富硒馬鈴薯研究進展

李樹舉，楊丹，王素華，王中美,2，萬國安,2

（1.常德市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，湖南常德415000；2.國家馬鈴薯產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系常德綜合試驗站，湖南常德415000)

綜述

富硒馬鈴薯研究進展

李樹舉1,2*，楊丹1，王素華1，王中美1,2，萬國安1,2

（1.常德市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，湖南常德415000；2.國家馬鈴薯產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系常德綜合試驗站，湖南常德415000)

綜述了富硒馬鈴薯研究進展概況，包括馬鈴薯對硒元素的吸收規(guī)律、硒肥種類、施肥方法等因素對馬鈴薯硒含量的影響以及硒肥與馬鈴薯產(chǎn)量和品質(zhì)的相關(guān)性。介紹了近年申請的馬鈴薯富硒技術(shù)相關(guān)專利與規(guī)程以及馬鈴薯塊莖硒限量標(biāo)準(zhǔn)與富硒標(biāo)準(zhǔn)。最后展望了富硒馬鈴薯研究的應(yīng)用前景，以期為富硒馬鈴薯的進一步研究提供參考依據(jù)。

馬鈴薯；硒肥；含硒量；產(chǎn)量

馬鈴薯（Solanum tuberosum L.）原產(chǎn)于拉丁美洲，屬茄科茄屬，多年生草本植物，在世界一百多個國家和地區(qū)均有栽培，是僅次于小麥、水稻和玉米的第四大作物[1]。馬鈴薯富含淀粉、蛋白質(zhì)、糖類、礦物質(zhì)、維生素等多種營養(yǎng)成分，不僅營養(yǎng)價值高，還有藥用保健價值，可治療胃病，可健脾、益腎，并對癌癥的發(fā)生有抑制作用。硒是人體內(nèi)的必需微量元素，具有多種生物學(xué)功能，如防治克山病、大骨節(jié)病、提高肌體免疫力、延緩衰老等[2,3]。由于土壤-植物系統(tǒng)中的硒匱乏而導(dǎo)致人體硒缺乏或潛在缺乏現(xiàn)象在中國甚至全球都較為普遍和嚴(yán)重[4]。為了補充硒元素，人們越來越重視硒的營養(yǎng)學(xué)問題研究，富硒農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)技術(shù)也成為了當(dāng)前研究的熱點。國外已經(jīng)對各種作物進行了富硒研究，而國內(nèi)也對小麥[5]、水稻[6]、茶葉[7]、椪柑[8]、大豆[9]、蜜柑[10]、大蒜[11]、烤煙[12]及小白菜[13]等農(nóng)產(chǎn)品進行了富硒試驗，結(jié)果均表明噴硒可有效提高其含硒量。馬鈴薯作為主要的糧食、蔬菜作物，在一些地區(qū)是不可缺少的食物，如果可以讓馬鈴薯成為富硒產(chǎn)品，將為全民提供一個老少皆宜、大眾喜歡的補硒新產(chǎn)品。

1 馬鈴薯富硒技術(shù)的研究與應(yīng)用

馬鈴薯在中國有著廣泛的食用范圍，是人們較為喜愛的蔬菜之一，研究硒的吸收規(guī)律以及硒對馬鈴薯生長發(fā)育、產(chǎn)量、品質(zhì)等各方面的影響，對硒在馬鈴薯上的合理應(yīng)用具有重要指導(dǎo)意義。通過作物施硒，使無機硒轉(zhuǎn)化為有機硒，提高人或動物體內(nèi)硒含量是公認的一條安全、有效的補硒途徑。

