煙株對不同價態(tài)硒的吸收與分配

樊 俊，王 瑞，胡紅青，秦興成，向必坤，張京理

（1.華中農(nóng)業(yè)大學資源與環(huán)境學院，武漢 430070；2.湖北省煙草公司恩施州公司，湖北 恩施 445000）

煙株對不同價態(tài)硒的吸收與分配

樊 俊1,2，王 瑞2，胡紅青1*，秦興成2，向必坤2，張京理2

（1.華中農(nóng)業(yè)大學資源與環(huán)境學院，武漢 430070；2.湖北省煙草公司恩施州公司，湖北 恩施 445000）

為了開發(fā)富硒煙葉生產(chǎn)技術和了解煙葉對硒的富集機理，采用水溶性 Se(Ⅳ)（亞硒酸鈉）和 Se(Ⅵ)（硒酸鈉）盆栽試驗，探討了煙株對硒的吸收和分配規(guī)律，以及不同價態(tài)和用量的硒對煙株生長發(fā)育的影響。結果表明，土壤施用適當濃度的兩種價態(tài)硒（1～10 mg/kg）均有改善煙株形態(tài)性狀和提高生物量的作用，高濃度硒（20～30 mg/kg）則有負面影響，且 Se(Ⅵ)處理抑制效果大于 Se(Ⅳ)。相同濃度下，兩種價態(tài)的硒均能有效提高煙株各部位硒含量，Se(Ⅵ)處理較 Se(Ⅳ)提高了 3～30倍。土壤中的硒優(yōu)先富集和分布于葉片中，其次是根系，莖稈最小。Monod 方程擬合結果表明，Se(Ⅵ)處理煙株葉片、莖稈和根系最大硒含量分別是 Se(Ⅳ)處理的 1.83、15.81 和 20.98 倍，煙株對 Se(Ⅵ)的親和能力顯著大于 Se(Ⅳ)，說明 Se(Ⅵ)對煙株的生物有效性明顯高于 Se(Ⅳ)。

煙草；硒；吸收；分配

已證實硒是人類和動物生長所必需的微量營養(yǎng)元素[1-2]，缺硒會導致多種人畜疾病的產(chǎn)生，硒含量過高也會產(chǎn)生危害[3-4]。維持適當?shù)奈?，不僅能防止克山病、大骨節(jié)病等缺硒地方病，還具有抗突變、預防癌癥、心臟病、延緩衰老、增加免疫力等多種作用[5-6]。我國大約有 72%的縣（市）存在不同程度的缺硒，其中 1/3 的地區(qū)為嚴重缺硒區(qū)[7]。在缺硒地區(qū)，通過施硒提高作物的硒含量，是防治硒缺乏的有效措施。

隨著吸煙與健康問題的日益突出，煙草的可用性和安全性已成為重要的研究方向之一。提高煙葉硒含量能有效降低卷煙焦油毒性和自由基含量，提高吸煙者的血硒水平，具有一定的補硒功能[8]。有研究發(fā)現(xiàn)，補硒能夠顯著降低香煙中有害物質對機體的傷害[9]，香煙中 45%的硒可以轉移到煙氣流中，煙氣流中的硒有 1/3 可以被吸煙者吸收[10]。因此，利用外源施硒的方法進行煙葉補硒，其具有重要的經(jīng)濟價值和社會效益。

