王亞南，范雅琦，霍瑞軒，姚濤，郭來春，葛軍勇，喬月靜

（1山西農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，山西太谷 030801；2吉林省白城市農(nóng)科院，吉林白城 137000；3河北省張家口市農(nóng)科院，河北張家口 075000）

0 引言

硒作為一種元素，在1817 年由瑞典科學(xué)家BERZELIUS 在研究硫酸廠鉛室中發(fā)現(xiàn)[1]。硒是人體必需元素之一，人體內(nèi)缺乏硒元素會(huì)引起嚴(yán)重的疾病，如大骨節(jié)病，克山病等[2-3]。中國許多地區(qū)中土壤含硒量非常低，如：內(nèi)蒙古自治區(qū)、吉林、河北、山西、浙江、遼寧省等地區(qū)，同時(shí)這些地區(qū)的食物含硒量也非常少[4]，施用硒肥可以一定程度上緩解這個(gè)問題。缺硒會(huì)導(dǎo)致疾病，補(bǔ)硒過量又會(huì)出現(xiàn)中毒現(xiàn)象，硒元素對(duì)于膳食缺乏和中毒水平的范圍在(＜40 μg/kg)和(＞400 μg/kg)之間[5-6]。所以，根據(jù)每個(gè)人不同的身體狀況，要合理的補(bǔ)充硒。

燕麥為禾本科一年生草本植物，抗旱，耐寒，對(duì)土壤的適應(yīng)能力強(qiáng)，可以有效地改良鹽堿地[1-2]。中國禾本科作物中，燕麥的總產(chǎn)量位于第六位[9]。燕麥又分為皮燕麥和裸燕麥，世界各地主要以種植皮燕麥為主，中國主要種植裸燕麥[10]。燕麥含有豐富的營養(yǎng)元素，還具有保健作用，如：降血糖、降血脂、促進(jìn)益生菌繁殖、抗氧化以及增強(qiáng)抵抗力[11]等。目前國內(nèi)對(duì)小麥進(jìn)行外源硒處理的研究較多，對(duì)燕麥采用土壤基施硒肥和噴施硒肥的研究較少，因此有效提高燕麥籽粒中硒含量具有重要意義。大量研究表明，通過施用微量元素，可以提高作物可食用部分的微量元素含量[12-15]。因此可通過外源施用硒肥提高其籽粒中硒含量，然而硒對(duì)農(nóng)作物的產(chǎn)量影響具有兩面性，適宜的硒含量可以促進(jìn)作物的生長發(fā)育，高濃度的硒會(huì)導(dǎo)致農(nóng)作物的產(chǎn)量下降[16]。本研究通過葉面噴施硒肥和土壤基施硒肥2 種施硒方式，探索不同燕麥品種施硒方式對(duì)燕麥籽粒中硒含量以及燕麥產(chǎn)量的影響，以期為篩選適合燕麥品種的施硒方式以及如何有效提升產(chǎn)量提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)狀況

本試驗(yàn)在山西省朔州市山陰縣(112°25′E，39°11′N)進(jìn)行，位于山西省北部，年平均氣溫為7.6℃，降雨量362.4 mm，無霜期為143 d，土壤為沙壤土，土壤基礎(chǔ)理化性狀為堿解氮98 g/kg、有效磷16.06 g/kg、速效鉀50.70 g/kg、有機(jī)質(zhì)9.41 g/kg、pH 8.29、全硒0.126 mg/kg。

1.2 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)所選燕麥品種共20個(gè)品種，分別為‘白燕1號(hào)’～‘白燕11號(hào)’，‘白燕13號(hào)’～‘白燕20號(hào)’由白城研究所提供，‘壩莜1號(hào)’由張家口研究所選育。

硒肥購自蘇州硒谷科技，水溶性硒肥(SETEK-BF-003)：有效成分為氨基酸螯合態(tài)硒，其中硒含量≥2000 mg/L。含硒有機(jī)肥(SETEK-BF-001)：總硒含量≥1000 mg/kg。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

