竇昂洋 涂書新 ,* 熊雙蓮 曹夢華
(華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院,湖北 武漢 430070)
硒是人和動(dòng)物必需的營養(yǎng)元素,是形成谷胱甘肽過氧化物酶(glutathione peroxidase,GSH-Px)和硫氧蛋白還原酶(thiooxygenin reductase,TrxR)的重要組分[1],在清除體內(nèi)活性氧自由基和減輕逆境脅迫[2]、抗癌解毒、抗氧化、增強(qiáng)免疫力等方面發(fā)揮著重要作用。研究表明,硒對植物的影響存在劑量效應(yīng),施用適量外源硒不但能提高植物體內(nèi)硒含量,還能影響植物生長及其營養(yǎng)品質(zhì)[3]。如,劉慶等[4]發(fā)現(xiàn),外源硒施用量為750~1 500 g·hm-2時(shí),玉米籽??偽匡@著增加,并對鋅等營養(yǎng)元素的吸收效果增強(qiáng);孫崇慶等[5]對生菜施用外源硒量為0.5 mg·L-1時(shí),生菜硒含量增加43.02倍,維生素C(Vitamin C,Vc)含量和產(chǎn)量分別提高30.67%和40%;張楊楊等[6]發(fā)現(xiàn)土施濃度為10 mg·kg-1的蛋氨酸硒時(shí),甜瓜硒含量達(dá)到44.74 μg·kg-1,可溶性糖、可溶性蛋白和Vc 含量分別提高14.82%、49.88%和25.03%,單株產(chǎn)量提高19.53%。此外,硒還參與調(diào)控植物的光合及呼吸作用,抵御植物體內(nèi)自由基的傷害,同時(shí)還可拮抗重金屬,提高作物抗逆性,改善作物品質(zhì)[7]。如,王淑珍等[8]研究發(fā)現(xiàn),對大蒜葉片噴施500~1 000 mg·L-1亞硒酸鈉溶液可增加葉片氣孔導(dǎo)度,促進(jìn)CO2同化,提高光合速率,從而使大蒜產(chǎn)量和硒含量增加,Vc、可溶性糖等內(nèi)在品質(zhì)明顯改善。雖然適量的外源硒可提高作物體內(nèi)硒含量,促進(jìn)硒向人體轉(zhuǎn)化,但因農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中不科學(xué)施用外源硒肥造成的農(nóng)產(chǎn)品營養(yǎng)品質(zhì)和產(chǎn)量下降、作物缺硒加劇、重金屬污染加重等現(xiàn)象依然很普遍,并嚴(yán)重危害人體健康和生態(tài)環(huán)境[3]。目前如何提高農(nóng)產(chǎn)品富硒效果,使其達(dá)到行業(yè)富硒標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)成為全球研究的熱點(diǎn)。
生姜(Zingiber officinaleRoscoe)是藥食兼用的高經(jīng)濟(jì)作物,是我國重要的外匯出口農(nóng)產(chǎn)品之一,其姜塊富含優(yōu)質(zhì)的營養(yǎng)成分和功能物質(zhì),是生產(chǎn)富硒蔬菜的良好食材。但目前有關(guān)生姜富硒及硒與營養(yǎng)品質(zhì)的關(guān)系研究尚鮮見報(bào)道。
因此,本研究基于前人施用外源硒、硅等可有效緩解植物環(huán)境脅迫[9],增強(qiáng)農(nóng)作物對礦質(zhì)營養(yǎng)元素的吸收,提高農(nóng)作物產(chǎn)量及品質(zhì)[10-11]的研究結(jié)果,以生姜為研究對象,通過大田試驗(yàn)開展不同品種及用量的含硒調(diào)理劑對生姜硒積累、生長發(fā)育和營養(yǎng)品質(zhì)效果影響機(jī)制的研究,旨在為富硒生姜優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。
本試驗(yàn)于2021年3—10月在湖北省漢川市田水灣生態(tài)農(nóng)業(yè)園進(jìn)行,大田供試土壤為石灰性沖積土,質(zhì)地為沙壤土。試驗(yàn)開始前,每塊試驗(yàn)田采用五點(diǎn)采樣法采集原始土壤,經(jīng)自然風(fēng)干、磨細(xì)、過篩,儲(chǔ)存?zhèn)溆?。土壤基本理化性質(zhì)如下:pH 值8.24,堿解氮52.49 mg·kg-1,速效磷72.26 mg·kg-1,速效鉀113.20 mg·kg-1,有機(jī)質(zhì)19.80 mg·kg-1,總硒0.19 mg·kg-1。