1.1 馬鈴薯硒素吸收分配的一般規(guī)律

馬鈴薯體內(nèi)硒素濃度變化是內(nèi)在遺傳因素和外界環(huán)境條件共同作用的結(jié)果[14]。邢海峰等[14]對未施硒肥的馬鈴薯在不同生育期、不同器官的硒含量研究表明，硒素濃度在植株的整個生育進程中呈單峰曲線變化，葉、莖、塊莖各器官的硒含量在全生育期平均值分別為0.137，0.063和0.031 mg/kg。而收獲期塊莖中的硒濃度變化在0.025～0.042 mg/kg之間，未達到0.10～0.30 mg/kg的富硒水平。隨著馬鈴薯生長中心由地上部分的莖葉向地下塊莖轉(zhuǎn)移，硒元素的分布相應(yīng)移動，塊莖形成期莖葉中硒占全株的82%，而收獲期僅占40%，硒運轉(zhuǎn)率為60%。在出苗后40 d左右(塊莖形成期)，植株對硒元素的吸收速率達到最快，而在出苗后71 d(塊莖增長期)，塊莖硒元素的累積速率達到最快。殷金巖[15]以‘早大白’為試驗材料，研究表明馬鈴薯各器官硒含量在不同生育期總體上呈下降趨勢。在苗期馬鈴薯各器官的硒含量呈現(xiàn)出：根＞莖＞葉片的特點，隨著生育期的推進，葉片中的硒含量逐漸上升，至成熟期各器官的硒含量轉(zhuǎn)變?yōu)槿~片＞莖＞塊莖。但李瑜等[16]研究表明，馬鈴薯不同器官對硒的吸收富集能力也不同，但其富集規(guī)律為莖＞葉＞根＞塊莖，硒元素主要富集在莖干部位，不同品種（系）馬鈴薯的硒累積量具有很大差異。

1.2 施硒肥方式、濃度、時期對馬鈴薯硒含量的影響

按照硒肥的施用方式，可分為普通施硒肥（如拌種、土壤基施、根外追施等）、葉面施硒肥（把硒肥稀釋成溶液在作物的特定生育周期內(nèi)噴灑）。研究表明，噴施硒肥（亞硒酸鈉）與種施硒肥（亞硒酸鈉與基肥混合穴施）均能顯著促進馬鈴薯全株及各器官中硒素的累積，但噴施硒肥比種施硒肥效果更佳[14]。邢海峰等[14]的研究指出，噴施硒15 g/hm2與土施硒68 g/hm2作種肥，可以使全生育期馬鈴薯植株的硒含量分別提高5.3倍和2.5倍，收獲期塊莖中含硒量為0.104 mg/kg和0.093 mg/kg，接近富硒水平。他們還指出，采用噴施方式富硒是馬鈴薯富硒技術(shù)的首選，但與基肥一起采用種肥的方式富硒，可結(jié)合播種一并進行，省工省事，有利于推廣，也可供農(nóng)戶選用。

黃景新和秦昕[17]研究了硒肥（富硒康）對馬鈴薯塊莖產(chǎn)量及含硒量的影響，隨著噴藥濃度的增加，馬鈴薯硒含量顯著增加。孫業(yè)強[18]研究表明，早春與秋播馬鈴薯施20%的硒素寶，均能顯著的提高馬鈴薯的含硒量并達到富硒標(biāo)準(zhǔn)。硒肥施用方式、濃度、施用時期均會影響施用效果。噴施次數(shù)多與硒肥濃度高時，塊莖硒含量更高，若只噴施一次，在生育后期噴施效果較好，且葉面噴施的效果優(yōu)于灌根。

馬鈴薯屬于非聚硒植物，當(dāng)它生長在高硒介質(zhì)中時，通常會表現(xiàn)出受傷癥狀（徒長、萎黃病、葉片萎縮干枯和植物未老先衰），且不同硒肥對馬鈴薯硒含量的影響不同。殷金巖等[19]采用不同用量（0，1.5，3.0，6.0和10.0 mg/kg）硒酸鈉硒肥、亞硒酸鈉硒肥、生物炭基硒肥、保水緩釋硒肥4種硒肥進行盆栽試驗，將硒肥作為底肥均勻施入土中，研究4種硒肥對馬鈴薯硒含量的影響。結(jié)果表明，硒肥用量為1.5 mg/kg（除亞硒酸鈉硒肥外）時馬鈴薯產(chǎn)量增加，之后隨著硒肥用量增加馬鈴薯產(chǎn)量降低；隨著硒肥用量的增加，馬鈴薯總硒含量和有機硒的轉(zhuǎn)化率均呈先升高后降低的趨勢，硒肥用量以3.0 mg/kg為宜，而施硒量達到10.0 mg/ kg時，馬鈴薯便表現(xiàn)出受傷癥狀。