土壤是植物硒的主要來源，土壤中硒的含量、價態(tài)、富集形態(tài)及有效性直接影響植物中硒的水平。土壤硒的賦存狀態(tài)是決定土壤硒生物有效性的重要因素。硒在土壤中以多種形態(tài)存在，按價態(tài)分，主要包括硒酸鹽(Se6+)、亞硒酸鹽(Se4+)、元素態(tài)硒(Se0)、硒化物(Se2-)、有機硒化物，其中能被植物吸收的是硒酸鹽、部分亞硒酸鹽和有機硒化合物[11-13]。土壤中硒主要以 Se(Ⅳ)形式存在，占總硒量的 40%以上，易被固定在土壤相中不易遷移轉化[14]；Se(Ⅵ)則不超過 10%，其活性高植物可利用性強，但不易氧化得到，并由于水溶性強而易流失[15]。由于 Se(Ⅳ)和 Se(Ⅵ)在土壤中的遷移轉化方式不同，導致其在土壤中的移動性、生物有效性和對植物的毒性有很大的差異[16]。許多研究表明，低濃度硒對植物的生長發(fā)育有促進作用，高濃度硒則產(chǎn)生抑制作用[17-18]。本研究采用盆栽試驗，利用煙草對硒的吸收富集作用，通過施用亞硒酸鹽[Se(Ⅳ)]和硒酸鹽[Se(Ⅵ)]，探討不同價態(tài)的硒在煙株體內(nèi)的分配規(guī)律和對煙株生長發(fā)育的影響，為富硒優(yōu)質煙葉的生產(chǎn)提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

烤煙品種為云煙 87。硒酸鈉和亞硒酸鈉為分析純（標準物質中心，硒含量分別為 41.8%和 45.7%）。試驗地點為恩施州現(xiàn)代煙草農(nóng)業(yè)科技園試驗大棚。供試土壤為黃棕壤，其基本理化性質為 pH 7.13，有機質含量 37.2 g/kg，堿解氮 98.6 mg/kg，速效磷8.9 mg/kg，速效鉀 74.2 mg/kg，硒含量 1.84 mg/kg。

1.2 試驗方法

采用盆栽試驗，每盆裝土 11.5 kg，盆底用托盤。試驗設 11 個處理，分別為對照（土壤未添加硒）、Se(Ⅳ)處理（土壤硒添加量分別為 1、5、10、20、30 mg/kg，共 5 個處理，以亞硒酸鈉的形式加入）和 Se(Ⅵ)處理（土壤硒添加量分別為 1、5、10、20、 30 mg/kg，共 5 個處理，以硒酸鈉的形式加入），每個處理種植5盆，完全隨機排列。每盆施用煙草專用復合肥[m(N):m(P2O5):m(K2O)=1:1:2] 35 g，作底肥。硒溶解后灑入土中，充分混勻裝盆。平衡 10 d后，移栽大小一致、無病害的煙苗1株。根據(jù)土壤缺水情況不定期澆水，使土壤水分含量不少于田間持水量的 60%。生長期間進行跟蹤觀測、水分管理、病蟲害防治等。

1.3 樣品采集與分析測定

煙株移栽 90 d 后進行整株收獲，包括根、莖、葉部位。樣品用水洗凈后，用蒸餾水洗滌晾干，在70 ℃烘至衡重，粉碎保存?zhèn)溆?。煙株團棵期和成熟期形態(tài)指標測定采用 YC/T 142—1998 方法進行；煙株生物量采用稱重法測定；植物樣總硒含量測定采用 HNO3-HClO4消解，AFS9800 原子熒光光譜法測定[19]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

有研究認為，小麥幼苗鎘和砷的含量與培養(yǎng)液中鎘、砷濃度的關系服從 Michaelis-Menten 方程[20]，小白菜硒含量與土壤有效性硒含量符合 Monod 方程[21]，因此，本研究運用此方程研究煙株各部位硒含量（C）與土壤有效性硒含量（S）的關系，即：

式 中 ， Cmax為 煙 株 可 達 到 的 最 大 硒 含 量（mg/kg）；Ks為煙株硒含量達到最大值一半時土壤有效性硒含量（mg/kg），表征了煙株對土壤硒吸收能力的大小。

硒富集系數(shù)指煙株硒含量與土壤硒濃度的比值，反映煙株吸收富集硒的能力[22-23]，本試驗中土壤硒的背景值較高，土壤硒按外源添加硒濃度加土壤硒背景值計算。轉移因子為煙株莖稈、葉片與根系硒含量的比值，反映硒在煙株體內(nèi)的分布特征[24]。