供試農(nóng)作物選用山東萊蕪大姜,品種為山農(nóng)一號(hào),由湖北盈亮農(nóng)業(yè)科技有限公司提供。該品種具有姜塊大、地上莖粗壯、葉片色深且抗逆性強(qiáng)、產(chǎn)量高等優(yōu)點(diǎn)。
供試含硒調(diào)理劑為硒改性硅酸鉀和硒改性麥飯石,均為富含硅的天然礦物,由華中農(nóng)業(yè)大學(xué)環(huán)境污染與修復(fù)課題組配制。兩種土壤調(diào)理劑均含亞硒酸鈉當(dāng)量1%,具體成分見表1。
本試驗(yàn)為大田試驗(yàn),采用硅酸鉀型和麥飯石型2 種含硒土壤調(diào)理劑開展試驗(yàn)。設(shè)計(jì)含硒硅酸鉀調(diào)理劑施用量1.2 kg·hm-2(記為T1)、2.4 kg·hm-2(記為T2)、3.6 kg·hm-2(記為T3),含硒麥飯石調(diào)理劑施用量2.4 kg·hm-2(記為T4)、3.6 kg·hm-2(記為T5)。以不施土壤含硒調(diào)理劑為對照(記為CK),共計(jì)6個(gè)處理。
設(shè)計(jì)溝距0.75 m,溝深0.25 m。每個(gè)小區(qū)按0.75 m×19.5 m 的矩形設(shè)計(jì),面積為14.6 m2。每組處理設(shè)置3個(gè)重復(fù),總計(jì)18個(gè)小區(qū)。
根據(jù)山東大姜生長期長、產(chǎn)量高、需肥量大的特點(diǎn),總結(jié)參考當(dāng)前大姜施肥技術(shù)和肥料用量[12-13],設(shè)計(jì)有機(jī)肥基施、專用肥打底、結(jié)合水溶肥追施的施肥方式。
試驗(yàn)前施用有機(jī)肥45 t·hm-2,實(shí)際測定N-P2O5-K2O含量0.89%-3.09%-2.59%,相當(dāng)于每公頃N 400.5 kg,P2O51 390.5 kg,K2O 1 165.5 kg。有機(jī)肥為全田均勻撒施,然后旋耕混勻。之后,用開溝機(jī)開溝,把專用復(fù)合肥(15-6-20)施在溝中,施用水平為1 500 kg·hm-2,相當(dāng)于每公頃N 225 kg,P2O590 kg,K2O 300 kg。施用復(fù)合肥后,按照處理設(shè)計(jì)施用上述含硒調(diào)理劑。最后,蓋一層土壤,在溝中播種生姜,隨后適量覆土,澆透水,蓋地膜。
在姜苗生長期間,除對照外,各處理分3 次追施水溶復(fù)合肥(35-5-5),每次150 kg·hm-2,設(shè)計(jì)用量共450 kg·hm-2,相當(dāng)于每公頃N 157.5 kg,P2O522.5 kg,K2O 22.5 kg。在2021年6月29日進(jìn)行第1 次追施水溶肥,2021年7月30日進(jìn)行第2次追施,2021年9月1日進(jìn)行第3次追施。
于2021年10月20日生姜成熟期采樣,每個(gè)處理隨機(jī)采三株生姜樣品,分為地上部和姜塊兩部分,測定各部分株高、根長、葉綠素含量;每個(gè)部分再分為鮮樣和干樣,鮮樣部分迅速用去離子水洗凈,快速分裝后放入盛有冰塊的保溫箱中,然后轉(zhuǎn)存于-80 ℃超低溫冰箱保存。干樣部分先用自來水將表面雜質(zhì)清洗干凈,再用去離子水潤洗數(shù)次后擦干,置于樣品袋中105 ℃殺青30 min,再于70 ℃烘干至恒重。稱量各樣品干重,用粉碎機(jī)粉碎后備用。在生姜成熟期,每小區(qū)采用五點(diǎn)采樣法采集土壤樣品,充分混勻后,經(jīng)風(fēng)干、磨細(xì)、過篩,儲(chǔ)存?zhèn)溆谩?/p>
1.3.1 土壤化學(xué)元素分析 參照《土壤農(nóng)化分析》(第三版)[14]的方法進(jìn)行土壤基本理化性質(zhì)的測定。土壤pH 值測定采用水浸提-電位法,土水比為1∶2.5;土壤有機(jī)質(zhì)測定采用重鉻酸鉀容量法-外加熱法;土壤堿解氮測定采用堿解-擴(kuò)散法;土壤速效磷測定采用碳酸氫鈉浸提-鉬銻抗比色法;土壤速效鉀測定采用乙酸銨交換-火焰光度法。
