亞硒酸鈉葉面微肥對魔芋球莖硒含量的影響

覃 宇， 劉二喜， 楊朝柱*， 殷紅清， 盛德賢， 陳 勇， 胡永忠， 趙青華， 降巧龍， 劉小芳， 牟方貴， 潘婭妮， 謝玲玲

(1.湖北省恩施土家族苗族自治州農(nóng)業(yè)科學(xué)院，湖北恩施 445000；2. 湖北省農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新中心鄂西綜合實(shí)驗(yàn)站，湖北恩施 445000；3. 恩施州克肥克魔芋科技有限公司，湖北咸豐 445600)

亞硒酸鈉葉面微肥對魔芋球莖硒含量的影響

覃 宇1,2， 劉二喜1,2， 楊朝柱1,2*， 殷紅清1， 盛德賢1,2， 陳 勇3， 胡永忠1,2， 趙青華1,2， 降巧龍1,2， 劉小芳1,2， 牟方貴1,2， 潘婭妮1,2， 謝玲玲1,2

(1.湖北省恩施土家族苗族自治州農(nóng)業(yè)科學(xué)院，湖北恩施 445000；2. 湖北省農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新中心鄂西綜合實(shí)驗(yàn)站，湖北恩施 445000；3. 恩施州克肥克魔芋科技有限公司，湖北咸豐 445600)

[目的]為提高魔芋產(chǎn)品中硒含量。[方法]以無機(jī)亞硒酸鈉為外源硒，復(fù)配成利于吸收轉(zhuǎn)化的葉面微肥。通過大田噴施，研究魔芋球莖富集特性。[結(jié)果]施用量在105～1 680 g/hm2范圍，魔芋球莖總硒量達(dá)0.327～1.842 mg/kg，均達(dá)到富硒標(biāo)準(zhǔn)，對外源硒的利用率為0.16%～0.38%，平均為0.30%，用量105～210 g/hm2時，利用率最高0.38%，施用量越大，利用率降低。[結(jié)論]綜合考慮產(chǎn)品品質(zhì)、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)等因素，作為葉面噴施含硒微肥來提高魔芋的品質(zhì)，以105～210 g/hm2用量為宜。

魔芋 ；葉面肥；硒

硒是人體必須的微量元素。大量的臨床醫(yī)學(xué)和營養(yǎng)學(xué)研究結(jié)果表明，缺硒會導(dǎo)致人體多種器官功能失調(diào)，增加罹患重大疾病的風(fēng)險。硒對于維持心血管系統(tǒng)的功能具有重要的作用。日常膳食結(jié)構(gòu)中補(bǔ)充硒元素可明顯降低這類疾病的發(fā)生。尤為重要的是，硒可預(yù)防腫瘤的發(fā)生，改善腫瘤患者的生活質(zhì)量，被譽(yù)為“抗癌之王”。因此，WHO要求膳食中每日最低硒需求量為40 μg，而營養(yǎng)補(bǔ)充以50～250 μg為宜[1-3]。硒在自然界中常以無機(jī)硒和有機(jī)硒的形態(tài)存在，過多的攝入無機(jī)硒會產(chǎn)生毒害作用。因此，利用植物和微生物為載體將無機(jī)硒轉(zhuǎn)化成有機(jī)的硒蛋白和硒多糖對于降低其毒害和提高利用率是目前富硒產(chǎn)品開發(fā)的重要途徑[4-5]。

