73%产区土壤为少硒土壤,足硒土壤面积较少；占宣化葡萄产区面积达81.82%产区土壤为足硒土壤；土壤硒含量与土壤有机质含量成极显著正相关，与土壤pH成极显著负相关，偏相关分析显示该产区土壤有机质与土壤硒含量的关系更密切；土壤硒含量与葡萄果实VC有负相关关系，与果实中pH、单粒重呈正相关关系，分析表明土壤硒与酿酒葡萄品质关系密切；土层深度在土壤硒含量与葡萄品质的关系中影响不大。关键词：葡萄产区；土壤硒 ；葡萄品质指标 中图分类号：S15 文献标识码:A Research for relationship between contents of selenium in soil and quality of grape in Zhangxuan grape-producing areasZHOU Lina LIU Shuqing* YANG Zhixin XU Shuwei(College of resources and environment sciences ,Agricultural University of Hebei,Baoding 071001,China)Abstract: This paper was mainly analyzed with distribute of contents of selenium in soil and its correlation with quality of grape. The results showed that contents of selenium in surface soil lower than that average background value of China , about 67.74% of the soil in grape-producing areas in Huailai are lack selenium , about 24.73% of soil in where has little selenium，there are little area of soil in which has adequate selenium; about 81.82% of the soil in Xuanhua has adequate selenium; there was a significantly positive correlation between contents of selenium and organic matter in soil，a highly significant negative correlation was found between contents of selenium and pH in soil; the partial correlation analysis showed that organic matter was more closely related to the content of selenium in soil ; there was a significantly positive correlation between contents of selenium in the soil and VC in grape, and a significant negative was between contents of selenium in the soil and single seed weight and pH in grape；analysis showed that contents of selenium in soil was closely related to the quality of wine grapes, soil depth has less effect on the relation between selenium content of soil and quality of grape.Keywords: producing areas ; soil selenium element ; grape quality indexes 收稿日期：2009-9-11基金项目：国土资源部项目“张宣地区葡萄与生态地质地球化学环境比配研究”(200040007-3-3)作者简介：周丽娜，女，河北霸州人，硕士研究生，主要研究方向为土壤地球化学，E-mail： *为通讯作者：刘树庆，教授，博士生导师，主要从事土壤与环境科学研究，E-mail：1.