1.3 硒肥種類對馬鈴薯硒含量的影響

通常硒肥分為有機硒肥與無機硒肥。其中，無機硒肥主要是亞硒酸鹽、硒酸鹽等，有機硒肥多以硒和有機物質(zhì)復(fù)合而成。不同硒肥對馬鈴薯硒含量的影響不同。殷金巖等[19]利用吸附型控釋肥的原理把生物碳和保水劑作為載體制成緩釋硒肥，進行了硒肥比較試驗，同一施硒水平下（硒肥用量為1.5～3.0 mg/kg），生物炭基硒肥、保水緩釋硒肥處理后的塊莖總硒含量均低于硒酸鈉硒肥，高于亞硒酸鈉硒肥，但對馬鈴薯的增產(chǎn)效果要優(yōu)于硒酸鈉和亞硒酸鈉硒肥。不同的硒肥對馬鈴薯塊莖內(nèi)有機硒的轉(zhuǎn)化影響不大，但與普通硒肥相比，生物炭基硒肥處理和保水緩釋硒肥處理在馬鈴薯生育期內(nèi)硒素釋放很長效，促進了馬鈴薯的生長發(fā)育，提高了塊莖品質(zhì)[15]。

硒肥種類的不同并沒有改變馬鈴薯各器官硒含量的變化趨勢，但對植株各器官的硒含量的影響不同，施硒酸鈉硒肥的馬鈴薯根系與整個植株中的硒含量在整個生育期內(nèi)的變化幅度較大，而施生物炭基硒肥和保水緩釋硒肥的硒含量變化幅度較小[19]。

1.4 品種對馬鈴薯富硒能力的影響

蔬菜中硒含量受土壤中硒含量的影響，不同蔬菜富集能力不同，馬鈴薯在富硒區(qū)對土壤硒的富集能力較大蒜、蘿卜、胡蘿卜、甜菜等蔬菜要低，僅為80.3 μg/kg[20]，但馬鈴薯的硒轉(zhuǎn)化能力最強[21]。不同品種（系）馬鈴薯的硒累積量同樣具有很大差異，張洋[22]針對青海省不同馬鈴薯品種對硒的吸收特性進行了研究，青海省富硒區(qū)對硒吸收積累能力較強的馬鈴薯品種，無論施硒（40 mg/L亞硒酸納，2.2 L/小區(qū)，苗期噴施）與否，3種馬鈴薯塊莖均達到了富硒水平，且‘青薯2號’硒含量最高，隨著生育期的延長，3種馬鈴薯地下塊莖中硒濃度均呈下降的趨勢。

1.5 其他因素對馬鈴薯硒含量的影響

黃光昱等[23]在基質(zhì)中添加硒元素（Na2SeO3溶液），研究生物有機肥與復(fù)合微生物菌劑對馬鈴薯的富硒效果的影響，結(jié)果表明，基質(zhì)中的硒濃度對馬鈴薯硒含量影響最大，呈正相關(guān)，生物有機肥中的微生物與復(fù)合微生物菌劑都能夠提高馬鈴薯硒含量，但有機肥對硒有吸附作用，施用過多后會降低馬鈴薯的硒含量。

