李云春 趙雪梅 馮時欽 徐世宏* 何禮新 韋鴻雁 方 順陸思思魏元茂

(1.廣西壯族自治區(qū)土壤肥料工作站,廣西 南寧 530007;2.浦北縣農業(yè)局土壤肥料工作站,廣西 浦北 535300)

硒是人體必需的微量元素,目前研究已證實,硒是構成哺乳動物體內30多種含硒蛋白質與含硒酶如谷胱甘肽過氧化物酶、硫氧還原蛋白酶以及碘化甲腺原氨酸脫碘酶等的重要組成成分,具有防衰老、抗腫瘤、抗毒等重要生理功能。人體缺硒易導致多種疾病產生,目前已查證有40多種疾病都由缺硒引起,嚴重缺硒時會引發(fā)心肌病、心肌衰竭、大骨節(jié)病和克山病等[1-5]。據(jù)相關研究數(shù)據(jù),我國缺硒地區(qū)高達72%,缺硒省份有22 個,缺硒程度存在地域差異,部分地區(qū)極度缺硒[3,6-7]。中國營養(yǎng)學會把硒列為15種人體必需的營養(yǎng)元素,建議成人每日硒攝入量為60～400 μg。我國廣泛的缺硒區(qū)居民人均硒攝入量嚴重不足,部分地區(qū)還出現(xiàn)了因缺硒導致的地方性流行病[3,8],科學補硒工作越來越受到重視,通過開發(fā)富硒農產品補硒被認為是最佳的補硒方式[9]。

花生是易于富硒的作物,富硒花生中的蛋白質結合態(tài)硒占總硒的69.29%[10-11]?；ㄉ趶V西種植廣泛,面積達218.5 khm2。廣西土壤硒含量較為豐富,但根據(jù)前期研究結果,常規(guī)耕作情況下達到富硒標準的花生僅達32%,不能滿足標準化、規(guī)模化和產業(yè)化生產需要。而葉面噴施硒肥是提高作物硒含量最有效的方法[12]。目前,國內已就富硒花生生產開展了一些研究,如胡園園[12]以黑花生為對象,研究表明施硒能明顯提高花生硒含量,以葉面施硒方式最佳。趙雪梅等[13]研究表明在花生下針期和結莢期噴施含硒葉面肥,花生籽仁硒含量最高、效果最好。不同花生品種富硒能力存在顯著差異[14],富硒花生為一種營養(yǎng)價值較高的農產品,同時也可作為開發(fā)高附加值功能產品的原料[15]。但是針對廣西花生主栽品種,大田條件下生產富硒花生所需的硒肥用量以及硒的吸收、積累、分配規(guī)律等技術研究報道較少。

本研究擬通過大田試驗,以富硒能力較強的花生品種為研究對象,開展噴施不同用量硒肥對花生硒吸收積累與分配規(guī)律研究,分析花生不同器官對硒肥的吸收積累利用情況,為廣西標準化、規(guī)模化、產業(yè)化開發(fā)富硒花生提供技術參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地點及材料

試驗地點在廣西欽州市浦北縣張黃鎮(zhèn)合山村。土壤為雜沙田,主要理化性質為:pH 5.12,有機質43.70 g/kg,全氮2.08 g/kg,有效磷21.95 mg/kg,速效鉀111.41 mg/kg,全硒0.49 mg/kg,土壤肥力中上水平,有灌溉保障,抗旱抗?jié)衬芰?前茬作物為水稻。供試品種為廣西主栽品種桂花17。硒肥為廣西噴施寶股份有限公司生產的“正硒寶”水溶肥(硒含量:4.59 g/L)。

1.2 試驗設計

試驗采用隨機區(qū)組排列,設4個硒肥梯度,3次重復,12個小區(qū),每小區(qū)為一畦,面積為20 m2,畦間設0.3 m 的溝,四周設保護行。在花生下針期、結莢期分2次噴施。試驗設計詳見表1。

表1 試驗設計Table 1 Design of experiment

1.3 田間管理

2019年2月22日進行翻耕、耘耙田塊,起畦播種,每畦寬1.6 m,溝寬0.3 m,每畦種5行,每穴播種1～2粒,播種密度為28.5萬～34.5萬粒/hm2,6月22日收獲測產。田間管理按當?shù)亓晳T進行灌水、除草、施肥。