參考《NY/T 1104-2006 土壤中全硒的測定》[15],準(zhǔn)確稱取0.5 g 土壤樣品,采用HNO3-HClO4法消解,經(jīng)50% HCl還原,隨后用AFS-9700原子熒光分光光度計(jì)(北京海光儀器公司)測定土壤全硒含量。于生姜成熟期采用五點(diǎn)采樣法取每小區(qū)土壤樣品,通過連續(xù)浸提技術(shù)提取土壤中不同形態(tài)的硒,隨后用AFS-9700原子熒光分光光度計(jì)測定其含量[16]。
1.3.2 植物化學(xué)元素分析 參考《GB 5009.93-2017
食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中硒的測定》[17],準(zhǔn)確稱取2 g鮮姜,經(jīng)10 mL 混酸(HNO3∶HClO4=9∶1)消化冷卻后50%加入鹽酸還原,隨后定容至25 mL,采用氫化物原子熒光光譜法測定總硒含量。參考《NY/T 2017-2011植物中氮、磷、鉀的測定》[18],準(zhǔn)確稱取0.2 g 姜粉,采用H2SO4-H2O2消煮法消解后定容至50 mL,采用AA3 流動(dòng)注射分析儀(德國SEAL 公司)測定氮、磷含量,采用M410 火焰光度計(jì)(英國Sherwood 公司)測定鉀含量。參考《GB 5009.14-2017 食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中鋅的測定》[19],準(zhǔn)確稱取2 g 鮮姜,經(jīng)10 mL混酸(HNO3∶HClO4=9∶1)消化后定容至25 mL,采用200 Series AA 火焰原子吸收分光光度計(jì)(美國Agilent公司)測定總鐵、錳、鋅含量。
1.3.3 植物抗氧化性及品質(zhì)指標(biāo)測定 取0.5 g新鮮姜葉于預(yù)冷的研缽中,加入5 mL 預(yù)冷磷酸緩沖液,研磨樣品呈勻漿,離心后取上清液即為抗氧化酶粗提液。姜葉樣品中超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性測定采用氮藍(lán)四唑光還原比色法[20],過氧化物酶(peroxidase,POD)活性測定采用愈創(chuàng)木酚比色法[21],過氧化氫酶(catalase,CAT)活性測定采用過氧化氫分解法[22],丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量測定采用硫代巴比妥酸比色法[23]。參考《植物生理生化實(shí)驗(yàn)原理和技術(shù)》(第二版)[24],準(zhǔn)確稱取0.2 g 鮮姜,分別采用蒽酮比色法和考馬斯亮藍(lán)G-250 法測定生姜可溶性糖和可溶性蛋白含量;采用紫外分光光度法測定生姜姜辣素和姜黃素含量[25-26]。
本研究所有數(shù)據(jù)均以3 次平行試驗(yàn)的平均值作為最終結(jié)果,利用Microsoft Excel 2019 和Origin 2018 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理及制圖,應(yīng)用SPSS 22 統(tǒng)計(jì)軟件對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,5%水平下采用Duncan 多重比較檢驗(yàn)各處理平均值之間的差異顯著性。所有百分?jǐn)?shù)數(shù)據(jù)作反正弦轉(zhuǎn)換后再進(jìn)行方差分析。
由圖1 可知,與對照相比,兩種含硒調(diào)理劑均顯著提高了生姜硒含量,其中硅酸鉀型效果優(yōu)于麥飯石型,各處理效果表現(xiàn)為T3>T5>T2>T1>T4。施用硅酸鉀型(T1~T3)處理下生姜地上部和姜塊硒含量分別較對照顯著增加22.33%~254.87%、54.55%~366.03%,以T3處理富硒效果最好;麥飯石型T4、T5處理下生姜地上部和姜塊硒含量分別較對照顯著增加22.53% 和126.87%、24.76%和203.16%,其中T5 處理富硒效果最好。
