何文靜 鄭威 羅耀美 劉勛豐 袁志華 邱先進 徐建龍 邢丹英
摘要:利用湖北恩施出產(chǎn)的硒礦粉(含硒量83 mg/kg)在江西豐城(土壤含硒量0.430 6 mg/kg)進行不同硒礦粉施用量(0、10、20、30、40、50 kg/667m2)對早稻(Oryza sativa L.)陵兩優(yōu)211富硒效應研究。結果表明,硒礦粉能夠增加水稻子粒與莖稈的硒含量,施用10~50 kg/667 m2硒礦粉的水稻子粒硒含量為0.113 4~0.255 0 mg/kg,比對照0.108 0 mg/kg增加5.00%~136.11%,施用40、50 kg/667 m2硒礦粉的水稻子粒硒含量顯著高于其他處理;硒礦粉能夠增加水稻莖稈的硒含量,施用10~50 kg/667m2硒礦粉的莖稈硒含量為0.312 6~0.361 2 mg/kg,比對照0.291 9 mg/kg增加7.09%~23.74%,施用50 kg/667 m2硒礦粉的莖稈硒含量顯著高于其他處理;子粒和莖稈的硒含量與硒礦粉施用量呈正相關;莖稈硒含量高于子粒,不同處理的莖稈硒含量比子粒硒含量高41.64%~175.66%。
關鍵詞:硒礦粉;早稻(Oryza sativa L.);陵兩優(yōu)211;富硒效果
中圖分類號:S511.062 文獻標識碼:A 文章編號:0439-8114(2015)01-0024-03
硒是一種對生物有益的微量元素[1]。硒在自然界分布稀少,豐度為0.08 μg/g,在地球內(nèi)部為13 μg/g,在地殼中呈一定的帶狀分布[2-4]。世界上有40多個國家和地區(qū)缺硒,缺硒人口已達1.5×109人。富硒農(nóng)產(chǎn)品在國際市場的銷路較好[5]。中國硒資源豐富,工業(yè)儲量僅次于加拿大、美國和比利時,居世界第四位,但分布極不均勻,71.2%分布在中南和西北地區(qū)[1]。我國有2/3地區(qū)缺硒,由東北至西北、西南所屬15個省(自治區(qū))的300余縣(市)形成了一個狹長的缺硒地帶[5]。湖北恩施和陜西紫陽是我國的兩個高硒區(qū)[6,7],又皆屬于國家西部大開發(fā)地域。僅以恩施州為例,初步探明高硒黑色頁巖儲量達1.49×1010 t,含硒量最高達8.4%,由此母巖發(fā)育成的高硒土壤占總耕地20%,含硒量最高達100 μg/g以上[1]。由于硒資源分布的局限性與不均衡性,高硒區(qū)也存在低硒土壤[6],對作物進行富硒技術的研究意義重大[8-10]。江西豐城是一個新發(fā)現(xiàn)的富硒區(qū),已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了總面積達524.7 km2的富硒土壤資源,包括耕地約200 km2,林地約225 km2,荒草地約99.7 km2。土壤中硒含量為0.40~0.99 μg/g,平均含量約0.538 μg/g,有18個農(nóng)產(chǎn)品37個樣品未經(jīng)任何種植技術處理就達到浙江等地的富硒農(nóng)產(chǎn)品地方標準[11]。利用硒礦粉對農(nóng)作物進行富硒栽培是一個能夠提高產(chǎn)品硒含量的重要方法[12,13]。探討不同硒含量土壤栽培作物的富硒效果是對富硒資源開發(fā)的一個基礎。江西省是我國水稻主產(chǎn)區(qū),探討富硒生產(chǎn)技術發(fā)展空間廣闊。2013年作者在豐城市董家鎮(zhèn)進行了不同硒礦粉用量對早稻陵兩優(yōu)211富硒效果的試驗,以期為富硒作物的栽培提供參考。
1 材料與方法
1.1 供試材料
供試品種:陵兩優(yōu)211,由江西省豐城市董家鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)技術服務中心提供。
供試硒礦粉:含硒量83 mg/kg,由湖北省恩施市三色源有機肥廠提供。
1.2 試驗設計
試驗設6個硒礦粉用量梯度:0、10、20、30、40、50 kg/667 m2,采用隨機區(qū)組設計,3次重復,每個小區(qū)面積為12 m2,小區(qū)間隔采用長江大學間隔法[14]。試驗于3月31日播種,保溫育秧,4月24日移栽。移栽株行距為15 cm×20 cm,單本移栽。移栽前耙田時施復合肥(N∶P2O5∶K2O=15∶15∶15)35 kg/667 m2、尿素15 kg/667 m2做基肥,移栽后7 d內(nèi)用10 kg/667 m2氯化鉀拌除草劑施入大田。其他田間管理參照當?shù)馗弋a(chǎn)栽培模式進行。
