甘薯自然富硒能力測(cè)定及施硒方式對(duì)甘薯硒含量的影響

廖 青，邢 穎，梁潘霞，黃太慶，江澤普

甘薯自然富硒能力測(cè)定及施硒方式對(duì)甘薯硒含量的影響

廖 青，邢 穎，梁潘霞，黃太慶，江澤普*

(廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所，廣西南寧 530007)

【目的】研究富硒栽培技術(shù)，篩選富硒能力強(qiáng)的甘薯品種，使甘薯硒含量達(dá)到地方標(biāo)準(zhǔn)要求，為改善廣西甘薯品質(zhì)提供參考?！痉椒ā恳詮V西主栽的10個(gè)甘薯品種為材料，在大田土壤含硒量0.38 mg/kg自然條件下，研究不同甘薯品種自然富硒能力的差異;在大田試驗(yàn)條件下，于薯塊膨大期采用土施、噴施、土施+噴施3種方式對(duì)甘薯植株進(jìn)行施硒處理，分析3種施用方式和不同施用量對(duì)甘薯成熟期薯塊硒含量及甘薯產(chǎn)量的影響。【結(jié)果】不同甘薯品種成熟期薯塊硒含量變幅為0.0031～0.0137 mg/kg，不同甘薯品種莖葉硒含量均高于薯塊硒含量;施硒處理后，甘薯薯塊中的硒含量增幅為39.13%～192.75%，產(chǎn)量增幅為0.15%～27.68%?！窘Y(jié)論】10個(gè)甘薯品種中，桂紫薇薯1號(hào)富硒能力最強(qiáng);不同施硒方式可顯著提高甘薯薯塊硒含量，甘薯富硒效果為:土施+噴施＞噴施＞土施，施硒后對(duì)鮮薯產(chǎn)量有一定的增產(chǎn)效果。

富硒;甘薯品種;硒含量;產(chǎn)量;施用方式

【研究意義】硒(Selenium，Se)是生命必需的微量元素，人體缺硒會(huì)引發(fā)多種病癥[1-3]。人體自身不能合成硒，只能從食物中獲得。在富硒土壤上種植作物或?qū)ψ魑锸┯猛庠次?，通過作物將土壤硒或外源硒轉(zhuǎn)化為人體能夠吸收的硒，可以達(dá)到人體補(bǔ)硒的目的。甘薯是我國(guó)主要糧食作物[4]，富硒甘薯因有利于人體健康而價(jià)值增加，競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)，種植效益顯著提高。因此，探究不同甘薯品種的自然富硒能力，通過比較不同施硒方式對(duì)甘薯硒含量及產(chǎn)量的影響，對(duì)富硒甘薯的研究和發(fā)展具有重要意義?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】李彥青等[5]從眾多不同基因型的甘薯中篩選出自然富硒能力強(qiáng)的甘薯品種，并通過增施外源硒來提高甘薯硒含量。劉保健等研究不同富硒條件對(duì)甘薯硒含量的影響表明，甘薯富硒量與土壤硒含量無明顯線性關(guān)系，而與甘薯品種直接相關(guān)[6]，且適宜甘薯品種、砂壤土質(zhì)、根施作物富硒增產(chǎn)劑等措施，可提高甘薯塊莖對(duì)硒元素的吸收效率[7]。郭文慧等[8]認(rèn)為施用硒酸鈉和亞硒酸鈉均能增加紫甘薯薯塊的硒含量，且紫甘薯對(duì)硒酸鈉敏感性更高，生產(chǎn)過程中應(yīng)避免硒酸鈉的毒害作用?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】廣西關(guān)于不同甘薯品種自然富硒能力方面的報(bào)道甚少，如何施硒使甘薯硒含量符合薯類硒含量安全標(biāo)準(zhǔn)也未見相關(guān)報(bào)道。【擬解決的關(guān)鍵問題】從廣西主栽的10個(gè)甘薯品種中篩選自然富硒能力最強(qiáng)的甘薯品種，進(jìn)一步研究外源硒的不同施用方式及施用量對(duì)甘薯硒含量及產(chǎn)量的影響，探索甘薯富硒技術(shù)，為改善甘薯品質(zhì)，提高廣西農(nóng)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力提供技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試甘薯共10個(gè)品種，分別為桂粉2號(hào)、桂薯6號(hào)、桂紫薇薯1號(hào)、蘇薯16號(hào)、福薯404、福薯604、廣薯87、商薯19號(hào)、寧紫薯1號(hào)和龍薯31號(hào)。供試硒肥為含硒有機(jī)液肥(以下簡(jiǎn)稱硒液肥，Se≥0.88 %)，由廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所提供。

