黃 婷，萬 玲，陳艷麗，司成成，曾麗萍

(海南大學(xué) 園藝學(xué)院/甘薯研究中心，?？?570228)

硒(Se)是人體必需的營養(yǎng)元素之一，缺乏或過量都會(huì)使人產(chǎn)生多種病癥。硒元素?cái)z入量的高低一定程度上決定了人體或者動(dòng)物會(huì)不會(huì)產(chǎn)生某些相關(guān)疾病。研究發(fā)現(xiàn)，人體膳食中硒元素?cái)z入量的缺乏是影響身體健康的關(guān)鍵因素。硒能抗心血管病、抗大骨節(jié)病、抗癌、抗克山病、抗膜脂過氧化、清除體內(nèi)自由基和增強(qiáng)機(jī)體免疫機(jī)能等[1-3]。從世界范圍來看，土壤硒缺乏很普遍，中國約 72%的市(縣)土壤處于嚴(yán)重缺硒或低硒狀態(tài)。目前，我國人均膳食中，硒的日攝入量為 14～21μg，與人體正常日需求量 50～250 μg (中國營養(yǎng)學(xué)會(huì)推薦)相距甚遠(yuǎn)。缺硒地區(qū)的人們食用富硒農(nóng)產(chǎn)品是經(jīng)濟(jì)有效安全方便的補(bǔ)硒方式[4-6]。有研究[7-9]證明，有機(jī)硒補(bǔ)劑在毒理安全性、生理活性和吸收率上比無機(jī)硒補(bǔ)劑優(yōu)越。植物是自然界硒循環(huán)生態(tài)鏈中將無機(jī)硒轉(zhuǎn)化為有機(jī)硒的關(guān)鍵載體，又是人體硒攝入的重要來源，故篩選硒富集能力強(qiáng)的農(nóng)作物有著重要的意義。 海南島土壤微量元素豐富、價(jià)值高，僅富硒土壤總面積達(dá)到 9 454 km2，占全島陸地面積的 28.14%。海南省表層土壤中硒的質(zhì)量含量范圍為0.055～2.231 mg·kg-1，主要分布在海南島東北部的?？?、屯昌和澄邁等市縣[10], 與我國土壤硒平均值(0.2 mg·kg-1)相比屬于富硒土壤。海南省表層土壤的硒含量高 (>0.450 mg·kg-1) 的分布區(qū)域?yàn)楹？谑?、定安縣、屯昌縣、文昌市、儋州市、白沙縣、昌江縣和澄邁縣。屯昌縣與澄邁縣交界處有大面積區(qū)域?yàn)楦晃寥?。海南省低硒土壤主要分布在南部濱海平原區(qū)的少數(shù)地區(qū)，海南省表層土壤硒質(zhì)量含量值低(<0.175 mg·kg-1) 的分布區(qū)域?yàn)闃窎|縣、瓊中縣[11-12]。甘薯 (IpomoeabatatasLam.)是一種營養(yǎng)豐富、用途廣泛的農(nóng)作物，具有健脾、強(qiáng)腎、防癌、抗癌、抗衰老、增強(qiáng)機(jī)體免疫能力和防治心血管病等保健功能。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，甘薯的保健功能越來越受到消費(fèi)者的青睞，由傳統(tǒng)概念上解決饑餓的粗糧轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂锌拱┳饔玫臓I養(yǎng)保健食品。海南島發(fā)展甘薯產(chǎn)業(yè)具有得天獨(dú)厚的地域條件，可全年種植，可實(shí)現(xiàn)周年供應(yīng)新鮮甘薯。海南澄邁縣橋頭鎮(zhèn)是全國有名的“富硒之鄉(xiāng)”， 以富硒甘薯塊根暢銷全國而聞名。本實(shí)驗(yàn)在海南省澄邁縣橋頭鎮(zhèn)富硒沙地種植，研究甘薯硒的自然富集能力，篩選硒富集能力高的甘薯品種，探究硒在甘薯植株不同部位的分布規(guī)律，對拓寬該地區(qū)的甘薯品種選育范圍，開發(fā)富硒甘薯產(chǎn)品，促進(jìn)甘薯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有指導(dǎo)意義。