方差分析和多重比較用 DPS7.05 進行。

2 結 果

2.1 不同價態(tài)硒對煙株形態(tài)指標和生物量的影響

從表1 可以看出，隨著 Se(Ⅳ)和 Se(Ⅵ)添加量的增加，煙株團棵期葉數(shù)、莖粗、葉寬、葉長和株高都呈先增加再降低的趨勢，亞硒酸鹽處理在硒濃度為 5 ～ 10 mg/kg 達最大值，硒酸鹽處理在硒濃度為 5 mg/kg 達最大值，但都較對照增加不顯著。隨著不同價態(tài)硒添加量的增加，煙株成熟期各形態(tài)指標都有降低的趨勢。施用高濃度的亞硒酸鹽（硒濃度為 30 mg/kg），成熟期煙株葉數(shù)、莖粗、葉寬、葉長和株高較對照分別下降了 16.4%、1.4%、12.6%、5.1%、13.2%，其中株高和葉數(shù)降低達顯著水平；施用高濃度的硒酸鹽（硒濃度為 30 mg/kg），成熟期煙株各形態(tài)指標分別較對照降低了 29.6%、8.6%、27.9%、21.7%、33.6%，其中葉數(shù)、莖粗、葉長和株高降低達顯著水平。說明施用不同價態(tài)的硒，低濃度對煙株生長發(fā)育有一定促進作用，高濃度則明顯產(chǎn)生抑制作用，生長后期表現(xiàn)更加明顯，且相同濃 度 硒 對 煙 株 的 毒 害 抑 制 作 用 為 Se(Ⅵ )大 于Se(Ⅳ)。

不同價態(tài)硒對煙株各部位生物量的影響見表2。施用亞硒酸鹽處理，隨著硒濃度的增加，煙株各部位和全株生物量呈先增加后降低的趨勢，在硒添加濃度為 5 mg/kg 時達最大值，分別為 27.40、14.64、8.72 和 50.76 g/株，分別較對照增加了 68.7%、26.3%、56.8%和 51.93%，達顯著水平。Se(Ⅳ)施用濃度為 30 mg/kg 時，煙株生物量與對照差異不顯著。施用硒酸鹽處理，隨著硒濃度的增加，煙株各部位和全株生物量均呈先增加后降低的趨勢，葉片和整株生物量在硒濃度為 1 mg/kg 時達最大值，為20.61 、37.25 g/株 ， 分 別 較 對 照 增 加 了 24.0% 和11.49%；莖稈和根系生物量在硒濃度為 5～10 mg/kg時達最大，分別為 11.74 g/株和 6.46 g/株。Se(Ⅵ)施用量為 30 mg/kg 時，煙株各部位和整株生物量較對照有顯著降低的效果。以上分析表明適量 Se(Ⅳ)和 Se(Ⅵ)處理（1～10 mg/kg）有提高煙株生物量的趨勢，高濃度 Se(Ⅳ)處理（20 ～ 30 mg/kg）對煙株生物量降低效果不明顯，而高濃度 Se(Ⅵ)處理（20～30 mg/kg）明顯降低了煙株各部位的生物量。

表1 不同價態(tài)硒對煙株形態(tài)指標的影響Table 1 Effects of selenite and selenate on the morphological indices of tobacco

表2 不同價態(tài)硒處理后煙株各部位生物量 g/株Table 2 Effects of selenite and selenate on the biomass of leaves, stalks and roots g/plant

2.2 不同施硒處理對硒生物有效性的影響

施用不同價態(tài)硒對煙株硒含量增加效果顯著（表3）。隨著硒用量的增加，煙株葉片、莖稈和根系硒含量均呈增加的趨勢，在硒處理濃度為 30 mg/kg 達最大值，亞硒酸鹽處理分別為 49.34、11.74和 39.64 mg/kg，硒酸鹽處理分別為 312.61、170.1和 242.3 mg/kg，均較對照增加達顯著水平。同等硒濃度水平下，硒酸鹽處理煙株各部位硒含量分別較亞硒酸鹽處理提高了 3～30 倍。