1.2 試驗(yàn)方法

于2014年8月下旬在廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院武鳴里建科研基地進(jìn)行不同甘薯品種自然富硒能力篩選的田間試驗(yàn)，供試土壤為赤紅壤，土壤理化性質(zhì):pH 5. 79、有機(jī)質(zhì)6.72 g/kg、全氮1.37 g/kg、全磷0.44 g/ kg、全鉀5.49 g/kg、堿解氮41.00 mg/kg、速效磷12.00 mg/kg、速效鉀129.00 mg/kg、總硒0.38 mg/ kg。試驗(yàn)采用小區(qū)對(duì)比方法，隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3次重復(fù)，4行區(qū)，行長(zhǎng)4.5 m，壟寬1.0 m，小區(qū)面積18 m2，株距24～26 cm，栽培密度40 000株/hm2。按照甘薯常規(guī)栽培管理進(jìn)行種植。于2015年1月中旬收獲。

選用前期篩選試驗(yàn)中自然富硒能力最強(qiáng)的甘薯品種進(jìn)行甘薯富硒栽培試驗(yàn)，于2015年7月上旬在廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘薯展示區(qū)開展試驗(yàn)研究，供試土壤為水稻土，土壤理化性質(zhì):pH 7.20、有機(jī)質(zhì)26.5 g/kg、全氮1.06 g/kg、全磷0.90 g/kg、全鉀4.29 g/ kg、堿解氮38.00 mg/kg、速效磷57.00 mg/kg、速效鉀415.00 mg/kg、總硒0.56 mg/kg。試驗(yàn)設(shè)置7個(gè)處理，其中，土施、噴施、土施+噴施3種施硒方式各設(shè)2個(gè)施硒量處理，以不施硒肥處理作對(duì)照(CK)，各處理具體施硒方式見表1。采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3次重復(fù)，6行區(qū)，行長(zhǎng)4.3 m，壟寬0.9 m，小區(qū)面積23.2 m2，株距20～21 cm，栽培密度45000株/hm2。硒液肥于甘薯結(jié)薯期兌水施用，其他栽培管理均按照常規(guī)進(jìn)行。于2015年11月下旬收獲。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目及方法

土壤硒采用NY/T1104-2006標(biāo)準(zhǔn)方法，植株硒采用GB5009.93-2010標(biāo)準(zhǔn)方法，均用氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法測(cè)定，土壤養(yǎng)分用常規(guī)分析法[9]。

表1 施硒處理Table1 Treatment of Se application

表2 不同甘薯品種的薯塊、莖葉硒含量Table 2 Se content in root-tuber，stem and leaf of different sweet potato varieties

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel2003和DPS 7.05數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同甘薯品種的自然富硒能力

于采收時(shí)分別取樣，測(cè)定薯塊和莖葉硒含量。結(jié)果表明，桂紫薇薯1號(hào)、桂粉2號(hào)薯塊硒含量顯著高于其它品種，薯塊硒含量最高的是桂紫薇薯1號(hào)，為0.0137 mg/kg，最低的是福薯404，為0.0031 mg/ kg，桂紫薇薯1號(hào)薯塊硒含量為福薯404的4.42倍。莖葉中硒含量最高的福薯604，為0.0276 mg/ kg，最低的是商薯19號(hào)，為0.0067 mg/kg，福薯604莖葉硒含量為商薯19號(hào)的4.12倍。從10個(gè)甘薯品種成熟期薯塊、莖葉的硒含量平均值可知莖葉＞薯塊(表2)。不同甘薯品種成熟期薯塊、莖葉硒含量差異較大，變異系數(shù)較大，說明不同甘薯品種具有不同的自然富硒能力(表3)。因此，可通過篩選對(duì)硒吸收能力強(qiáng)的甘薯品種來提高甘薯的硒含量。