由表2 可知,與對照相比,施用兩種含硒調(diào)理劑均提高姜塊N、P、K、Fe、Zn 含量,降低Mn 含量,各處理綜合效果表現(xiàn)為T3>T5>T2>T4>T1;施用含硒硅酸鉀調(diào)理劑(T1~T3)處理分別使姜塊N、P、K、Fe、Zn含量增加7.71%~29.08%、15.83%~43.32%、20.43%~36.59%、27.50%~51.87% 和10.58%~54.81%,Mn 含量降低25.88%~36.96%,總體效果以T3 處理最好;施用含硒麥飯石調(diào)理劑T5 處理綜合效果好于T4 處理,前者使姜塊N、P、K、Fe、Zn 含量分別較對照增加20.87%、32.98%、41.92%、59.70%和28.85%,而Mn 含量降低36.15%。
表2 含硒調(diào)理劑及施用量對成熟期姜塊養(yǎng)分元素含量的影響Table 2 Effects of selenium-containing conditioners and application rates on nutrient element content of ginger block at maturity stage
由表3可知,施用兩種含硒調(diào)理劑均可顯著提升生姜品質(zhì)。與對照相比,施用含硒硅酸鉀調(diào)理劑(T1~T3)處理分別使生姜可溶性糖、姜辣素含量較對照提高0.92~1.86和0.45~0.68個(gè)百分點(diǎn),可溶性蛋白、姜黃素含量相應(yīng)提高86.66%~114.60%和35.69%~68.07%,以T3效果最好;而施用含硒麥飯石調(diào)理劑T5處理則分別使可溶性糖、姜辣素含量提高1.47和0.53個(gè)百分點(diǎn),可溶性蛋白、姜黃素含量分別提高115.80%和66.64%,效果好于T4。
表3 含硒調(diào)理劑及施用量對成熟期生姜品質(zhì)的影響Table 3 Effects of selenium-containing conditioners and application rates on the quality of ginger at maturity stage
為考察含硒調(diào)理劑對生姜生長發(fā)育的影響,于成熟期取樣分析測定生姜各生長參數(shù)。結(jié)果如表4所示,在本試驗(yàn)條件下,與對照相比,施用含硒硅酸鉀調(diào)理劑(T1~T3)處理生姜株高、根長、產(chǎn)量和姜葉葉綠素含量分別較對照提高51.25%~60.00%、317.07%~384.32%、22.25%~66.59%和40.15%~43.65%,以含硒硅酸鉀調(diào)理劑T3效果最佳;施用含硒麥飯石調(diào)理劑T5處理使生姜株高、根長、產(chǎn)量和姜葉葉綠素含量分別較對照提高57.50%、185.71%、51.60%和43.36%,效果明顯優(yōu)于T4。當(dāng)兩種含硒調(diào)理劑施用量相同時(shí),生姜生長參數(shù)和產(chǎn)量表現(xiàn)為T3>T5,T2>T4,表明硅酸鉀型含硒調(diào)理劑的效果好于麥飯石型。
表4 含硒調(diào)理劑及施用量對成熟期生姜生長參數(shù)和產(chǎn)量的影響Table 4 Effects of selenium-containing conditioners and application rates on the growth and yield of ginger at maturity stage
為探究含硒調(diào)理劑對生姜抗氧化能力的提高效果,在分叉期和成熟期分別取樣測定了姜葉SOD、POD、CAT 活性和MDA 含量,結(jié)果如圖2所示,兩種含硒調(diào)理劑均整體顯著提高姜葉SOD、POD和CAT活性,降低MDA 含量。與對照相比,施用含硒硅酸鉀調(diào)理劑(T1~T3)處理分別使分叉期姜葉SOD、POD、CAT 活性較對照顯著提高36.99%~77.34%、30.35%~46.09%和11.36%~48.48%,而MDA 含量降低37.40%~55.13%,以T3 處理效果最好;含硒麥飯石調(diào)理劑的效果以T5處理最佳,分別使姜葉SOD、POD、CAT 活性較對照提高31.61%、38.75%和25.64%,而MDA 含量降低42.27%。