煙株不同部位硒含量與土壤有效性硒（水溶態(tài)硒+可交換態(tài)硒）之間的 Monod 方程擬合結果見表4。施用硒酸鹽處理的煙株葉片、莖稈和根系最大硒含量（Cmax）分別達到 661.8、558.9 和 1245 mg/kg，是亞硒酸鹽處理的 1.83、15.81 和 20.98 倍。硒酸鹽處理煙株葉片硒含量達到最大值一半時土壤有效性硒含量（Ks）顯著小于亞硒酸鹽處理，表明煙株葉片對 Se(Ⅵ)的親和能力遠大于 Se(Ⅳ)。硒酸鹽處理煙株莖稈和根系 Ks較亞硒酸鹽處理大，但結合其Cmax遠大于亞硒酸鹽處理，說明煙株對 Se(Ⅵ)的吸收能力大于 Se(Ⅳ)。

2.3 煙株硒含量與形態(tài)指標的相關性

由表5 可見，施用 Se(Ⅳ)處理，施硒量和根系、莖稈、葉片硒含量與煙株葉長、葉寬、莖粗和葉生物量有一定的正相關性，與葉數(shù)、根生物量、莖生物量呈負相關，其中與葉數(shù)呈顯著負相關。施用Se(Ⅵ)處理，施硒量和根系、莖稈、葉片硒含量與煙株形態(tài)指標均呈現(xiàn)負相關，其中對株高、葉數(shù)、根系生物量、莖稈生物量呈顯著負相關。以上分析表明，施用 Se(Ⅳ)處理，對煙株的生長形態(tài)影響不明顯，而施用 Se(Ⅵ)處理，對煙株的生長發(fā)育有較顯著的負面影響。

表3 不同價態(tài)硒處理后煙株各部位硒含量 mg/kgTable 3 Effects of selenite and selenate on the Se content of leaves, stalks and roots mg/kg

表4 煙株各部位硒含量與土壤有效硒含量 Monod 方程擬合參數(shù)Table 4 Monod model fitting parameters of the tobacco Se content of different parts and the availability Se of soil

表5 硒含量與煙株形態(tài)指標間的相關系數(shù)Table 5 Correlation of morphological indices and Se content of tobacco

2.4 煙株對硒的生物富集以及硒在煙株內(nèi)的分布

由表6可知，隨著亞硒酸鹽施用濃度的增加，煙株根系、莖稈、葉片、全株硒富集系數(shù)均呈先增加后減小的趨勢，在硒施用濃度為 10 mg/kg 處理，煙株的硒富集系數(shù)最大。施用亞硒酸鹽處理，煙株不同部位硒富集系數(shù)為葉片=根系＞莖稈，說明煙株對 Se(Ⅳ)富集能力最強的部位為葉片和根系，莖稈最小。

隨著硒酸鹽施用濃度的增加，煙株根系、莖稈、葉片、全株硒富集系數(shù)均呈先增加再減小的趨勢，在 Se(Ⅵ)濃度為 5 mg/kg 處理，煙株的硒富集系數(shù)最大。施用硒酸鹽處理，煙株不同部位富集系數(shù)為葉片＞根系＞莖稈，表明煙株對 Se(Ⅵ)富集能力最強的部位為葉片，其次為根系，莖稈最小。綜合分析發(fā)現(xiàn)，煙株硒酸鹽處理的富集系數(shù)遠大于亞硒酸鹽處理，說明煙株對 Se(Ⅵ)的富集能力大于 Se(Ⅳ)。

表6 不同價態(tài)硒處理煙株對土壤硒的富集系數(shù)Table 6 Se bioaccumulation factor of tobacco to different Se added soil

不同價態(tài)硒在煙株內(nèi)的轉移見表7。施用亞硒酸鹽處理，煙株莖稈和葉片的轉移因子呈先降低再增加的趨勢，表明煙株內(nèi)的硒，在低濃度時主要分布于地上部位，隨著濃度的增加逐漸轉移到地下部，然后再分布到地上部位。施用硒酸鹽處理，煙株莖稈和葉片的轉移因子呈先增加再降低的趨勢，說明煙株吸收的硒，優(yōu)先向地上部位轉移，特別是集中分布于葉片。

表7 不同價態(tài)硒處理煙株體內(nèi)硒轉移因子Table 7 Effects of the treatment of selenite and selenate on Se transport in plant