邢海峰等[24]研究了鉀肥與地膜覆蓋對馬鈴薯硒元素吸收分配的影響，結(jié)果表明，鉀肥與硒肥配合施用，可顯著提高馬鈴薯全株及塊莖硒含量與吸收累積量，鉀肥對塊莖硒元素的富集有正交互效應(yīng)；而地膜覆蓋對馬鈴薯全株、塊莖硒含量無顯著影響，但可顯著提高塊莖硒元素的累積量，可顯著促進硒元素由莖葉向塊莖的轉(zhuǎn)移，提高運轉(zhuǎn)率。

Poggi等[25]在亞硒酸鈉和硒酸鈉水溶液中添加0.15%的腐殖酸（pH為7.0），塊莖硒含量同樣隨硒肥濃度增大而增加，而添加了腐殖酸的硒肥，馬鈴薯塊莖硒含量提高的更加明顯。

1.6 硒肥與馬鈴薯產(chǎn)量相關(guān)性

硒肥與馬鈴薯產(chǎn)量的相關(guān)性與硒肥濃度密切相關(guān)。適量的硒可以促進作物的生長，提高作物產(chǎn)量，而硒濃度過高時有害。在殷金巖等[19]的盆栽試驗中，適量硒（1.5 mg/kg）對馬鈴薯產(chǎn)量有促進作用；而硒肥用量過高（≥3 mg/kg）時則會對馬鈴薯的生長產(chǎn)生抑制，使馬鈴薯長勢較弱，產(chǎn)量降低。黃景新和秦昕[17]采用富硒高效葉面噴施肥對馬鈴薯進行噴施試驗，研究發(fā)現(xiàn)，在一定的噴施濃度和噴施時期下，馬鈴薯的塊莖產(chǎn)量和含硒量均有顯著提高。而邢海峰等[24]的硒肥施用量（濃度）試驗表明，0，20，40和60 mg/kg 4個處理水平下的馬鈴薯產(chǎn)量無顯著差異。孫業(yè)強[18]認為，早春馬鈴薯施用20%的硒素寶對產(chǎn)量有一定的增產(chǎn)作用，但效果不十分顯著，而對于秋馬鈴薯，在不同濃度和噴施時期噴施硒素寶，馬鈴薯產(chǎn)量存在極顯著差異。而宮克海和史延通[26]在馬鈴薯開花初期噴施一次富硒高效有機液體肥，結(jié)果表明，該富硒肥能促進馬鈴薯的生長發(fā)育、提高產(chǎn)量，可以提前收獲3～7 d，有明顯的抗病作用。

1.7 硒肥與馬鈴薯營養(yǎng)品質(zhì)相關(guān)性

馬鈴薯塊莖形成過程中硒含量在0.019～0.037 mg/ kg之間，塊莖膨大期達最大值，噴施硒肥后塊莖Se含量從0.032 mg/kg增加到0.164 mg/kg，Mn含量從9.97 mg/kg增至10.65 mg/kg，對P、K、Ca、Mg、Fe、Zn、Cu元素?zé)o顯著影響[14]。馬鶯[27]曾報道，施硒對馬鈴薯中蛋白質(zhì)和蛋白氮的含量有明顯增加作用，當(dāng)施硒量最大時，所有組成蛋白質(zhì)的氨基酸增加也達到最大，但對馬鈴薯產(chǎn)量和干物質(zhì)含量無影響。塊莖粗蛋白質(zhì)含量在馬鈴薯全生育期呈下凹的單峰曲線變化，粗脂肪的含量在馬鈴薯塊莖形成過程中呈雙峰曲線變化，邢海峰等[14]研究表明，噴施硒肥對粗蛋白質(zhì)含量、粗脂肪含量影響均不顯著。殷金巖[15]研究表明，適量硒對馬鈴薯品質(zhì)有促進作用，過高時則會對馬鈴薯的生長產(chǎn)生抑制，降低品質(zhì)；隨著硒肥用量的增加，生物炭基硒肥處理下的粗蛋白、還原糖和維生素C呈先升高后降低的趨勢；在施硒量較低時（12.6 mg/m2），馬鈴薯塊莖淀粉含量顯著降低；而在施硒量為37.9 mg/ m2時，馬鈴薯粗蛋白含量增加了12.18%～20.03%，還原糖提高了6.45%～12.90%，維生素C含量提高0.54%～3.11%，淀粉含量增加了0.73%～1.12%。