魔芋屬天南星科(Araceae)魔芋屬(Amorphaphallus)多年陰生草本植物[6]，因球莖富含魔芋葡甘聚糖(Konjac glucomannan, KGM)[7]而具有極高的商業(yè)價值，是優(yōu)質(zhì)膳食纖維源和重要的食品配料，在我國西南地區(qū)廣泛種植。作為地下塊莖作物，魔芋對硒元素具有一定的富集作用。土壤含硒和外施硒肥能明顯提高產(chǎn)品器官的硒含量，且呈顯著的正相關(guān)[8-10]。外施硒肥大多以無機(jī)的亞硒酸鈉為主要硒源，主要采用灌兜或與土壤混合形式補(bǔ)施，不僅造成硒元素的流失，而且可能導(dǎo)致土壤含量過高，對作物產(chǎn)生毒害和污染環(huán)境。因此，以亞硒酸鈉為硒源，采用葉面噴施方法，筆者研究了魔芋對硒元素的富集情況，以期為魔芋優(yōu)質(zhì)高效栽培提供思路。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料供試魔芋品種清江花魔芋，由恩施州農(nóng)業(yè)科學(xué)院魔芋研究所選育并提供。選擇無病蟲害、無腐爛、無損傷、20 g左右的球莖，播種前選擇晴天，將選好的種芋曬2～3 d，用1 000倍濃度72%農(nóng)用鏈霉素(河北石家莊三農(nóng)化工有限責(zé)任公司生產(chǎn)，市售)+800倍濃度70%甲基托布津(浙江威爾達(dá)化工有限公司，市售)浸種45 min，晾干，備用。含硒葉面微肥中硒含量(亞硒酸鈉)3.5%，K(磷酸二氫鉀)含量13.4%，F(xiàn)e(EDTA螯合鐵)含量3.1%，Mo(四水鉬酸銨)含量2.0%，由湖北省恩施州硒應(yīng)用技術(shù)與產(chǎn)品開發(fā)研究院提供。供試復(fù)合肥為硫酸鉀型三元復(fù)合肥(N 15%，P2O515%，K2O 15%)，市售。

1.2 試驗(yàn)小區(qū)設(shè)計隨機(jī)區(qū)組設(shè)計，小區(qū)面積12 m2(3 m×4 m)，3次重復(fù)。采用寬窄行方式條播，雙行“品”字形排列，每個小區(qū)魔芋10行，每行20株，共100株。小區(qū)間開溝，溝寬0.4 m，重復(fù)間設(shè)走道溝，寬0.5 m，四周設(shè)保護(hù)區(qū)。

1.3 試驗(yàn)處理及田間管理試驗(yàn)選址位于湖北省恩施市龍鳳鎮(zhèn)青堡村后河組(海拔880 m)。土壤為黃壤，肥力中等，土壤背景硒含量0.526 mg/kg。設(shè)A～E 5個處理，各處理葉面噴施純硒用量分別為105、210、420、840、1 680 g/hm2，以噴施等量清水為對照(CK)。噴施溶液總量為675 kg /hm2，分2次施用，第1次在齊苗后7 d葉面噴霧，噴施量為50%，8月中旬第2次施用。噴施時，添加0.033%有機(jī)硅，增加微肥利用率。

2014年5月20日播種，2014年11月12日收獲。播種時，底肥為N、P、K三元復(fù)合肥(N 15%、P2O515%、K2O 15%)，用量為750 kg/hm2。追肥2次，用禾豐鉀(北京新禾豐農(nóng)化資料有限公司)葉面肥追肥，7月中旬第1次追施，8月初第2次追施。

1.4 總硒含量檢測及數(shù)據(jù)處理魔芋中總硒含量檢測參照原子熒光光度計法(GB 5009.93-2010)，3次重復(fù)；鮮魔芋中水分測定參照GB 5009.3-2010方法，兩步測定，先將鮮芋制成芋片，再將芋片粉碎成粉，3次重復(fù)。

魔芋硒富集效率=(處理球莖硒含量-土壤硒含量)×產(chǎn)量/純硒施用量×100%

所有數(shù)據(jù)處理均在Excel中完成。

2 結(jié)果與分析

2.1 含硒葉面肥微肥對魔芋球莖硒含量的影響由圖1可知，外源補(bǔ)施硒肥的用量與魔芋球莖硒含量呈0.05水平顯著的正相關(guān)。這與萬佐璽等[10]研究結(jié)果高度吻合。但是，當(dāng)施用量超過840 g/hm2時，球莖總硒含量增加相對較緩，2次曲線擬合效果更符合其吸收特性，表明魔芋對外源硒的吸收利用有臨界點(diǎn)。過量的施用亞硒酸鈉源硒肥不僅增加土壤殘留風(fēng)險，而且高濃度含硒尤其是單一的亞硒酸鈉葉面噴肥會對魔芋葉片產(chǎn)生不可逆的傷害，導(dǎo)致葉緣壞死，影響產(chǎn)量。土壤總硒含量與CK魔芋球莖總硒含量差異大，分別為0.524、0.017 mg/kg，二者相差30倍，表明魔芋對硒元素的吸收屬被動行為，對硒的富集量不會超過環(huán)境背景含量。后丹等[8]研究表明，魔芋地上植株部分莖葉(實(shí)際上魔芋地上部分，全部是葉)硒含量明顯高于球莖。因此，葉面噴施過剩的硒肥可能進(jìn)入魔芋地上植株而未能積累在球莖中，腐爛后被土壤稀釋。