3 討 論

煙草是一種葉用經(jīng)濟作物，其生長除了需要大量的氮、磷和鉀元素，還需要一些微量元素如硒、鋅、銅、錳、鐵等。硒是一種對植物生長有益的營養(yǎng)元素，有研究表明，適量硒能促進植物的生長，提高植株的抗逆性和生物量，而過量硒則對植物產(chǎn)生毒害作用[25-26]。本研究發(fā)現(xiàn)，在盆栽條件下，煙株對 Se(Ⅵ)的富集系數(shù)明顯大于 Se(Ⅳ)，適當高濃度 Se(Ⅳ)對煙株抑制作用小，而高濃度 Se(Ⅵ)易對煙株產(chǎn)生毒害，可能與煙株對不同價態(tài)硒的吸收機理及亞硒酸鹽容易被土壤吸附（粘土礦物和有機質等）而降低其有效性，而硒酸鹽在土壤中具有較大的移動性，致使 Se(Ⅵ)生物有效性高[15,27]，煙株易產(chǎn)生毒害反應有關。

植株對不同價態(tài)硒的吸收途徑與轉運機制不同[28]。植物內(nèi)硒轉運的主要形態(tài)是硒酸根形態(tài)的硒，以亞硒酸鹽為硒源，硒（Ⅳ）被植物的根部吸收后大部分氧化成為硒酸鹽和其他硒化物留在根部，小部分向地上部轉移至葉片，而以硒酸鹽為硒源，Se(Ⅵ)則直接以 Se(Ⅵ)的形式轉移到了植物的地上部分[29]。本研究在煙株硒轉移因子分析中發(fā)現(xiàn)，Se(Ⅵ)優(yōu)先分布于地上部的葉片，而 Se(Ⅳ)在適當濃度時優(yōu)先分布于根系，而高濃度和低濃度則優(yōu)先分布于葉片中，此與前人研究的不盡相同。

本研究應用 Monod 方程擬合發(fā)現(xiàn)煙株各部位對 Se(Ⅵ)的吸收潛力大于 Se(Ⅳ)，這可能與不同價態(tài)的硒在煙株體內(nèi)的代謝轉化途徑不同有關[25]。有研究表明，植物根系對 Se(Ⅳ)是被動吸收，對 Se(Ⅵ)是主動吸收，Se(Ⅳ)在植株體內(nèi)積累的濃度不會超過根外環(huán)境中硒濃度，而 Se(Ⅵ)在植物體內(nèi)累積濃度可超過外部環(huán)境硒濃度[30]。在等量硒供應時，植物吸收硒酸鹽的能力是吸收亞酸鹽能力的 8 倍[31]，說明煙株對 Se(Ⅵ)的利用效率較 Se(Ⅳ)高[32]，此可作為煙葉不同價態(tài)補硒方法的重要參考依據(jù)。

不同價態(tài)的硒施入土壤后，在土壤中的轉化不同，其有效性差異很大，而植物利用硒的水平和土壤中硒的有效性有很大關系。至于選擇哪種價態(tài)的硒源來提高植物硒含量，需要綜合分析植物種類、植物硒積累特性、農(nóng)產(chǎn)品硒含量標準和土壤環(huán)境等條件，選擇對環(huán)境危害小，補硒效果好的方法。

4 結 論

本研究表明，施用 Se(Ⅳ)和 Se(Ⅵ)均能有效提高煙株各部位的硒含量，適量硒濃度（1～10 mg/kg）對煙株生長發(fā)育和生物量的增加有一定促進作用，高濃度（20～30 mg/kg）則明顯產(chǎn)生抑制作用，且相同高濃度硒對煙株的毒害抑制作用為 Se(Ⅵ)明顯大于 Se(Ⅳ)，其原因為煙株對 Se(Ⅵ)的吸收能力大于Se(Ⅳ)。土壤中的硒優(yōu)先富集和分布于地上部位的葉片中，其次是根系，莖稈中硒的分布密度最低。

[1] Goldhaber S B. Trace element risk assessment: essentiality vs. toxicity[J]. Regulatory Toxicology and Pharmacology, 2003, 38(2): 232-242.