1 材料與方法

1.1 材料試驗(yàn)品種為高系 14 號、川山紫、海南本地紫薯、寧紫薯、徐薯 18 號、蘇薯 17 號和蘇薯 16 號。高系 14 號、川山紫為海南省澄邁縣橋頭鎮(zhèn)主栽品種。紫薯為海南廣泛栽培的本地品種 。寧紫薯、徐薯 18 號、蘇薯 17 號、蘇薯 16 號為筆者根據(jù)多年的品種試種結(jié)果選取的在本地區(qū)表現(xiàn)好的4 個(gè)品種。各品種種苗栽培于海南大學(xué)甘薯研究中心校內(nèi)實(shí)驗(yàn)基地，栽種種苗當(dāng)天剪取長勢健壯無病蟲害長約 15 cm的各品種莖尖進(jìn)行扦插繁育。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)試驗(yàn)于 2016年12月—2017年6月 在海南省澄邁縣橋頭鎮(zhèn)木春村進(jìn)行。試驗(yàn)場地選取地勢平坦，肥力相對均衡常年種植甘薯的地塊。采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，設(shè)7個(gè)品種，3 次重復(fù)，共21個(gè)小區(qū)。每個(gè)小區(qū)面積為1 m2，按農(nóng)戶常年栽培方式進(jìn)行單行高壟種植，株距20 cm，每小區(qū)種植10株苗。同時(shí)在甘薯上市的旺季(2017年5～7月)從市場上隨機(jī)選購5種類型不同的甘薯塊根和葉片，具體品種名稱不詳，對不同部位硒含量進(jìn)行測定對比。

1.3 栽培管理栽培管理按農(nóng)戶常年栽培管理方式進(jìn)行。試驗(yàn)地先經(jīng)過1個(gè)月曬田，施過磷酸鈣和三混復(fù)合肥作為基肥，于2016年12月定植，后續(xù)加強(qiáng)中耕除草和病蟲害的防治，根據(jù)甘薯苗的生長狀況和環(huán)境條件進(jìn)行追肥管理。經(jīng)過5～6個(gè)月的生長，于采收期(2017年5～6月)進(jìn)行樣品采集。

1.4 樣品采集使用對角線采樣法采集土壤樣品。在100 m×100 m的面積內(nèi)隨機(jī)選擇5～10個(gè)采樣點(diǎn)，采集土壤表面0～20 cm的土樣,混勻后按四分取樣法取5 kg土壤樣品裝入采樣袋帶回實(shí)驗(yàn)室。待土樣在干燥通風(fēng)的環(huán)境中自然風(fēng)干后室溫避光保存。

甘薯植株樣品采樣，在大田按品種、區(qū)組、重復(fù)分別進(jìn)行甘薯整體植株的采集，并將樣品標(biāo)注品種及重復(fù)號，隨后帶回實(shí)驗(yàn)室對甘薯植株樣品分別進(jìn)行莖、葉、塊根的采集。葉片樣品采集：摘取自頂梢向下 30片綠色的嫩葉包括嫩尖。莖樣品采集：選取除去頂梢部分的莖段部位，按測試分析要求截取。塊根采集：選擇長勢良好的中等大小塊根。對樣品進(jìn)行硒含量檢測分析，每個(gè)樣品300 g。

