青海樂都富硒區6種主要蔬菜富硒能力研究

劉 超，王晉民，魏廷珍，韋梅琴，楊春江，熊輝巖

(青海大學 農牧學院，青海 西寧 810016)

硒具有抗癌防衰作用，對動物及人類來說是必需生命元素之一[1]。人體補充適量硒可增強機體免疫功能[2]，缺硒則會導致諸多疾病的發生[3]，例如克山病和大骨節病[4]。人和動物主要通過土壤-植物-水體系與硒發生聯系，其中植物是自然硒生態循環過程中的關鍵性中間環節，是人和動物攝入硒的直接來源，人體內的硒水平取決于攝入食物中硒含量的多少[5-6]。因此研究富硒地區蔬菜硒的富集性，對于當地合理開發利用土壤硒資源具有重要意義。

我國土壤硒含量變幅較大，既有嚴重缺硒導致克山病和大骨節病的地區，也有硒中毒土壤區域，但全國硒含量平均為0.25 mg/kg[7-11]。青海高原具有獨特的生態環境，但其大部分地區土壤含硒量(0.1～0.15 mg/kg) 低于世界平均水平 (0.2 mg/kg)，全省69.6%的地區屬于低硒、缺硒或嚴重缺硒地區。近年來，以“農業地質或生態地球化學”為主題的研究項目在青海省東部的平安-樂都地區實施過程中，發現面積達840 km2的區域為富硒地區，該區域土壤硒含量平均值高于全國土壤背景值和區內土壤平均值[12]。

蔬菜是膳食結構不可或缺的組成部分，同時也是人體攝入硒的主要途徑。有關蔬菜對于硒元素的吸收已有相關研究[13-19]。樂都富硒區地處湟水谷地及其兩側山地，地貌以低山丘陵為主，湟水河由西向東流經境中；氣候類型為內陸半干旱性氣候，年均溫6.9 ℃，年均降水量335.4 mm；由于該區域內自然環境條件的約束，蔬菜種植以大蒜、馬鈴薯、蘿卜等喜涼、耐旱性蔬菜為主。目前關于該地區主要蔬菜富硒能力的研究還較少，為此本試驗以青海樂都富硒區根菜類、鱗莖類蔬菜為研究對象，分析主要根菜類和鱗莖類蔬菜對于硒的富集性，旨在為合理利用土壤硒資源及通過富硒蔬菜調控人體的硒攝入量提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 采樣點分布

依據2010年青海省國土資源廳與中國地質調查局項目實施中發現的青海富硒土壤區域，在樂都縣瞿壇鎮中心村、徐家臺村、楊家村、段家村、河西村、紅莊村、晁家村、口子村、窯莊村、盛家村等，以大蒜、蘿卜、胡蘿卜、甜菜、菊芋、馬鈴薯及其耕地土壤為采樣對象，采集蔬菜樣品總計135個，主要取其食用部分進行分析，同時采集土壤樣品65個。

1.2 方 法

1.2.1 植物和土壤樣品的采集 植物樣品的采集：在富硒區每個種植區按隨機采樣法取蔬菜樣15～30個，每個地塊按十字交叉法采樣，每份植物樣按大、中、小采樣，每份樣品質量為500～600 g，采樣后裝入樣品袋中按序號標記。土樣的采集：對應蔬菜種植地塊進行土壤樣品采集，采用S形采樣法隨機采樣，采樣土層深度為0～20 cm，每份樣品質量為 1 000 g，采樣后裝入樣品袋中按序號標記。

1.2.2 植物和土壤樣品的預處理 將采集的蔬菜植物樣品先用自來水清洗干凈，再以蒸餾水沖洗，最后用超純水沖凈，用濾紙吸干表面水分。在潔凈的硬質塑料砧板上用不銹鋼刀具分別切碎肉質根或葉片，用四分法各取1/4樣品裝入潔凈的磨口瓶和托盤中，標記樣品號。然后在65～70 ℃下烘干，并以不銹鋼磨粉碎后收集于潔凈的磨口瓶中，待分析用。將采集的土樣帶回室內風干，去除雜質，然后碾碎，過孔徑 0.147 mm篩，裝入磨口瓶待測。

1.2.3 樣品的消解與測定 土壤及植物樣品處理均采用濕法消解。稱取植物樣品0.500 0 g，置于300 mL消解管中，同時做空白對照，加入混合酸(V(HNO3)∶V(HClO4)=4∶1)20 mL，搖勻后放置過夜，在DK-20Velp自動消解爐上消解，加熱過程中及時補加混合酸，以免蒸干發生爆炸，至溶液呈清亮無色時消化完全，繼續加熱至剩余體積為2～3 mL，加入6 mol/L鹽酸10 mL；再加熱至溶液變為清亮并伴有白煙出現，取下冷卻，轉移至25 mL容量瓶中，用超純水定容至刻度，混勻待測。稱取土樣0.500 0 g，置于消解管中，同時做空白對照，加入硝酸8 mL放置過夜，在放入消解儀前加入2 mL雙氧水，再放入CEM密閉消解儀消解，完畢后，冷卻，將消解液轉入25 mL比色管中定容，待測。

