应用梯度扩散薄膜技术评价天然富硒土壤中硒的生物有效性

摘要

有效硒是评价土壤中硒对植物供给能力的重要指标,中国目前尚无测定土壤有效硒的统一方法。化学提取法、土壤溶液法常用于测定土壤有效硒含量,但存在缺乏普遍适用提取剂类型、目标态提取不完全和对非目标态溶解等问题。梯度扩散薄膜(DGT)技术是一种基于解离、扩散动力学的有效态测定方法,已有学者将其应用于土壤有效硒的测定并取得良好效果,但是否适用于天然富硒土壤中硒生物有效性评价尚不明确。为探明梯度扩散薄膜技术评价天然富硒土壤中硒生物有效性的可行性,本文以浙江省上墅乡和汾口镇分布的天然富硒土壤为研究对象,实验应用化学提取法、土壤溶液法和DGT技术[包括Fe-oxide(水铁矿型)DGT、Zr-oxide(水合氢氧化锆型)DGT]评价土壤中硒的生物有效性。结果表明:①Fe-oxide DGT测得的有效硒平均含量为0.17±0.076μg/L,Zr-oxide DGT测得的有效硒平均含量为0.20±0.13μg/L。两种类型DGT测得有效硒含量差异不大,但由于Zr-oxide DGT对Se^(4+)具有专性吸附特征,导致Zr-oxide DGT无法有效反映植物体内硒含量水平。对于检测土壤硒生物有效量,Fe-oxide DGT要优于Zr-oxide DGT;②植物体内硒含量C_(plant-Se)与三种方法测定的有效硒含量均呈显著正相关,但C_(plant-Se)与Fe-oxide DGT测定的有效硒含量相关系数(r=0.705)大于其他两种方法;③基于DGT技术计算得出的R值(土壤颗粒向土壤溶液补充硒的能力)和K_(d)值(土壤固相与液相之间的分配系数)表明上墅研究区相较于汾口研究区土壤中硒具有更强的迁移性,但其土壤固相向土壤溶液补充硒离子的速率小于汾口研究区。综上认为,对于评价天然富硒土壤中硒生物有效性而言,DGT方法优于化学提取法和土壤溶液法,在测试性能和反映土壤动力学过程信息方面更具优势。