1.5 樣品測定采用雙道原子熒光分光光度計(jì)(型號 AFS-3000)，依據(jù) DD2005-03 進(jìn)行土壤檢測。本試驗(yàn)地土壤形態(tài)分析結(jié)果為硒質(zhì)量含量 0.30 mg·kg-1，水溶態(tài)硒 0.008 mg·kg-1，離子交換態(tài)硒 0.003 mg·kg-1，碳酸鹽態(tài)硒<0.001 mg·kg-1，弱有機(jī)結(jié)合態(tài)硒0.07 mg·kg-1，鐵錳結(jié)合態(tài)硒0.003 mg·kg-1，強(qiáng)有機(jī)結(jié)合態(tài)硒0.068 mg·kg-1，殘?jiān)鼞B(tài)硒0.116 mg·kg-1。按譚建安[13]的土壤硒含量分級方法，本試驗(yàn)地土壤分類為足硒土壤。水溶硒和離子交換態(tài)是植物可利用的有效硒形態(tài)[14]，本試驗(yàn)地土壤中可利用的水溶態(tài)硒為 0.008 mg·kg-1，離子交換態(tài)硒為 0.003 mg·kg-1。甘薯塊根、莖、葉片的硒質(zhì)量含量均采用原子熒光光度計(jì)(型號 AFS-9330) 依據(jù) GB5009.93—2010進(jìn)行樣品檢測。檢測結(jié)果采用 spss 軟件，單因素方差分析進(jìn)行處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同品種甘薯硒含量從表 1可見，7個(gè)品種中總硒含量以徐薯 18 號總硒含量最高，與其他品種差異顯著。澄邁縣主栽品種高系 14 號總硒含量僅次于徐薯 18 號，但與其他5個(gè)品種之間差異不顯著。寧紫薯的硒含量最低，與硒質(zhì)量含量最高的品種徐薯18相差 0.001 25 mg·kg-1。7個(gè)品種全株對于硒的總體富集能力差異并不大。高系 14 號和川山紫2個(gè)品種相對于其他幾個(gè)品種來說，富硒能力稍強(qiáng)，僅低于徐薯 18號。從表 1可以初步推斷 7個(gè)試供甘薯品種全株對于硒的富集能力強(qiáng)弱關(guān)系為：徐薯 18號>高系 14號>川山紫>蘇薯 17號>蘇薯 16號>海南本地紫薯>寧紫薯 1 號，除徐薯 18號外其他品種間差異不明顯。

2.2 7個(gè)品種甘薯植株不同部位硒含量比較

2.2.1 塊根部位硒含量比較從表 1可以看出，7 個(gè)品種中塊根的硒含量以徐薯 18 號和蘇薯 16 號含量最高，與其他品種差異顯著；而海南本地紫薯硒含量最低，與硒質(zhì)量含量最高品種相差 0.000 8 mg·kg-1，與其他品種差異顯著。澄邁縣主栽品種高系 14 號塊根硒含量僅次于徐薯 18 號和蘇薯 16號。

表1 7個(gè)品種甘薯總硒含量及植株不同部位的硒含量 Tab.1 Total selenium content of 7 varieties of sweet potato and selenium content of different parts of the plant mg·kg-1

注：*表示P=0.05 水平上差異顯著性，同一列不同小寫字母表示結(jié)果存在顯著差異(P<0.05)。下同

Note: * indicates significance of difference atP=0.05, and different lowercase letters in the same column indicate significant differences atP<0.05, similarly hereinafter

2.2.2 莖部硒含量比較從表 1可以看出，7 個(gè)品種莖硒含量波動(dòng)較平緩，其中川山紫含量最高，寧紫薯含量最低，二者相差0.000 6 mg·kg-1，差異顯著，但這兩個(gè)品種分別與其他5個(gè)品種相比，莖部硒含量差異并不顯著。澄邁縣主栽品種高系 14 號莖部硒質(zhì)量含量為0.001 4 mg·kg-1，為 7 個(gè)品種的平均值。

2.2.3 葉片部位硒含量比較從表1 可以看出，7 個(gè)品種中葉片的硒含量變化幅度最大，其中徐薯 18 號含量最高，寧紫薯含量最低，二者相差0.001 2 mg·kg-1。澄邁縣主栽品種高系14 號葉片硒含量介于 7 個(gè)品種的平均值的上限范圍。造成葉片硒含量差異大的原因可能是因 7 個(gè)品種對于栽培地的土壤適應(yīng)能力不同造成的。寧紫薯品種為知名富硒甘薯品種，生長習(xí)性較喜肥耐肥，葉片和莖的硒含量均為最低，而栽培地土壤為沙地，保肥能力較差導(dǎo)致了該品種硒含量低。

2.3 甘薯植株不同部位硒含量分析從表2可見，甘薯植株的葉片、莖、塊根3個(gè)部位的富集順序?yàn)槿~片>莖>塊根。塊根的硒含量均為最低，為最不易富集的部位。這與郭文慧等[15]的研究結(jié)果一致，造成這種結(jié)果的原因可能與塊根幾乎不含有葉綠體有關(guān)。葉綠體除了進(jìn)行光合作用以外，也是植物體內(nèi)清除自由基、抗氧化的關(guān)鍵器官，葉綠體內(nèi)擁有許多的谷胱甘肽過氧化物還原酶[16]，所以葉片和莖擁有更多的谷胱甘肽過氧化物酶，而硒元素作為這種酶的重要組成成分，葉片和莖的硒含量明顯高于塊根中的含量則不足為奇。