在成熟期,與對照相比,施用含硒硅酸鉀調(diào)理劑(T1~T3)處理的姜葉SOD、POD、CAT 活性分別顯著增加38.07%~78.82%、26.80%~40.38%、9.83%~44.11%,以T3 處理效果最好;含硒麥飯石調(diào)理劑T5 處理姜葉SOD、POD、CAT 活性分別增加40.58%、39.19% 和33.06%;T1~T5處理姜葉MDA含量顯著降低10.76%~50.51%。在兩種含硒調(diào)理劑施用量相同時(shí),硅酸鉀型含硒調(diào)理劑的效果高于麥飯石型,各處理綜合效果表現(xiàn)為T3>T5>T2>T4>T1。
2.6.1 土壤pH值 在生姜成熟期測定土壤pH值,結(jié)果如圖3所示,施用含硒調(diào)理劑均較對照顯著提高了土壤pH 值。隨著含硒調(diào)理劑施用量的增加,土壤pH值也隨之增加,土壤pH值與兩種含硒調(diào)理劑施用量呈正相關(guān)。與對照相比,施用兩種含硒調(diào)理劑使土壤pH值提高0.35~0.67 個(gè)單位,其中T3、T5 效果最好,土壤pH值分別提高0.67、0.64個(gè)單位。
圖3 含硒調(diào)理劑及施用量對土壤pH值的影響Fig.3 Effects of selenium-containing conditioners and application rates on soil pH value
2.6.2 土壤硒化學(xué)形態(tài)變化 采用連續(xù)浸提法分析土壤硒的化學(xué)形態(tài),結(jié)果如圖4所示,施用兩種含硒調(diào)理劑均能活化土壤硒,提高土壤有效硒含量(可溶態(tài)硒與可交換態(tài)及碳酸鹽結(jié)合態(tài)硒含量之和)。與對照相比,施用含硒硅酸鉀調(diào)理劑土壤可溶態(tài)硒(soluble selenium,SOL-Se)、可交換態(tài)及碳酸鹽結(jié)合態(tài)硒(exchangeable and carbonate bound selenium,EXC-Se)含量分別提高2.14~4.57 和4.79~8.23 個(gè)百分點(diǎn),土壤鐵-錳氧化物結(jié)合態(tài)硒(iron manganese oxide bound selenium,F(xiàn)MO-Se)、有機(jī)物-硫化物結(jié)合態(tài)及元素態(tài)硒(organic-sulfide bound and elemental selenium,OM-Se)、殘?jiān)鼞B(tài)硒(residual selenium,RES-Se)含量分別降低1.64~5.47、1.05~7.07 和1.41~2.84 個(gè)百分點(diǎn),其中以T3 處理活化土壤硒效果最好,有效硒含量最高;施用含硒麥飯石調(diào)理劑T5 處理使SOL-Se、EXC-Se 含量分別提高2.63 和7.28 個(gè)百分點(diǎn),而FMO-Se、OM-Se、RES-Se 含量分別降低2.84、4.26 和2.80 個(gè)百分點(diǎn),活化土壤硒效果好于T4。各調(diào)理劑處理的活化土壤硒效果表現(xiàn)為T3>T5>T2>T1>T4。
大量研究表明,硒是植物生長過程中有益營養(yǎng)元素之一,其用量對植物的影響存在劑量效應(yīng)[3]。一般地,適量的硒能促進(jìn)作物生長,提高作物對礦質(zhì)元素的吸收,改善作物品質(zhì),增加作物產(chǎn)量[27-28]。硅是促進(jìn)植物生長和提高養(yǎng)分吸收的關(guān)鍵元素之一,適量的硅能提高土壤養(yǎng)分有效性,促進(jìn)作物對養(yǎng)分元素的吸收,提高作物抗性和代謝能力,增加作物產(chǎn)量[11]。如,劉海芝等[29]研究發(fā)現(xiàn),施用硅鈣鉀肥可提高生姜土壤養(yǎng)分含量,增加生姜產(chǎn)量和礦質(zhì)養(yǎng)分積累量,改善姜塊內(nèi)在品質(zhì);鄒蘭香等[30]通過基施有機(jī)硅肥來提高土壤養(yǎng)分含量,促進(jìn)生姜生長,使姜塊營養(yǎng)品質(zhì)有所提高,產(chǎn)量提高11%以上;在水稻[31]和黃瓜[32]上的研究也得到類似結(jié)果。