燕麥采用條播方式，播種量為150 kg/hm2，行距30 cm。為完全隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì)，重復(fù)3 次，小區(qū)面積20 m2，試驗(yàn)1：葉面噴施硒肥分為施硒肥(Se)和不施硒肥(CK)2個(gè)處理，在抽穗期前后7 d，2次葉面噴施硒肥，施硒量為300 mL/hm2，兌水至450 L/hm2。試驗(yàn)2：土壤基施硒肥量處理，對(duì)照不施硒肥(0 kg/hm2)，低硒(75 kg/hm2)，高硒(150 kg/hm2)。2020 年5 月10 日播種，9 月20 日收獲，人工鐮刀收獲，每小區(qū)選取2 m2測(cè)產(chǎn)。分別測(cè)定2 種不同施硒肥方式下的燕麥籽粒產(chǎn)量，室內(nèi)考種穗粒、穗粒數(shù)、千粒重等產(chǎn)量性狀。采用電感耦合等離子體離子發(fā)射光譜法(ICP-MS)測(cè)定燕麥籽粒中硒含量。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用SPSS 26.0 軟件進(jìn)行方差分析，其他分析在Microsoft Excel 2003中進(jìn)行。

2 結(jié)果與分析

2.1 葉面噴施硒肥對(duì)于不同燕麥品種的產(chǎn)量和籽粒中硒含量影響

由圖1 和表1 得出，20 個(gè)燕麥品種葉面噴施硒肥后，燕麥品種的穗數(shù)、穗粒數(shù)、產(chǎn)量與CK 均未達(dá)到顯著水平(P>0.05)，說明葉面噴施硒肥對(duì)燕麥的穗數(shù)、穗粒數(shù)、產(chǎn)量沒有顯著影響。‘白燕11號(hào)’和‘白燕18號(hào)’千粒重與CK 對(duì)比均達(dá)到顯著水平(P＜0.05)，千粒重比CK分別提升了10.27%、9.36%。葉面噴施硒肥后穗數(shù)的范圍為218.00×104～253.33×104株/hm2，穗粒數(shù)范圍為61.00～68.00 粒，千粒重的范圍為21.10～26.13 g，產(chǎn)量的范圍為2768.77～3233.63 kg/hm2。20個(gè)燕麥品種未噴施硒肥前，‘白燕9 號(hào)’產(chǎn)量最高，為3254.40 kg/hm2；在葉面噴施硒肥后，‘白燕4 號(hào)’產(chǎn)量最高，為3233.19 kg/hm2，但與CK無顯著差異。

表1 葉面噴施硒肥對(duì)于不同燕麥品種各產(chǎn)量因素的影響

圖1 葉面噴施硒肥對(duì)于不同燕麥品種各產(chǎn)量因素的影響

由圖2得出，葉面噴施硒肥后，20個(gè)不同的燕麥品種籽粒中硒含量大幅度增加，其中‘白燕5 號(hào)’籽粒中硒含量提升最大，由45.3 μg/kg 提升到304.39 μg/kg。提升了830.01%。其他燕麥品種籽粒中硒含量均有不同程度的提升，說明葉面噴施硒肥可以顯著提高燕麥籽粒中硒含量。葉面噴施硒肥后籽粒中硒含量范圍為46.35～271.95 μg/kg，CK 處理下籽粒中硒含量范圍為18.26～165.00 μg/kg，燕麥籽粒中硒含量增幅為7.93%～830.01%。大部分燕麥品種籽粒中硒含量均與CK 差異顯著(P<0.05)，因此葉面噴施硒肥是提升燕麥籽粒中硒含量的有效方式。

圖2 葉面噴施硒肥對(duì)于不同燕麥品種籽粒硒含量的影響

2.2 基施硒肥對(duì)于不同燕麥品種的產(chǎn)量和籽粒中硒含量的影響

由圖3和表2得出，土壤基施硒肥后，個(gè)別燕麥品種的穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重與產(chǎn)量等性狀與CK差異達(dá)到顯著水平(P<0.05)，穗數(shù)在低硒量下范圍為215×104～237×104株/hm2，在高硒量下范圍為213×104～239×104株/hm2，穗粒數(shù)在低硒量下范圍為64～72粒。高硒量下范圍為62～69粒，在2個(gè)施硒量下‘白燕7號(hào)’穗粒數(shù)顯著提升(11.35%)。‘白燕10號(hào)’穗粒數(shù)與CK 差異顯著，隨著施硒量的增加穗粒數(shù)呈現(xiàn)出先上升后下降的趨勢(shì)，在低硒量下提升了5.58%，在高硒量下下降了2.03%。千粒重在低硒量下范圍為21.73～24.63 g，高硒量下范圍為21.40～24.50 g。隨著施硒量的增加，‘白燕18 號(hào)’的千粒重顯著提升，分別提升了6.89% 、9.34% 。 低硒量下產(chǎn)量范圍2700.89、3279.54 kg/hm2，高硒量下產(chǎn)量范圍為2668.42～3222.75 kg/hm2?！籽?0 號(hào)’在低硒量下產(chǎn)量提升最大(13.33%)，‘白燕7 號(hào)’在高硒量下產(chǎn)量提升最大(9.28%)。‘白燕15 號(hào)’和‘白燕20 號(hào)’隨著施硒量的增加，產(chǎn)量呈先上升后下降的趨勢(shì)。在低硒量下，產(chǎn)量分別提升了4.99%、4.82%。在高硒量下，產(chǎn)量分別下降了6.41%、5.84%。