1.8 相關(guān)專利與規(guī)程

近幾年，隨著馬鈴薯富硒研究的深入，相關(guān)富硒栽培規(guī)程與專利相繼出臺。2014年，富錦市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心發(fā)表了《富硒馬鈴薯栽培技術(shù)》[28]。廣西桂林天然食品有限公司也于2013年申請了專利《一種富硒、富鋅、富鈣馬鈴薯的栽培方法》[29]。同年四川農(nóng)業(yè)大學(xué)申請了專利《一種紫色馬鈴薯的富硒方法》[30]，馬鈴薯富含花青素與硒元素，保健功能更豐富，技術(shù)要點是選用脫毒優(yōu)質(zhì)紫色馬鈴薯做種薯，休眠期解除后用150 mg/L富硒營養(yǎng)液浸種30 min，然后在開花期葉面噴施100 mg/L富硒營養(yǎng)液。高炳德和張勝[31]申請了專利《一種小麥、馬鈴薯富鋅、富硒專用種肥》，使馬鈴薯塊莖同時富鋅又富硒，全面改善品質(zhì)。

2 馬鈴薯塊莖硒限量標(biāo)準(zhǔn)與富硒標(biāo)準(zhǔn)

我國最早的硒限量衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)要追溯到1991年，中華人民共和國衛(wèi)生部發(fā)布的《食品中硒限量衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》GB13105-91中蔬菜（包括薯類）硒限量0.1 mg/kg[32]，該標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)作廢，由《食品中污染物限量》（GB2762-2005）中硒指標(biāo)（限量0.5 mg/kg）[33]取代；但2012年，中華人民共和國衛(wèi)生部新發(fā)布的GB2762-2012食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)《食品中污染物限量》又取消了硒、鋁、氟的限量規(guī)定[34]，因此當(dāng)前馬鈴薯塊莖硒限量無國家標(biāo)準(zhǔn)。現(xiàn)行有效的是2005年中華人民共和國農(nóng)業(yè)部2005年發(fā)布NY861-2004《糧食（含谷物、豆類、薯類）及制品中鉛、鉻、鎘、汞、硒、銅、砷、鋅等八種元素限量》，鮮薯類（甘薯、馬鈴薯）硒限量為0.1 mg/kg[35]。

馬鈴薯富硒產(chǎn)品也僅出臺了地方標(biāo)準(zhǔn)：2011年安康市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局發(fā)布了安康市地方標(biāo)準(zhǔn)《富硒食品硒含量分類標(biāo)準(zhǔn)》DBS 6124.01-2010，富硒鮮蔬菜中的硒含量要求為0.01～0.1 mg/kg。湖北省衛(wèi)生和計劃生育委員會2014年發(fā)布了食品安全地方標(biāo)準(zhǔn)《富有機硒食品硒含量要求》DBS 42/ 002-2014，富有機硒薯類及其制品的硒含量要求為0.2～1.0 mg/kg。

3 展望

隨著人們營養(yǎng)保健意識日益增強，開發(fā)、研究富硒農(nóng)產(chǎn)品的需求增加。馬鈴薯因生長周期短、營養(yǎng)品質(zhì)豐富且可周年供應(yīng)，是一種理想的富硒載體，因此更具開發(fā)前景。目前，馬鈴薯的富硒研究主要集中在葉面噴施與土壤施肥等栽培技術(shù)方面，馬鈴薯植株對硒元素的吸收規(guī)律、硒與馬鈴薯品質(zhì)形成相關(guān)研究也已經(jīng)開展。但當(dāng)前硒限量與富硒產(chǎn)品的國家標(biāo)準(zhǔn)缺乏，市面上硒肥種類較多，試驗用的硒肥各不相同，研究不夠深入，甚至還存在一些富硒技術(shù)不合理和富硒指標(biāo)失控的現(xiàn)象都是我們面臨的問題。因此，生產(chǎn)富硒馬鈴薯，必需經(jīng)過嚴(yán)格的試驗研究，選好硒肥，并對施硒肥的濃度、時期、方式與效果進行試點和調(diào)查研究，在搞好基礎(chǔ)研究的同時，擴大和發(fā)展應(yīng)用研究。