1.4 樣品的采集與測定

土壤理化性質采用常規(guī)分析法測定[7]。采用人工收獲,分區(qū)、整區(qū)收獲計產,每小區(qū)按照梅花點的方法采集5株花生混合樣品1 kg,置于通風陰涼處風干,分籽仁、果殼、葉、莖、根等不同器官稱質量并檢測硒含量。樣品按照GB5009.93-2017《食品安全國家標準食品中硒的測定》檢測。

1.5 統(tǒng)計與分析

試驗數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2013和SPSS 17.0軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析,用LSD 法分析各處理間的差異顯著性。

2 結果與分析

2.1 葉面噴硒對花生不同器官干物質積累的影響

圖1所示,葉面噴施不同用量硒肥對花生各器官干物質積累量均不存在顯著差異,表明噴施硒肥對花生籽仁產量及各器官干物質積累無顯著影響。籽仁和莖葉是干物質積累的主要器官,果殼和根干物質積累較少,干物質積累量表現(xiàn)為籽仁>葉>莖>果殼>根。籽仁、葉、莖、果殼、根干物質積累量平均分別占總干物質積累量的31.86%、28.63%、21.11%、11.39%、7.02%?；ㄉ鸂I養(yǎng)器官(根、莖、葉)干物質積累量平均占總干物質積累量的56.75%,生殖器官(籽仁、果殼)干物質積累量平均占總干物質積累量的43.25%。

圖1 葉面噴硒對花生不同器官干物質積累量的影響Fig.1 Effect of spraying selenium fertilizer on dry matter accumulation in different organs of peanut

2.2 葉面噴硒對花生不同器官硒含量的影響

表2可見,不噴施硒肥(對照)各器官硒含量在0.02～0.08 mg/kg之間,硒含量較低;噴施硒肥處理(Se1、Se2、Se3)硒含量均較對照提高,Se2處理下籽仁、果殼、葉、莖、根中硒含量分別為0.36、0.11、1.01、0.29、0.20 mg/kg。各器官硒含量為葉>籽仁>莖>根>果殼,葉硒含量最高,籽仁硒含量其次,Se3處理分別達到了1.89 mg/kg、0.46 mg/kg。

表2 葉面噴硒對花生不同器官硒含量的影響/(mg·kg-1)Table 2 Effect of spraying selenium fertilizer on selenium content in different organs of peanut

噴施硒肥對花生不同器官硒含量有顯著影響。與對照相比,花生籽仁硒含量均隨硒肥噴施量的增加而顯著提高(p<0.05),果殼、葉、莖、根中硒含量均隨硒肥噴施量的增加而明顯提高,并在Se2處理下的硒含量均顯著高于對照。各處理條件下花生植株硒含量平均值均隨硒肥噴施量的增加而顯著提高,與對照相比,分別提高了5.83倍、12.25倍、19.69倍。

2.3 葉面噴硒對花生不同器官硒累積量的影響

表3可見,在硒積累分配上,不噴施硒肥時(對照),各器官積累量均處于較低水平,葉、籽仁、莖、果殼、根中硒累積量分別占植株總累積量的38%、14%、19%、15%、14%,葉是主要的硒儲存器官。噴施硒肥條件下,進一步提升了葉片和籽仁中硒儲存水平,葉片和籽仁中硒累積量分別提高到60%以上和20%左右;莖、果殼和根的硒累積量占比則均下降,分別降到11%、3%、3%左右。噴施硒肥條件下提高了籽仁的積累水平而降低了果殼的積累水平,花生生殖器官(籽仁、果殼)的硒積累量占比在22%～29%間,花生營養(yǎng)器官(根、莖、葉)的硒積累量占比在71%～78%間,花生生殖器官和營養(yǎng)器官在不同處理下的硒積累量占比差異較小。

表3 葉面噴硒對花生不同器官硒累積量的影響/(g·hm-2)Table 3 Effect of spraying selenium fertilizer on selenium accumulation in different organs of peanut

噴施硒肥對花生不同器官硒累積量有顯著影響。與對照相比,花生籽仁、葉硒累積量在各處理條件下均隨著硒肥噴施量的增加而顯著提高,在Se3處理條件下籽仁和葉的硒累積量分別達到了0.95 g/hm2和3.24 g/hm2。花生果殼、莖、根硒含量在各處理條件下均隨著硒肥噴施量的增加而明顯提高,并在處理Se2下的硒含量均顯著高于對照。從花生植株硒累積總量來看,各處理條件下均隨著硒肥噴施量的增加而顯著提高,與對照相比,分別提高了6.01倍、12.95倍、19.20倍。