[2] Thomson C D. Assessment of requirements for Selenium and adequacy of selenium status: a review[J]. European Journal of Clinical Nutrition, 2004, 58: 391-402

[3] Fordyce F M, Guangdi Z, Green K, et al. Soil grain and water chemistry in relation to human selenium-responsive diseases in Enshi District, China[J]. Applied Geochemistry, 2000, 15(1): 117-132.

[4] Lemly A D. Aquatic selenium pollution is a global environmental safety issue[J]. Ecotoxicology and Environmental Safety, 2004, 59(1): 44-56.

[5] Ferguson L R, Philpott M, Karunasinghe N. Dietary cancer and prevention using antimutagens[J]. Toxicology, 2004, 198(1-3): 147-159.

[6] Thirunavukkarasu C, Sakthisekaran D. Influence of sodium selenite on glycoprotein contents in normal and N-nitrosodiethylamine initiated and phenobarbital promoted rat liver tumors[J]. Pharmacological Research, 2003, 48(2): 167-173.

[7] 趙中秋，鄭海雷，張春光，等. 土壤硒及其與植物硒營養(yǎng)的關系[J]. 生態(tài)學雜志，2003，22（1）：22-25.

[8] Kocyigit A, Erel O, Gur S. Effect of tobacco smoking on plasma selenium, zinc, copper and iron concentrations and related antioxidative enzyme activities[J]. Clinical Biochemistry, 2001, 34(8): 629-633.

[9] Pascale N V B, Dong Z, Fran?oise B, et al. Modulation of the primary and the secondary antibody response by tobacco smoke condensates[J]. Biomedicine & Pharmacotherapy, 2004, 58(9): 527-530.

[10] Chortyk O T, Chaplin J F, Schlotzhauer W S. Growing selenium-enriched tobacco[J]. Journal of Agricultural Food Chemistry, 1984, 32(1): 64-68.

[11] Koopmans H R A, Koopmans L K J, Berkelaar B H E. The effect of transpiration on selenium uptake and mobility in durum wheat and spring canola[J]. Plant Soil, 2012, 354(1-2): 239-250.

[12] Ellis D R, Salt D E. Plants, selenium, and human health[J]. Current Opinion in Plant Biology, 2003, 6(3): 273-279.

[13] Terry N, Zayed A M, Souza M P, et al. Selenium in higher plants[J]. Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biology, 2000, 51: 401-432.

[14] Susanne E G, Trine A S, Anne F O, et al. Plant availability of inorganic and organic selenium fertilizer as influenced by soil organic matter content and pH[J]. Nutrient Cycling in Agroecosystems, 2007, 79(3): 221-231.

[15] Anlrichs J S, Hossner L R. Selenate and selenite mobility in overburden by saturated flow[J]. Journal of Environmental Quality, 1987, 16(2): 95-98.

[16] 余光輝，張磊，何樹悠，等. 廣州市不同硒攝入量研究[J]. 環(huán)境科學學報，2007，27（6）：1043-1048.

[17] 付冬冬，段曼莉，梁東麗，等. 不同價態(tài)外源硒對小白菜生長及養(yǎng)分吸收的影響[J]. 植物營養(yǎng)與肥料學報，2011，17（2）：358-365.

[18] 王瑞，黃樹立，陳明輝，等. 土壤施硒對烤煙光合特性及其同化物積累的影響[J]. 中國煙草科學，2011，32（1）：22-26.

[19] 賀與平，李維香，何素芳，等. 氫化物發(fā)生原子熒光光譜法測定螺旋藻中無機硒和有機硒[J]. 光譜實驗室，2009，26（6）：1404-1408.

[20] Liu X L, Zhang S Z, Shan X Q, et al. Combined toxicity of cadmium and arsenate to wheat seedlings and plant uptake and antioxidative enzyme responses to cadmium and arsenate co-contamination[J]. Ecotoxicology and Environmental Safety, 2007, 68(2): 305-313.

[21] 王松山，吳雄平，梁東麗，等. 不同價態(tài)外源硒在石灰性土壤中的形態(tài)轉化及其生物有效性[J]. 環(huán)境科學學報，2010，30（12）：2499-2505

[22] Mcgrath S P, Zhao F J. Phytoextraction of metals and. metalloids from Contaminated soils[J]. Current OpinionBiotechnology, 2003, 14(3): 277-282.