今后可在遺傳育種中采用生物技術(shù)手段，選育出對硒具有高富集作用的馬鈴薯品種，進一步的明確硒在馬鈴薯塊莖內(nèi)的代謝機理，主要包括吸收硒的形態(tài)、對硒的吸收、轉(zhuǎn)運、積累、分解等生化過程和機理以及調(diào)控措施等；富硒標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)也尚待深入研究。

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[33]中國疾病預(yù)防控制中心營養(yǎng)與食品安全所,衛(wèi)生部衛(wèi)生監(jiān)督中心.GB2762-2005食品中污染物限量[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2005.

[34]中國疾病預(yù)防控制中心營養(yǎng)與食品安全所，衛(wèi)生部衛(wèi)生監(jiān)督中心.GB2762-2012食品中污染物限量[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2012.

[35]農(nóng)業(yè)部食品質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心（成都）.NY861-2004糧食（含谷物、豆類、薯類）及制品中鉛、鉻、鎘、汞、硒、銅、砷、鋅等八種元素限量[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2004.

辰翔礦業(yè)有限公司專業(yè)生產(chǎn)馬鈴薯育種——膨脹蛭石

河北靈壽縣辰翔礦業(yè)有限公司位于河北省石家莊市靈壽縣，是一家專業(yè)生產(chǎn)蛭石片、膨脹蛭石、珍珠巖的企業(yè)，已有30多年的發(fā)展歷史。辰翔公司根據(jù)馬鈴薯育種特點，研發(fā)了育種專用膨脹蛭石。本公司生產(chǎn)的馬鈴薯專用膨脹蛭石性價比高，已在國內(nèi)十幾家馬鈴薯育種公司應(yīng)用，并得到一致好評。本公司蛭石產(chǎn)品型號齊全，也可根據(jù)客戶需求訂制生產(chǎn)。

如果您對我們的產(chǎn)品感興趣，歡迎致電聯(lián)系，索要資料、樣品。

聯(lián)系人：薛剛15613123526、15833992815

地址：河北省石家莊市靈壽縣燕川工業(yè)區(qū)

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Research Progress of Selenium-enriched Potato

LI Shuju1,2＊,YANG Dan1,WANG Suhua1,WANG Zhongmei1,2,WAN Guoan1,2
(1.Changde Agricultural Science Research Institute,Changde,Hunan 415000,China;2.National Potato Research System,Changde
Comprehensive Experimental Station,Changde,Hunan 415000,China)

General research situations of selenium-enriched potato were summarized including absorption pattern of seleniuminpotato,seleniumfertilizertype,fertilizationmethodandotherfactorsaffectingseleniumcontentinpotato,aswellas the correlation between selenium fertilizer and yield and quality.The related patent applications for selenium-enriched potato production techniques and regulations in recent years,the safety limit standard and selenium-enriched standards in potato werealsointroduced.Finally,theprospectapplicationofselenium-enrichedpotatowasgiveninordertoprovidereferencesfor furtherstudy.

potato;selenium fertilizer;selenium content;yield

S532

A

1672－3635（2014）06-0367-05

2014-10-08

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項基金（No.CARS-10）。

李樹舉（1965-），男，高級農(nóng)藝師，從事馬玲薯栽培研究、新品種選育及示范推廣。

李樹舉，E-mail:Lshj7135@163.com。