不同甘薯品種成熟期薯塊中硒的平均含量為0.0080 mg/kg(表3)，且薯塊硒含量最高的桂紫薇薯1號(hào)也未達(dá)到廣西富硒農(nóng)產(chǎn)品硒含量的地方標(biāo)準(zhǔn)(DB 45/T1061-2014)中要求薯類的硒含量值(0.02～0.20 mg/kg)，說明甘薯并不能很好地吸收土壤中的硒，因此，需采用人工添加外源硒的方式來提高甘薯的硒含量。

2.2 不同施硒處理對(duì)甘薯薯塊硒含量的影響

采用上述試驗(yàn)中薯塊硒含量最高的甘薯品種(桂紫薇薯1號(hào))進(jìn)行富硒栽培試驗(yàn)，結(jié)果表明，不同施硒處理均可有效增加甘薯薯塊的硒含量;對(duì)于同種施硒方式，隨著施硒量增加，甘薯薯塊硒含量均有明顯提高。從表4可以看出，6個(gè)施硒處理的薯塊硒含量與CK相比，增幅為39.13%～192.75%，其中處理2、處理4、處理5、處理6薯塊硒含量達(dá)極顯著水平，處理3達(dá)顯著水平，處理1無差異。6個(gè)施硒處理中，處理6薯塊硒含量最高，達(dá)到0.0404 mg/kg;處理1薯塊硒含量最低，為0.0192 mg/kg;此外，盡管噴施硒量顯著少于土施硒量，但噴施處理富硒效果明顯比土施效果好;與單獨(dú)土施處理相比，土施+噴施處理薯塊硒含量有較為明顯的提高。按廣西地方標(biāo)準(zhǔn)，除處理1薯塊硒含量略低于富硒要求，其他5個(gè)處理均達(dá)到富硒標(biāo)準(zhǔn)。

表3 供試甘薯品種薯塊、莖葉的硒含量變化范圍Table 3 The range of Se content in root-tuber，stem and leaf of tested sweet potatoes

表4 不同施硒處理對(duì)甘薯薯塊硒含量的影響Table 4 Effects of Se application on the content of Se in sweet potato root-tuber

2.3 不同施硒處理對(duì)鮮薯產(chǎn)量的影響

桂紫薇薯1號(hào)富硒栽培試驗(yàn)的產(chǎn)量結(jié)果表明，甘薯植株通過不同施硒處理后，鮮薯產(chǎn)量均較對(duì)照有所增產(chǎn)，產(chǎn)量增幅為0.15%～27.68%。其中處理2鮮薯產(chǎn)量最高，達(dá)36 939.83 kg/hm2，與CK相比增產(chǎn)27.68%，差異達(dá)極顯著水平，但其他5個(gè)施硒處理與對(duì)照間鮮薯產(chǎn)量差異不顯著(表5)。但總體來說，相較CK，施硒處理對(duì)甘薯具有一定增產(chǎn)作用。

3 討 論

廣西土壤硒資源豐富，優(yōu)質(zhì)富硒土地約3.27萬hm2。然而，研究發(fā)現(xiàn)富硒土壤雖然含硒量豐富，但其所種植的作物中硒含量差異較大，所生產(chǎn)出來的農(nóng)產(chǎn)品硒含量無法得到一致穩(wěn)定的硒含量保證[10]，高硒的自然土壤條件下開發(fā)富硒食品仍難達(dá)到[11]。本研究對(duì)10份不同甘薯品種自然富硒能力研究表明，薯塊的硒含量為0.0031～0.0137mg/kg，桂紫薇薯1號(hào)富硒能力最強(qiáng)，不同甘薯品種薯塊中的硒含量差異較為顯著，這跟劉保健[7]等人研究結(jié)果一致，即不同品種在同一地塊內(nèi)種植，不同甘薯品種對(duì)硒元素的吸收能力存在極顯著差異。因此，篩選富硒甘薯品種對(duì)開發(fā)富硒甘薯產(chǎn)業(yè)具有一定的意義。然而，即使自然富硒能力最強(qiáng)的桂紫薇薯1號(hào)薯塊硒含量也達(dá)不到廣西地方標(biāo)準(zhǔn)的要求，仍需通過其它途徑富硒。