[23] Mattina M J I, Lannucci-Berger W, Musante C, et al. Concurrent plant uptake of heavy metals and persistent organic pollutants from soil[J]. Environmental Pollution, 2003, 124: 375-378.

[24] Ekvall L, Greger M. Effects of environmental biomass-producing factors on Cd uptake in two Swedish ecotypes of Pinus sylvestris[J]. Environmental Pollution, 2003, 121: 401-411

[25] Yu X Z, Gu J D. Metabolic responses of weeping willows to selenate and selenite[J]. Environmental Science Pollution Research, 2007, 14(7): 510-517.

[26] Simona D G, Silvia L, Fernando M, et al. Brassica juncea can improve selenite and selenate abatement in selenium contaminated soils through the aid of its rhizospheric bacterial population[J]. Plant and Soil, 2006, 285(1-2): 233-244.

[27] Kamei-Ishikawa N, Tagami K, Uchida S. Sorption kinetics of selenium on humic acid[J]. Journal of Radio Analytical and Nuclear Chemistry, 2007, 274(3): 555-561.

[28] Yu X Z, Gu J D. Differences in uptake and translocation of selenate and selenite by the weeping willow and hybrid willow[J]. Environ Science Pollution Research, 2008, 15(6): 499-508.

[29] 李春霞，曹慧. 植物硒的營養(yǎng)特點及吸收轉化機理研究進展[J]. 農(nóng)業(yè)科學研究，2006，27（4）：72-76.

[30] Mateja G, Vekoslava S, Samo K. Selenium concentration in St.John’s wort (Hypericum perforatum L.) herb after foliar spraying of young plants under different UV-B radiation levels [J]. Food Chemistry, 2009, 117(9): 204-206.

[31] Shrift A, Ulrich J M. Transport of selenate and selenite into Astragalus roots[J]. Plant physiology, 1969, 44: 893-896.

[32] Pezzarossa B, Petruzzelli G, Petacco F, et al. Absorption of selenium by Lactuca sativa as affected by carboxymethylcellulose[J]. Chemosphere, 2007, 67(2): 322-329.

Uptake and Distribution of Selenite and Selenate in Flue-cured Tobacco

FAN Jun1,2, WANG Rui2, HU Hongqing1*, QIN Xingcheng2, XIANG Bikun2, ZHANG Jingli2
(1. College of Resource and Environment, Huazhong Agricultural University, Wuhan 430070, China; 2. Enshi Tobacco Company of Hubei Province, Enshi, Hubei 445000, China)

In order to explore the production technologies of Se-rich tobacco and the rich mechanism of Se on tobacco, a pot experiment was conducted to study the characteristics of applying selenite and selenate on the uptake and distribution of selenium in flue-cured tobacco, and their effects on tobacco growth. The results showed that the morphological characters and the biomass of tobacco could be improved if Se concentration was 1-10 mg/kg, but higher Se concentration (20-30 mg/kg) had negative effects. The Se content in different parts of tobacco plant remarkably increased by applying selenite and selenate, and this increase was 3 to 30 times more with selenate than with selenite in the same application rate. The order of distribution density and enrichment ability of Se in different parts was leaves ＞ roots ＞ stalks with the treatment of selenite and selenate. Monod model fitting results indicated that estimated maximal selenium contents of leaves, stalks and roots in selenate-added soils were 1.83, 15.81 and 20.98 times higher than in selenite-added soils. The bioavailability and affinity of selenate was higher than selenite for tobacco plants.

tobacco; selenium; uptake; distribution

S572.01

1007-5119（2014）05-0010-07

10.13496/j.issn.1007-5119.2014.05.003

國家煙草專賣局項目（110201202014）；湖北省煙草公司科技項目｛鄂煙科[2013]18 號｝

樊 俊，男，在讀博士，農(nóng)藝師，主要從事煙草富硒栽培技術研究。E-mail：fanjunwhy@163.com。*通信作者，E-mail：hqhu@mail.hzau.edu.cn

2014-03-27