表2 土壤基施硒肥對(duì)于不同燕麥品種各產(chǎn)量因素的影響

圖3 土壤基施硒肥對(duì)于不同燕麥品種各產(chǎn)量因素的影響

由圖4 得出，不同燕麥品種土壤基施硒肥效果不同，大部分燕麥品種的籽粒中硒含量均與CK 差異顯著(P<0.05)。‘白燕2號(hào)’在低硒量下籽粒中硒含量提升最大(16.60%)。‘白燕8號(hào)’在高硒量下籽粒中硒含量提升最大(36.43%)?！籽?0號(hào)’和‘白燕14號(hào)’隨著施硒量的增加籽粒中硒含量呈顯著下降趨勢(shì)。而‘白燕9號(hào)’在低硒量下，籽粒中硒含量提升了6.53%，在高硒量下，籽粒中硒含量下降了12.16%。大部分燕麥品種隨著施硒量的提升，籽粒中硒含量隨之提升。土壤基施硒肥后，低硒量下增幅為2.09%～16.60%，其中‘白燕2 號(hào)’增幅最大；高硒量下增幅為0.82%～36.43%，其中‘白燕8 號(hào)’增幅最大。由此說明，適量的硒會(huì)促進(jìn)燕麥籽粒中硒含量，但要根據(jù)不同燕麥品種對(duì)于硒耐受程度的不同選擇適宜的施硒量，從而更安全有效的提高籽粒中硒含量。

圖4 土壤基施硒肥對(duì)于不同燕麥品種籽粒硒含量的影響

3 結(jié)論

本試驗(yàn)得出，燕麥各單株性狀以及產(chǎn)量的影響表現(xiàn)為：土壤基施硒肥>葉面噴施硒肥，籽粒硒含量的影響表現(xiàn)為葉面噴施硒肥>土壤基施硒肥。不同燕麥品種的富硒能力不同，對(duì)不同品種燕麥采取同一施硒量時(shí)，籽粒硒含量的提升不同，葉面噴施硒肥對(duì)于籽粒硒含量的提升更加顯著，而基施硒肥對(duì)于燕麥的單株性狀以及千粒重，產(chǎn)量差異顯著。綜上所述，以增產(chǎn)、改良品種性狀為目標(biāo)，選擇基施硒肥效果比較好；以提高籽粒硒含量為目標(biāo)，選擇葉面噴施硒肥效果好。全面提高燕麥的產(chǎn)量以及籽粒硒含量應(yīng)合理將噴施硒肥和基施硒肥合理配施施用，以達(dá)到最佳效果。