研究区概况张家口葡萄园主要分布在怀来、涿鹿和宣化，地理位置北纬405041403558，东经11439081153441，怀来和涿鹿两县共处怀涿盆地，拥有相似的地质、气候环境特征。宣化是龙眼和白牛奶两个葡萄品种的主产区。张宣地区所产葡萄品种广泛，既可鲜食，又可作为酿酒之用。白牛奶葡萄自古便被列为皇家贡品。现今张家口所产葡萄酒多次获得国内外大奖，成为脍炙人口的名特优果品。近些年来，对名特优果品的研究成为新的潮流，名特优果品不仅风味独特，在营养价值上也具有极高的研究价值，对于名特优果品生长的农业地质环境的调查，成为名特优果品研究的一个重要内容。地球化学元素在对果品品质的影响着起着至关重要的作用。硒是人体和动物必要的微量元素,缺硒是导致克山病和大骨节病的病因之一1。早有研究表明，硒缺乏能导致高血压，心脏病、癌症、糖尿病等多种疾病 2。富硒农产品是研究潮流的又一热点。富硒大豆、富硒水稻、富硒水果的研究报道屡见不鲜3、4、5。本文对张宣葡萄产区的土壤硒含量进行调查研究，并与该葡萄园生产的葡萄品质进行分析，探讨硒元素与葡萄品质之间的关系，为该地区葡萄园管理提供科学指导，并为开发富硒农产品提供科学依据。 2.材料与方法2.1 试验材料土壤样品和葡萄果实样品均来自“河北省农业地质调查”子项目，采样时间为2007年10月，采样区包括张家口怀涿盆地和宣化地区的葡萄种植园，涉及20多个乡镇。葡萄果实样品选取龙眼、白牛奶、红地球、赤霞珠四个品种，共146个样品，其中白牛奶、红地球为酿酒葡萄，共53个样品；龙眼、赤霞珠为鲜食葡萄，共93个样品。分别对其单粒重、pH、可溶固形物含量、总酸和VC五个品质进行测定。该部分指标的测定由河北农业大学园艺学院完成。其中土壤样品共设计104个采样点，其中反应地质土壤类型的表层土壤（0-20cm）样品104件，中土壤（20-40cm）样品104件、深层土壤（40-60cm）样品98件，采样点对应葡萄果实样品点选取，避开明显污染点。具体样品采集分布如图1所示。土壤中全量Se的含量、pH和有机质的测定由河北省地矿中心实验室测试完成。2.2 数据处理统计前对所有数据异常值进行剔除，采用ArcGis软件制作样点分布图，数据统计分析采用SPSS和Excel数据处理软件处理完成。3 结果与分析3.1 土壤中全量硒的分布及其与土壤性质的关系3.1.1 土壤中全量硒的分布土壤全量硒的数量代表土壤中硒的储量6。中国表层土壤硒的含量如下表1所示平均值为0.290 mg kg-1，土壤硒最低含量值0.006 mg kg-1，最高值可达9.130 mg kg-1,本研究区内葡萄种植园地土壤中硒的含量范围如表2、表3所示，怀涿葡萄产区表层土壤硒含量最高值为0.220 mg kg-1，全部样点的表层土壤硒含量均低于中国A层硒含量的平均值；宣化葡萄产区表层土壤硒含量最高值达0.350 mg kg-1，平均值0.233 mg kg-1。谭见安从我国克山病带和低硒环境的研究出发,划分我国硒元素生态景观的界限值：全量硒小于0.125 mg kg-1的为缺硒土壤，0.1250.175 mg kg-1g的为少硒土壤, 0.1750.450 mg kg-1g为足硒土壤, 0.450 3.000 mg kg-1为高硒土壤, 高于3.000 mg kg-1为过硒土壤7,根据这一标准评价研究区内的土壤，如表4、5，怀涿产区内67.74%产区土壤属于缺硒土壤，24.73%产区土壤为少硒土壤，7.53%产区土壤为足硒土壤，由此可见，怀涿葡萄产区土壤属于土壤低硒地区；宣化产区有18.18%产区土壤为少硒土壤，81.82%产区土壤为足硒土壤，宣化葡萄产区土壤硒含量水平高于怀涿葡萄产区土壤。图1 采样点图Fig.1 sampling point表1 中国土壤元素背景值硒元素含量* Table 1 china soil elements background value content of Selenium *所列数据均为75-60-01-01国家重点科技攻关专题全国土壤环境背景值调查研究结果数据表2 怀涿葡萄产区土壤硒含量Table 2 Huaizhuo grape production area soil Se content表3 宣化葡萄产区土壤硒含量Table 3 Xuanhua grape production area soil Se content表4 怀涿葡萄产区土壤硒划分表Table 4 Huaizhuo grape production area soil Se content division 表5 宣化葡萄产区土壤硒划分表Table 5 Xuanhua grape production area soil Se content division硒在表层土壤的分布受多因子的影响而表现出多样性。