本研究在大田條件下,施用含有硒、硅等營養(yǎng)成分的兩種硒改性調(diào)理劑提高姜塊養(yǎng)分吸收能力(表2),促進(jìn)生姜生長(表4),進(jìn)而改善生姜品質(zhì)(表3),增加生姜產(chǎn)量(表4),與上述研究結(jié)果一致。此外,本研究兩種硒改性肥中含有的黃腐酸類活性有機(jī)質(zhì)也可參與調(diào)節(jié)植物生長過程[33],被植物吸收后可增強(qiáng)植株抗性和提高多種酶活性,增加葉片葉綠素含量,促進(jìn)植物新陳代謝,從而提高植株品質(zhì)和產(chǎn)量。土壤調(diào)理劑還可能促進(jìn)土壤有效成分轉(zhuǎn)化,提高有效成分利用率,并有刺激作物根部生長、增強(qiáng)作物抗逆性能、改善品質(zhì)、提高產(chǎn)量的效果[34]。如,賀月等[35]通過硅肥與黃腐酸鉀配施改善并活化土壤中大量的營養(yǎng)元素,使土壤肥力和酶活性提高,植株養(yǎng)分含量增加,從而促進(jìn)植株生長,提高植株產(chǎn)量;李志鵬等[36]在基施化肥的基礎(chǔ)上增施黃腐酸肥有效改善了作物根系土壤環(huán)境,提高了煙葉和馬鈴薯營養(yǎng)品質(zhì)及產(chǎn)量。
硒是抗氧化物酶的活性中心元素,通過硒形態(tài)轉(zhuǎn)變、活性氧自由基的清除、調(diào)節(jié)必需元素含量等方式來影響植物抗氧化系統(tǒng)機(jī)制,從而使植物體內(nèi)抗氧化酶活性增強(qiáng),作物膜損傷減弱,抗逆性提高,外界環(huán)境的脅迫作用降低[37]。本試驗(yàn)表明,適宜濃度的硒可增強(qiáng)生姜抗氧化能力,降低MDA含量(圖2),與前人研究結(jié)果一致,即在低硒情況下,植物體內(nèi)MDA 含量降低,活性氧防御體系增強(qiáng)[38],而高濃度硒則會(huì)提高植株MDA含量,降低SOD、POD、CAT 等抗氧化酶活性,使植物受氧化脅迫加重。如,韓丹[39]對烤煙施用2.2 mg·kg-1的外源硒使葉片CAT、POD 活性增強(qiáng),而MDA 含量減少;當(dāng)施硒量達(dá)到4.4 mg·kg-1時(shí),葉片SOD 活性升高,POD 和CAT 活性達(dá)到最高值,MDA 含量在較低水平。與此同時(shí),適量的硅能加強(qiáng)生姜體內(nèi)新陳代謝,減緩膜脂過氧化作用,提高姜葉抗氧化酶活性,增強(qiáng)生姜抗氧化能力,這與薛高峰[40]賈茜茹等[41]對水稻和黃瓜施用硅肥取得的結(jié)果類似。
本試驗(yàn)分析施用調(diào)理劑對土壤理化性質(zhì)和硒形態(tài)影響的結(jié)果表明,兩種硒改性調(diào)理劑均能提高土壤pH值,并促進(jìn)土壤硒的活化(圖3、4)。這可能是由于本試驗(yàn)中兩種硒改性調(diào)理劑含有的硅、鈣、鎂等堿金屬氧化物和有機(jī)質(zhì)成分在土壤中發(fā)生水解、吸附、交換等過程[42-43],使土壤OH-濃度增加,H+濃度減小,同時(shí)可增加土壤鹽基飽和度[44],最終導(dǎo)致土壤pH值增加。土壤pH值的提高具有活化體系硒的作用[45],可能的原因包括:一是土壤pH 值提高使土壤表面負(fù)電荷增加,導(dǎo)致各土壤組分對硒酸根離子的吸附減弱,增加硒的生物有效性[46];二是土壤pH值越高,硒甲基化越強(qiáng),促進(jìn)硒在土壤中的遷移性,提高硒的生物活性[47];三是土壤pH 值增加抑制硒酸鹽的老化,使土壤中硒有效性提高[48];四是土壤pH值增加會(huì)影響硒在土壤各組分中的吸附/解吸、氧化/還原、沉淀/溶解等過程,改變土壤中硒賦存形態(tài)和熱力學(xué)穩(wěn)定價(jià)態(tài)[49],促進(jìn)土壤緩效態(tài)硒向活性態(tài)硒轉(zhuǎn)化[50]。除此之外,本研究向土壤中施用的調(diào)理劑含有的亞硒酸鈉成分也可使土壤有效硒含量增加。
含硒土壤調(diào)理劑增加了生姜土壤有效硒含量,從而提高生姜硒含量;同時(shí)還促進(jìn)生姜對氮、磷、鉀等養(yǎng)分的吸收,促進(jìn)生姜生長發(fā)育,提高生姜抗氧化能力,進(jìn)而提高生姜產(chǎn)量和品質(zhì)。硅酸鉀型含硒調(diào)理劑的效果要好于麥飯石型,其中3.6 kg·hm-2是最適宜用量。