硒在植物體內(nèi)主要以無機(jī)硒和有機(jī)硒的形態(tài)存在，其中有機(jī)硒主要是硒蛋白或硒多糖復(fù)合體。魔芋中約90%以上是以硒多糖形式存在的[5]。根據(jù)陜西省地方標(biāo)準(zhǔn)《富硒食品與其相關(guān)產(chǎn)品硒含量標(biāo)準(zhǔn)》(DB61/T556-2012)，魔芋干、魔芋粉富硒含量要求達(dá)到0.15～8.00 mg/kg，魔芋制品固態(tài)為0.15～1.00 mg/kg。各處理A～E魔芋總硒含量分別為0.327、0.467、0.838、1.533、1.842 mg/kg(干基)，除CK外均達(dá)到富硒產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 魔芋對硒富集效率由圖2可知，在消除土壤本底硒含量對球莖硒的富集影響后，當(dāng)噴施含硒葉面微肥用量105～1 680 g/hm2時，魔芋球莖對硒的利用率為0.16%～0.38%，平均為0.30%，在用量105～210 g/hm2時利用率最高0.38%，以后呈下降趨勢。萬佐璽等[10]在缽栽受控條件下的研究表明，當(dāng)施硒量在3～20 mg/kg時，魔芋球莖對總硒的吸收率為7.25%～15.47%，呈先升后降的趨勢，但其對硒的利用率遠(yuǎn)高于在自然狀態(tài)下的試驗(yàn)結(jié)果。一方面，該試驗(yàn)在大田進(jìn)行，受諸多自然環(huán)境條件的影響；另一方面，根系的轉(zhuǎn)化效率比葉片更高。此外，由圖3可知，魔芋生物學(xué)球莖產(chǎn)量受病害的影響較大，各處理間球莖產(chǎn)量有差異，隨硒施用量的提高呈下降趨勢，但不顯著，導(dǎo)致部分硒流失?；谝陨显颍寐什桓?，但研究更接近生產(chǎn)實(shí)際。

3 結(jié)論與討論

硒是動物體必需的15種微量元素之一，對于維持正常的生理機(jī)能具有重要作用。硒攝入不足和過量均會導(dǎo)致疾病的發(fā)生，而無機(jī)硒的毒害更明顯和嚴(yán)重。長期大量攝入硒會導(dǎo)致慢性中毒，臨床主要表現(xiàn)為脫發(fā)、脫甲、精神和食欲萎靡不振、發(fā)育停滯等，在我國高硒區(qū)極易發(fā)生[11-12]。硒資源全球分布不均。我國有22個省份屬低硒區(qū)，日攝入量50～250 μg，嚴(yán)重低于FAO、WHO、IEA推薦人均日攝入的400 μg。湖北恩施和陜西紫陽是高硒區(qū)，其中在恩施紅土漁塘壩發(fā)現(xiàn)世界罕見的唯一獨(dú)立工業(yè)硒礦床，巖石硒含量高達(dá)6 300 mg/kg。

利用動植物和微生物將無機(jī)硒轉(zhuǎn)化成相對安全的有機(jī)硒是目前硒資源開發(fā)利用的重要途徑。魔芋是我國西南貧困山區(qū)的重要特色資源，對無機(jī)硒具有一定的耐受性和富集能力[10,13]。因此，以魔芋為載體將無機(jī)硒轉(zhuǎn)化成硒多糖，對于提高魔芋產(chǎn)品的功效和附加值，降低硒的毒害，補(bǔ)充低硒區(qū)人均日常硒攝入量不足具有一定的意義。