試驗在江西省豐城市董家鎮(zhèn)泉溪村泉南組進行,試驗地土壤含硒量0.430 6 mg/kg。試驗點位于北半球亞熱帶內(nèi),歷年平均氣溫為17.1~17.8 ℃,≥0 ℃積溫6 256~6 530 ℃,年降雨量1 567.7~1 654.7 mm,年平均日照時數(shù)1 772~1 845 h,年總輻射量為4 279.02 MJ/m2,年凈輻射量為2 078.67 MJ/m2。
1.3 試驗方法
1.3.1 取樣 水稻成熟后,每個小區(qū)取有代表性的2穴稻株作為樣品,然后將其分為莖稈和稻穗,用去離子水清洗后放入鼓風干燥箱105 ℃殺青10 min,然后在65 ℃條件下烘干至恒重。將烘好的樣品用粉碎機粉碎后,過100目篩,將制備好的樣品裝入聚乙烯塑料袋中編號備用。
1.3.2 樣品分析
1)儀器和試劑。儀器:MAST-40型微波消解儀、AFS-230E型全自動雙道氫化物發(fā)生原子熒光光度計、萬分之一天平、鼓風干燥箱等。試劑:硝酸、過氧化氫、硼氫化鉀、氫氧化鉀、鹽酸、鐵氰化鉀等,均為優(yōu)級純。
2)樣品測定。將樣品用微波消解法消化處理后,采用原子熒光法進行檢測。
2 結果與分析
2.1 不同用量硒礦粉對水稻子粒含硒量的影響
不同用量硒礦粉對水稻子粒含硒量的影響見表1。由表1可以看出,試驗各處理的水稻子粒含硒量為0.108 0~0.255 0 mg/kg,施用10~50 kg/667 m2硒礦粉的水稻子粒含硒量比對照分別增加5.00%~136.11%。這表明,施用硒礦粉能夠增加水稻子粒的含硒量。分析表明,硒礦粉施用量在10~30 kg/667 m2的范圍內(nèi),雖然水稻子粒的含硒量高于對照,但未達到顯著水平;當施用量達到40 kg/667 m2以后,其子粒的含硒量極顯著高于施用量為30 kg/667 m2以下的各個處理;40、50 kg/667 m2兩個處理的子粒含硒量差異未達到顯著水平;在試驗的范圍內(nèi),水稻子粒含硒量未出現(xiàn)拐點。分析各處理子粒的含硒量發(fā)現(xiàn),水稻子粒的含硒量與硒礦粉施用量呈正相關(y=0.003 1x+0.089,r=0.946 4)。endprint
2.2 不同用量硒礦粉對水稻莖稈含硒量的影響
不同用量硒礦粉對水稻莖稈含硒量的影響見表1。由表1可以看出,試驗各處理的水稻含硒量為0.291 9~0.361 2 mg/kg,施用10~50 kg/667 m2硒礦粉的水稻莖稈含硒量比對照增加7.09%~23.74%。這表明,施用硒礦粉能夠增加水稻莖稈的含硒量,這與水稻子粒的趨勢相同。
分析還表明,硒礦粉施用量在10~30 kg/667 m2時,水稻莖稈的含硒量雖然高于對照,但未達到顯著水平;施用量為40 kg/667 m2時,莖稈的含硒量顯著高于對照;當施用量為50 kg/667 m2時,莖稈的含硒量極顯著高于對照。在試驗的范圍內(nèi),水稻莖稈的含硒量沒有出現(xiàn)拐點,這與水稻子粒的含硒量相似。分析各處理莖稈的含硒量發(fā)現(xiàn),水稻莖稈的含硒量與硒礦粉施用量呈正相關(y=0.001 3x+0.296 3,r=0.997 4)。
2.3 水稻子粒與莖稈含硒量比較
不同用量硒礦粉處理下水稻子粒與莖稈的含硒量比較見表1。由表1可以看出,在試驗范圍內(nèi),子粒的含硒量均低于莖稈,但分布存在差異。在硒礦粉施用量較低(≤30 kg/667 m2)的條件下,水稻莖稈的含硒量超過子粒的含硒量116.81%~175.66%,施用量為40、50 kg/667 m2,隨著子粒含硒量的上升,莖稈硒含量比子粒含硒量增長59.67%、41.64%。由于作物對硒的吸收存在一個過程,而莖稈的生長時間遠提前于子粒,所以莖稈的含硒量高于子粒。這一現(xiàn)象表明,水稻的莖稈可以作為一種硒源,與農(nóng)家肥一道施入稻田,從而補充下季作物。應該指出的是,這種莖稈不宜焚燒。因為經(jīng)過焚燒途徑會使莖稈體內(nèi)的硒一部分變成氧化硒而進入大氣,從而擴散流失。
3 小結與討論
3.1 小結
硒礦粉能夠增加水稻子粒與莖稈的含硒量,可以作為增加水稻含硒量為目標的生產(chǎn)措施。水稻的含硒量與硒礦粉的施用量呈正相關,在試驗范圍內(nèi),沒有出現(xiàn)含硒量曲線的拐點。水稻莖稈的含硒量高于子粒,可以作為以增硒為目標之一的水稻生產(chǎn)原料,但不宜用作焚燒,以免導致硒的擴散流失。
3.2 討論
硒礦粉可以提高供試作物的含硒量,但本試驗只是一年的結果,對于供試作物的后效還需要分析,對于應用后的其他表現(xiàn)需要探討。本試驗采用的是含硒量為83 mg/kg的硒礦粉,對于其他含量的效果需要進行研究。作為一種自然資源應用于水稻富硒生產(chǎn),硒礦粉雖然可以提高水稻的含硒量,但硒礦粉是一個含有許多其他成分的混合物,這些其他成分對水稻及其土壤的影響也需要進一步研究。
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