施硒是提高甘薯硒含量提的有效途徑[5，8]。本研究通過不同施硒處理，可有效提高甘薯薯塊中的硒含量，富硒效果為土施+噴施＞噴施＞土施。本研究條件下除處理1外，其他處理中甘薯硒含量均達(dá)到富硒農(nóng)產(chǎn)品硒含量(0.02～0.20 mg/kg)的要求，但薯塊中的硒含量(最高為0.040 mg/kg)仍偏低，說明仍可進(jìn)一步開展提高施硒量的相關(guān)研究。

適量施硒能提高作物產(chǎn)量，烤煙[12]、茶葉[13]、玉米[14]和花生[15]等作物上均有相關(guān)的報(bào)道。本研究表明，不同施硒處理對(duì)鮮薯產(chǎn)量有一定的增產(chǎn)作用，可能是因?yàn)檫m量施硒能使作物體內(nèi)過氧化物酶活性升高，增強(qiáng)了植株體內(nèi)抗氧化能力，從而提高了植株的抗逆性和抗衰老能力，保證了植株的正常生長(zhǎng)[16]，從而獲得增產(chǎn)效果。此外，適量施硒可提高作物的葉綠素含量[17]，增強(qiáng)作物的光合作用，促進(jìn)作物的生長(zhǎng)，從而提高作物產(chǎn)量[18]。但作物施硒增產(chǎn)的作用機(jī)制還未十分明確，還需要進(jìn)一步的探討和研究。

表5 不同硒處理對(duì)鮮薯產(chǎn)量的影響Table 5 Effects of Se on the yield of fresh root-tuber of sweet potato

4 結(jié) 論

10個(gè)甘薯品種中，桂紫薇薯1號(hào)自然富硒能力最強(qiáng);不同施硒方式可顯著提高甘薯薯塊硒含量，甘薯富硒效果為:土施+噴施＞噴施＞土施，施硒后對(duì)鮮薯產(chǎn)量有一定的增產(chǎn)效果。

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(責(zé)任編輯 王冠玉)

Natural Selenium-enriched Ability of Sweet Potatoes and Effect of W ays of Applying Selenium on Selenium Content of Sweet Potato

LIAO Qing，XING Ying，LIANG Pan-xia，HUANG Tai-qing，JIANG Ze-pu*
(Agricultural Resource and Environmental Research Institute，Guangxi Academy of Agricultural Sciences，Guangxi Nanning 530007，China)

【Objective】The aim was to screen sweet potato varietieswith strong selenium-enriched ability，study the selenium-enriched cultivation techniques to control the Se content in sweet potato reaching Guangxi local standard，provide reference for improving the sweet potato quality in Guangxi.【Method】Ten sweet potato varieties planted in Guangxiwere used to study the natural selenium-enriched ability in the soilwith Se content as0.38 mg/kg.Then Guiziweishu No.1 was treated by 3 ways of Se applying，including soil application，spraying and soil application+spraying with Se solution at the earthnut expanding stage.The influences of different fertilizingways on the Se content of fresh root tubers and the yield were investigated duringmaturity.【Result】After ripeness，the Se contents in root-tuber of different sweet potato varieties ranged between 0.0031-0.0137mg/kg，and the Se content in stem and leafwere higher than that in root-tuber of sweet potato. After Se application，Se content in the root-tuber increased by 39.13%-192.75%，and root-tuber yield increased by 0.15%-27.68% among different varieties.【Conclusion】Guiziweishu.1 had the highest selenium-enriched ability among 10 sweet potato varieties.Different fertilizing of selenium significantly increased Se content in root-tuber of sweet potato，and the selenium-enriched efficiency were ranked as follows:soil application+spraying＞spraying＞soil application，and Se application also increased yield significantly.

Selenium-enriched;Sweet potato variety;Se content;Yield

S531

A

1001-4829(2017)8-1838-05

10.16213/j.cnki.scjas.2017.8.024

2017-05-10

廣西科技計(jì)劃項(xiàng)目(桂科攻1598006-5-13);廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技發(fā)展基金和科研業(yè)務(wù)費(fèi)項(xiàng)目(桂農(nóng)科2014YX04，2015YT33，2015JM23);廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院成果轉(zhuǎn)化項(xiàng)目(農(nóng)成轉(zhuǎn)2015005)

廖 青(1981-)，女，廣西梧州人，碩士，副研究員，主要從事土壤生態(tài)和高值農(nóng)業(yè)研究，*為通訊作者，E-mail: lzjeep@163.com。