采用氫化物原子熒光光譜法(AFS8130雙道氫化物-原子熒光光度計)[20]測定消解處理后的植物樣品與土壤樣品中的硒含量。

1.2.4 數據處理 采用 Microsoft Excel 2003、SPSS 19.0對數據進行處理與繪圖。

2 結果與分析

2.1 青海樂都富硒區主要蔬菜硒含量的比較

從表1可以看出，所測6種蔬菜中硒含量最高為574.9 μg/kg，最低為1.4 μg/kg，兩者因為蔬菜種類及所采樣品地點不同而相差573.5 μg/kg。各類蔬菜平均硒含量為蘿卜103.0 μg/kg，胡蘿卜 97.8 μg/kg，甜菜88.2 μg/kg，大蒜181.4 μg/kg，馬鈴薯80.3 μg/kg，菊芋119.8 μg/kg。6種蔬菜中硒含量由大到小依次為大蒜>菊芋>蘿卜>胡蘿卜>甜菜>馬鈴薯，由此可見，不同種類蔬菜對硒的累積量有明顯差異。從變異系數來看，大蒜和菊芋硒含量的變異系數較大，一方面可能由于采樣范圍較廣，各采樣點土壤本底硒含量有較大差異而導致蔬菜對硒的富集變異較大，另一方面也可能因為這2種蔬菜對硒的累積不穩定所致。

表1 青海樂都富硒區主要蔬菜硒含量及其變異情況

2.2 青海樂都富硒區蔬菜對土壤硒的富集能力分析

不同種類蔬菜中硒的累積量受到土壤硒含量的影響，通常用富集系數(蔬菜與土壤硒含量的比值)直觀表達蔬菜對土壤硒富集能力的強弱。青海樂都富硒區不同蔬菜對土壤硒的富集系數見表2。

表2 青海樂都富硒區不同蔬菜對土壤硒的富集系數

由表2可以看出，6種蔬菜對土壤硒的富集能力存在明顯差異，富集系數最大為0.55，最低為 0.33，6種蔬菜富集系數由高到低依次為大蒜>蘿卜>胡蘿卜>菊芋>甜菜>馬鈴薯。本研究結論與馬強等[21]對青海東部土壤及生物體中硒的地球生物化學特征的研究結果相似。

2.3 青海樂都富硒區各種蔬菜硒富集水平評價

依據我國糧食中硒元素生態景觀界限值(表3)[22]，對青海樂都富硒區不同蔬菜的硒富集水平進行評價，結果見圖1。

表3 我國糧食中硒元素生態景觀界限值

圖1表明，蘿卜中有3.1%的樣品處于潛在硒不足水平，9.4%的樣品處于足硒水平，87.5%的樣品達到了富硒水平；胡蘿卜中所有測定樣品均達到足硒或者富硒水平，其中21.2%的樣品為足硒水平，78.8%的樣品為富硒水平；甜菜中40.9%的樣品處于足硒水平，59.1%的樣品為富硒水平；9.5%的馬鈴薯樣品處于潛在硒不足水平，23.8%的樣品處于足硒水平， 66.7%的樣品達到富硒水平；大蒜中，潛在硒不足和足硒樣品均占到4.8%，90.4%的樣品達到富硒水平；菊芋中，33.3%的樣品處于足硒水平，66.7%樣品達到富硒水平，可見樂都富硒區內大蒜的富硒水平最高。

圖1 青海樂都富硒區各類蔬菜中不同硒含量樣品所占比例

3 結 論

本研究對青海樂都富硒區幾種主要蔬菜的富硒能力進行分析，得到了以下結果：

1)6類蔬菜中的硒含量存在明顯差異，硒平均含量由高到低依次為大蒜>菊芋>蘿卜>胡蘿卜>甜菜>馬鈴薯。

2)不同種類蔬菜對土壤中硒的富集能力存在差異，富集能力由大到小依次為大蒜>蘿卜>胡蘿卜>菊芋>甜菜>馬鈴薯。

3)所測蔬菜樣品達到富硒水平的比率依次為：大蒜90.4%，菊芋66.7%，蘿卜87.5%，胡蘿卜78.8%，甜菜59.1%，馬鈴薯66.7%。

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