2.4 葉面噴硒對花生不同器官硒肥利用率的影響

隨硒肥噴施量的增加,花生不同器官硒累積量顯著增加,從而使花生不同器官的硒肥利用率出現(xiàn)一定變化。表4可看出,花生不同器官的硒肥利用率差別較大,但花生相同器官在噴施不同用量硒肥時硒肥利用率均無顯著差異?；ㄉ仓昕偟奈世寐蕿?3.09%～24.88%,在不同器官中,花生葉的硒肥利用率最高,最高達到16.93%;籽仁其次,最高達到5.66%;果殼和根的硒肥利用率最低,平均利用率低于0.6%。

表4 葉面噴硒對花生不同器官硒肥利用率的影響/%Table 4 Effect of spraying selenium fertilizer on selenium fertilizer utilization rate in different organs of peanut

3 討論

本研究結果顯示,噴施不同用量硒肥對花生不同器官的干物質積累量無顯著差異。已有研究發(fā)現(xiàn),施用硒肥后對花生有增產的趨勢,但各處理間差異不顯著[16-18]。朱薇等[19]認為,施硒有利于花生生理代謝,促進生長發(fā)育?？紤]到硒不是花生必需的營養(yǎng)元素,本研究認為,施硒肥后對花生產量及其他器官的干物質積累量均無顯著影響。

增施硒肥的目的是增加花生籽仁的硒含量,生產富硒產品。本試驗條件下,花生不同器官硒含量均隨硒肥施用量的增加而明顯提高,其中花生籽仁硒含量對硒肥施用量敏感。根據(jù)廣西地方標準《富硒農產品硒含量分類要求》(DB 45T 1061-2014),富硒花生硒含量指標為0.05～0.50 mg/kg,本試驗條件下均達富硒標準。李華為等[20]研究發(fā)現(xiàn),施硒量0.4～1.2 mg/L,對花生生長有積極促進作用,能明顯提高硒含量,但當施硒量超過1.2 mg/L時,花生硒含量會降低并表現(xiàn)出毒害作用,而花生籽仁硒含量對硒肥敏感,生產上應根據(jù)指標要求嚴格確定硒肥施用水平。在硒積累方面,王其兵等[21]研究認為,葉片對外源硒有較強吸收富集能力,葉片對硒的吸收量與施硒量成正比,葉片能將吸收的硒轉運至其他部位,主要轉運去向是籽仁。這與本研究結果一致,隨葉面噴施硒肥量的增加,葉片的硒累積量從0.09 g/hm2增加到3.24 g/hm2,籽仁的硒累積量從0.03 g/hm2增加到0.95 g/hm2,在Se3處理條件下葉片和籽仁的硒積累量分別占總積累量的67%和20%,遠高于其他器官,證明葉片吸收的硒主要轉運去向是籽仁,因而通過葉片噴施硒肥提高花生籽仁的硒含量是最佳的富硒技術措施。

在硒肥利用率方面,本研究中籽仁的硒肥利用率4.58%～5.66%,而黃太慶等[16]研究發(fā)現(xiàn),葉面噴施處理花生籽仁的硒肥利用率3.74%～4.99%,與本研究結果基本一致,籽仁硒肥利用率較低。如需提升花生籽仁的硒肥利用率,可能要從硒肥品種、花生品種及栽培措施等方面研究。本研究發(fā)現(xiàn)花生葉片存儲了大量的硒,是很好的硒資源,可通過將花生莖葉腐熟還田增加土壤硒含量來開發(fā)富硒農產品,也可加工為飼料開發(fā)富硒畜禽產品。

4 結論

施硒條件下,花生硒含量總體表現(xiàn)為葉>籽仁>莖>根>果殼,硒累積量總體表現(xiàn)為葉>籽仁>莖>根>果殼,葉片和籽仁是主要的硒存儲器官,葉片吸收的硒主要轉運到籽仁中,在土壤硒不能滿足富硒生產時,通過葉面噴施硒肥是極佳的富硒農產品生產技術途徑。葉片自身累積的硒占總累積量的60%以上,可作為富硒資源進一步開發(fā)。噴施不同用量硒肥對花生不同器官干物質積累量影響不明顯,但可顯著提高不同器官的硒含量?；ㄉ讶饰繉ξ蕠娛┝棵舾?開發(fā)富硒花生產品時需根據(jù)有關標準要求嚴格限定施硒水平。