大致可以归为如下几类: 表聚性、心土层聚集类、均匀分布类、随土壤深度的增加而增加的分布类型8。本研究区内硒在土层中的分布表现为：表层土壤硒含量高于中层和底层土壤硒含量。如图2所示，83%土壤样点的表层土壤硒含量高于中层和底层土壤硒含量。 图2 不同土层硒含量Fig.2 different Soil layer Se content 3.1.2 土壤中全量硒与土壤性质的关系 怀涿产区和宣化产区土壤的pH、有机质含量基本性质如表6、7所示。对研究区内土壤全量硒与土壤性质之间的数据分析表明如表8，全量硒与土壤有机质存在极显著正相关，这一结论与前人的研究成果一致9、10，土壤全量硒与pH之间存在极显著负相关，土壤中全硒含量随土壤pH值增高呈下降趋势.这一结论与方金梅9的研究结果一致。分别对三个土层土壤全量硒与土壤有机质、pH做偏相关分析，结果如表9所示，在控制土壤有机质含量不变的情况下，土壤全量硒与土壤pH的相关系性均不显著，然而在控制土壤pH不变的情况下，土壤全量硒与土壤有机质的存在较强的线性关系，结果表明，在土壤有机质、pH两个因子中，土壤有机质对土壤全量硒的影响作用较土壤pH大。这一结果的原因可能是该研究区内土壤pH变化浮动不大，有机质的含量差异明显造成的。 表6 怀涿产区土壤基本性质Table 6 Huaizhuo grape production area soil 表7 宣化产区土壤基本性质Table 7 Xuanhua grape production area soil表8 土壤全量硒与土壤pH、有机质相关系数Table 8 soil Se and soil pH、organic matter correlation coefficient表9 土壤全量硒与土壤pH、有机质偏相关系数Table 9 soil Se and soil pH、organic matter correlation coefficient3.2 土壤全量硒与葡萄品质的关系分别将表层、中层、深层土壤全量硒与葡萄品质指标单粒重、pH、可溶固形物含量、总酸和VC做线性回归分析，各指标与不同土层全量硒的线性方程如表10、11、12所示，y1、y2、y3、y4、y5,分别代表葡萄的五个已测品质：单粒重、pH、可溶固形物、总酸和VC，X1、x2、x3分别表示表层土壤、中层土壤和深层土壤的全硒含量，结果表明，在四个葡萄品种中，土壤全量硒与龙眼和赤霞珠两个品种关系比较密切，其中与赤霞珠品种的多个品质指标关系密切，与龙眼品种的pH指标有显著关系，白牛奶和红地球品种与土壤全量硒联系较少。赤霞珠和龙眼两个葡萄品种为酿酒葡萄，白牛奶和红地球为鲜食品种，以上分析表明，土壤硒与酿酒葡萄品质有显著相关性，而与鲜食葡萄联系较少。三个土层的土壤全量硒均与葡萄品质有较好的相关性，可见土壤硒对葡萄品质的影响与土层的深度的改变没有明显关系。各个葡萄品种中，与土壤全量硒关系最为密切的品质指标是pH、VC,总酸和单粒重次之。这五个指标中，pH 值是与含酸量密切相关的一个指标决定于汁液的H 浓度11.李华等认为，酿酒葡萄的适宜酸度应保持在610g L-1之间否则会使酒出现乏味、少筋、平淡或酸涩、粗硬的感官特征，同时也增加了工艺处理的复杂性。维生素作为营养指标也影响着葡萄的品质12。表10 表层土壤硒与葡萄品质关系Table 10 surface soil Se and grape quality indexes表11 中层土壤硒与葡萄品质关系 Table 11 media soil Se and grape quality indexes表12 深层土壤硒与葡萄品质关系Table 12 deep soil Se and grape quality indexes、4 结论 本研究区内两个主要葡萄产区土壤硒含量有明显差异，怀涿葡萄产区大部分面积土壤硒含量处于缺乏状态，宣化葡萄产区土壤硒含量较高，绝大部分面积土壤达到足硒水平。土壤硒在土层中的分布特点是表层土壤硒含量高于中层土壤和底层土壤硒含量。土壤全量硒与土壤pH、有机质关系密切，本研究区内土壤有机质对土壤硒含量的影响大于土壤pH的影响。土壤全量硒与酿酒葡萄品质关系密切，与果品pH、VC、总酸、单粒重存在良好的线性关系。不同的土层在硒对品质指标的关系中没有明显影响。参考文献：1 邢利中,朱翠林.环境硒形态分布与人体健康的关系J.内蒙古科技与经济.2002.7：54552 杨永霞,邵鑫.生物微量元素硒与人体健康J.城师院学报(自然科学版).2002.3,15(1):6062 3 邓云,余善鸣,刘淑兰,等.富硒大豆的研究J.哈尔滨商业大学学报(自然科学版).2003.8,19(4):45946