該試驗(yàn)以無機(jī)亞硒酸鈉為外源硒，復(fù)配成利于吸收轉(zhuǎn)化的葉面微肥。通過大田噴施，當(dāng)施用量為105～1 680 g/hm2時，魔芋球莖總硒量可達(dá)0.327～1.842 mg/kg，均能達(dá)到富硒農(nóng)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，對外源硒的利用率為0.16%～0.38%，平均為0.30%，當(dāng)用量為105～210 g/hm2時利用率達(dá)最高(0.38%)。綜合考慮產(chǎn)品品質(zhì)、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)等因素，作為葉面噴施含硒微肥來提高魔芋的品質(zhì)，用量以105～210 g/hm2為宜。該試驗(yàn)不足之處在于未對魔芋球莖中硒形態(tài)進(jìn)行深入分析、檢測。因此，在食用富硒魔芋制品尤其是鮮芋直接打磨成的魔芋豆腐時，應(yīng)注意攝入量，日均攝入量控制在100 g左右較安全。

魔芋對環(huán)境無機(jī)硒積累具有被動性，其產(chǎn)品器官球莖積累的硒含量與土壤本底含量關(guān)系密切。因此，在我國土壤硒含量超過1.9 mg/kg的高硒區(qū)(1.91 mg/kg)和富硒區(qū)(6.5 mg/kg)，無需補(bǔ)充外源硒，魔芋產(chǎn)品可達(dá)到富硒標(biāo)準(zhǔn)。在缺硒區(qū)和低硒區(qū)，可補(bǔ)充外源硒以提高產(chǎn)品硒含量?？傮w來看，葉面噴施含硒微肥的利用效率偏低。因此，改進(jìn)施肥方式，改良硒肥配方，闡明魔芋對無機(jī)硒吸收轉(zhuǎn)化機(jī)理，提高魔芋對硒的利用率，將是今后研究的重要方向。

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Effects of Sodium Selenite as Foliar Microelement Fertilizer on Selenium Content of Konjac Corm

QIN Yu1, 2, LIU Er-xi1, 2, YANG Chao-zhu1, 2*et al

(1. Academy of Agricultural Sciences of Enshi Tujia and Miao Autonomous Prefecture, Enshi, Hubei 445000; 2.Western Comprehensive Experimental Station of Hubei Agricultural Innovation Center, Enshi, Hubei 445000)

[Objective] The research aimed to increase the selenium content in konjac products.[Method]Sodium selenite, as exogenous selenium, was mixed with other trace elements to promote the absorption and the transformation by leaf, and the enrichment characteristics of konjac corms was explored through field application. [Result] When the application of selenium were 105-1 680 g/hm2, the total Se content of konjac corms was 0.327-1.842 mg/kg and selenium content in the products derived from the corm was rich according to the standard of rich selenium products (DB61/T556-2012). And the utilized rate of exogenous selenium was 0.16%-0.38%, and the average was 0.30%. When the usage was 105-210 g/hm2, the highest utilized rate was 0.38%. [Conclusion]Considering the product quality, environmental and economic factors, selenium as foliar trace element fertilizer improved the quality of konjac, and the optimal dosage was 105-210 g/hm2.

AmorphophalluskonjacK. Koch; Foliar fertilizer; Selenium

湖北省科技支撐計劃-科技創(chuàng)新條件與平臺建設(shè)類(2013BEC048)；2013湖北省魔芋產(chǎn)業(yè)發(fā)展專項(xiàng)“魔芋種芋繁育基地建設(shè)及高效栽培技術(shù)集成示范”(014-010)；2013湖北省農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新中心項(xiàng)目“魔芋新品種選育與示范”(014-620-001-003)。

覃宇(1966- )，男，湖北恩施人，農(nóng)藝師，從事魔芋高效栽培工作。*通訊作者，正高職高級農(nóng)藝師，博士，從事魔芋生物技術(shù)與品種遺傳改良方面的研究。

2015-03-25

S 632.3;S 144;S 143.7+1

A

0517-6611(2015)13-068-02