表2 甘薯植株不同部位硒含量分析

從圖1和圖2可見，每個(gè)品種葉片的硒含量均為3個(gè)部位當(dāng)中最高，為最易富集硒的部位，且具有顯著性差異。

圖1 7個(gè)品種不同部位硒含量

圖 2 5個(gè)市場隨機(jī)品種不同部位硒含量

3 討 論

結(jié)果表明，試供的 7個(gè)甘薯品種中徐薯 18號富硒能力最強(qiáng)，無論是以收獲塊根為目的還是以收獲葉片和莖為目的，徐薯 18號都是栽培富硒甘薯不錯(cuò)的品種選擇。蘇薯16號甘薯總體富硒能力并不強(qiáng)，但是塊根富硒能力較強(qiáng)，可作為收獲塊根的品種。澄邁橋頭地瓜的主栽品種高系14號富硒能力總體表現(xiàn)僅次于徐薯18號和蘇薯16號，可以繼續(xù)大力推廣栽種，而其他幾個(gè)品種富硒能力表現(xiàn)一般。本試驗(yàn)著重在于分析供試品種硒含量及在植株不同部位分布，對于影響硒含量的因素以及甘薯體內(nèi)硒的賦存形態(tài)有待進(jìn)一步研究。楊宗方等[11]提出開發(fā)富硒農(nóng)產(chǎn)品不但要依據(jù)土壤總Se含量，還必須考慮土壤 pH、TOC、CEC、粘粒等指標(biāo)含量。依賴天然富硒土壤開發(fā)富硒農(nóng)產(chǎn)品需要進(jìn)一步深入研究。5個(gè)隨機(jī)品種各部位硒的含量均高于大田試驗(yàn)的7個(gè)品種，葉片部位硒質(zhì)量含量為0.008 4 mg·kg-1，最高值達(dá)到 0.01 mg·kg-1，比大田試驗(yàn)的品種高3.6倍左右，屬于蔬菜硒質(zhì)量含量10～100 μg·kg-1的食用安全范圍；塊根部位的硒含量為 0.003 1 mg·kg-1，最高值達(dá)到 0.004 2 mg·kg-1，比大田試驗(yàn)的品種高3倍左右，塊根硒含量與富硒甘薯 0.05 mg·kg-1的標(biāo)準(zhǔn)相差還有一定距離。5個(gè)隨機(jī)品種無論是塊根還是葉片硒含量與本次大田試驗(yàn)7個(gè)品種的硒含量相比較，均高出3 倍左右。這可能與大田試驗(yàn)周期短，栽培管理措施有限等原因限制了甘薯的富硒能力，說明通過富硒強(qiáng)化栽培，硒含量能夠達(dá)到富硒標(biāo)準(zhǔn)。萬玲等[17]提出甘薯莖尖可以通過人工硒源富硒，且不同品種水培吸收外源硒的結(jié)果不一樣。張小貝等[18]提出，氮肥施用量對產(chǎn)量影響顯著，在 150.0，225.0 kg·hm-2時(shí)產(chǎn)量最大。選擇追施氮肥 75.0， 150.0 kg·hm-2可獲得營養(yǎng)品質(zhì)較高的菜用甘薯。在菜用甘薯栽培過程中，采收莖尖后施用 75 kg·hm-2尿素，并在11 d后采摘，得到安全優(yōu)質(zhì)的菜用甘薯。廖青等[19]研究證明，甘薯植株通過不同施硒處理產(chǎn)量都有所增加。由此可以推斷，通過增施硒肥和合理的氮肥，配合適量的磷肥和鉀肥，可以使甘薯莖尖達(dá)到高產(chǎn)。通過甘薯富硒強(qiáng)化栽培技術(shù)可得到高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的富硒甘薯莖尖產(chǎn)品。

致謝：海南大學(xué)研究生周康、張小貝同學(xué)參與了部分工作，特此致謝！