4 討論

4.1 葉面噴施硒肥對(duì)于不同燕麥品種產(chǎn)量和籽粒硒含量的影響

通過對(duì)燕麥不同品種的產(chǎn)量構(gòu)成因素以及籽粒中硒含量等指標(biāo)的分析，發(fā)現(xiàn)葉面噴施硒肥對(duì)于株高、穗長、穗數(shù)、以及產(chǎn)量的影響未達(dá)到顯著水平，而籽粒中硒含量可以顯著提高，這與張軍新[17]等研究相似。本試驗(yàn)中噴施硒肥后均顯著的提高了燕麥籽粒中硒含量，其中‘白燕5號(hào)’噴施硒肥后籽粒中硒含量提升最大，由45.3 μg/kg提升到304.39 μg/kg，提升了830.01%。說明施用適量的硒肥可以使燕麥達(dá)到富硒食品的范圍。研究發(fā)現(xiàn)[18]，葉面噴施硒肥對(duì)于水稻的產(chǎn)量沒有顯著影響，硒不能作為提高作物的必需營養(yǎng)元素，但玉米葉面噴施硒肥后，不僅可以提高玉米籽粒中硒含量，還可以提高玉米產(chǎn)量，當(dāng)濃度過高時(shí)，會(huì)造成植株葉片灼燒，直接影響玉米的產(chǎn)量[19]。在不同燕麥品種葉面噴施硒肥后，籽粒中硒含量顯著增加，籽粒產(chǎn)量提高[20]。硒在100、200、300 mg/kg這3個(gè)濃度梯度時(shí)，燕麥不受傷害的安全濃度范圍內(nèi)，噴施硒肥后籽粒中硒含量顯著提高，同時(shí)利用300 mg/kg 硒濃度分別對(duì)小麥和燕麥進(jìn)行處理后，燕麥籽粒硒含量顯著低于小麥[21]。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)葉面噴施硒肥是提升籽粒中硒含量的有效方式，其中原因可能是硒從葉面直接通過韌皮部轉(zhuǎn)運(yùn)至籽粒中的過程相比于通過根系吸收轉(zhuǎn)運(yùn)至籽粒中的過程更加高效。但葉面噴施硒肥對(duì)產(chǎn)量以及產(chǎn)量構(gòu)成因素影響不顯著，造成的原因可能是因?yàn)槿~面噴施硒肥的時(shí)間比土壤基施硒肥晚，葉面噴施硒肥在抽穗期前后7 d，硒肥沒有在植株幼苗期間對(duì)生長發(fā)育發(fā)揮作用。

4.2 基施硒肥對(duì)于不同燕麥品種產(chǎn)量和籽粒硒含量的影響

土壤基施硒肥可以顯著提高部分燕麥品種的株高、穗長、穗數(shù)以及產(chǎn)量。形成的原因可能是有機(jī)硒肥富含大量有機(jī)質(zhì)，有利于提高土壤肥力和燕麥的生長與發(fā)育?；┪屎?，‘白燕10號(hào)’在低硒量下產(chǎn)量提升最大(13.33%)，‘白燕7號(hào)’在高硒量下產(chǎn)量提升最大(9.28%)。有研究發(fā)現(xiàn)[22]，土壤基施硒肥可以顯著提高馬鈴薯成熟植株各器官的硒含量，它可以成為提高食物鏈硒水平的重要措施。但隨著施硒量的增加，有些品種會(huì)產(chǎn)生硒毒害現(xiàn)象，如植株矮小，產(chǎn)量降低[23]?！籽?5號(hào)’和‘白燕20號(hào)’隨著施硒量的增加，產(chǎn)量呈先上升后下降的趨勢(shì)；在低硒量下，產(chǎn)量分別提升了4.99%、4.82%。在高硒量下，產(chǎn)量分別下降了6.41%、5.84%。因此選擇合適的硒用量對(duì)于提升燕麥產(chǎn)量有重要意義[24]。研究表明[25]，土壤基施硒肥可以提高苜蓿的生物產(chǎn)量和土壤有效硒含量，促進(jìn)干物質(zhì)快速積累。王斐等[26]在研究中也得出了相同的結(jié)論，施肥量較小時(shí)，梨中果肉和葉片中硒含量與施肥量呈正相關(guān)，但當(dāng)施肥量超過2700 mg/株時(shí)，硒含量反而會(huì)降低。土壤基施硒肥可提高紫花苜蓿的株高，適量施硒效果顯著，但濃度高時(shí)，呈現(xiàn)出抑制作用[27]。本試驗(yàn)中也出現(xiàn)相同情況，土壤基施硒肥后，隨著施硒量的增加個(gè)別燕麥品種籽粒中硒含量呈現(xiàn)出先上升后降低的趨勢(shì)，如‘白燕9號(hào)’在低硒量下，籽粒中硒含量比CK提升了6.53%，在高硒量下，籽粒中硒含量比CK 下降了12.16%?！籽?號(hào)’也表現(xiàn)出相同的現(xiàn)象，可能一些品種對(duì)于硒較敏感，且不同品種間燕麥對(duì)于硒的富集能力也有一定的差異[28]。土壤基施硒肥相較于葉面噴施硒肥更有利于植物的生長，但部分品種隨著施硒量的增加，籽粒硒含量下降。如何安全有效的提高燕麥籽粒中硒含量，不會(huì)對(duì)燕麥生長產(chǎn)生抑制作用還需要進(jìn)一步的研究。