鋅、硒種肥配施對裸燕麥產(chǎn)量及礦質(zhì)元素含量的影響

趙利梅，白艷姝，高炳德

(1.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學生態(tài)環(huán)境學院，內(nèi)蒙古呼和浩特 010019； 2.浙江中醫(yī)藥大學藥學院，浙江杭州 311402； 3.內(nèi)蒙古化工職業(yè)學院，內(nèi)蒙古呼和浩特 010017)

鋅、硒種肥配施對裸燕麥產(chǎn)量及礦質(zhì)元素含量的影響

趙利梅1,2，白艷姝3，高炳德1

(1.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學生態(tài)環(huán)境學院，內(nèi)蒙古呼和浩特 010019； 2.浙江中醫(yī)藥大學藥學院，浙江杭州 311402； 3.內(nèi)蒙古化工職業(yè)學院，內(nèi)蒙古呼和浩特 010017)

為了明確鋅、硒種肥配施對裸燕麥產(chǎn)量及礦質(zhì)元素含量的影響，以裸燕麥品種燕科1號為材料，田間試驗設(shè)置鋅肥、硒肥、鋅肥和硒肥配施及對照4個處理，分析了燕麥籽粒產(chǎn)量及其構(gòu)成因素、籽粒中礦質(zhì)元素Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn、Se的含量以及Zn、Se的累積量。結(jié)果表明，與對照相比，種施鋅肥、硒肥以及鋅肥和硒肥配施可以顯著提高燕麥生物學產(chǎn)量。鋅肥和硒肥配施時，燕麥籽粒比對照增產(chǎn)2.8%，但不同處理間差異不顯著。隨著生育進程的推進，不同處理Zn、Se累積量均呈現(xiàn)逐漸增加的變化趨勢。與對照相比，單獨施用鋅肥、鋅硒肥配施可以顯著提高燕麥全株Zn的積累量，分別提高了30.2%和37.1%；單獨施用硒肥、鋅硒肥配施可以顯著提高全株Se的積累量，分別提高了95.3%和110.6%。不同施肥處理均可提高成熟期籽粒中Zn、Se含量，鋅肥、硒肥、鋅肥和硒肥配施時籽粒中Zn含量分別比對照提高了30.5%、13.9%和31.5%，Se含量分別提高了41.7%、175.6%和239.4%。不同處理間成熟期籽粒中Ca、Mg、Fe、Mn、Cu含量的差異不顯著。說明通過種施鋅肥、硒肥、以及鋅肥和硒配施在不影響產(chǎn)量的條件下可以達到提高燕麥籽粒中Zn、Se含量的目的。

裸燕麥；種肥；礦質(zhì)元素；硒；鋅

Abstract: In order to increase yield and improve quality of oat by application of Se and Zn fertilizer,a field experiment was carried out to study the effects of application of Se,Zn,and combined application of Se and Zn fertilizers on yield and mineral elements in naked oat,with Yanke No. 1 as research material. The yield of naked oat,Se and Zn accumulation,Ca,Mg,Fe,Mn,Cu,Zn,and Se content in grains were determined. Application of Se,Zn,and combined application of Se and Zn fertilizers as seed manure significantly increased the biomass of oat,respectively.Combined application of Se and Zn fertilizers increased grains yield by 2.8%,however,there was no significant effect among different treatments. The accumulation Zn and Se in seed showed increasing trend during the growth period. Compared with control(CK),the Zn accumulation was significantly increased with application of Zn fertilizer and combined application of Zn and Se fertilizer by 30.2% and 37.1%,respectively,and the Se accumulation was significantly increased with application of Se fertilizer and combined application of Zn and Se fertilizer by 95.3% and 110.6%,respectively.The Zn and Se content at maturity period were significantly increased by 30.5%,13.9%,31.5% and 41.7%,175.6%,239.4% with application of Zn,Se,combined of Se and Zn fertilizers,respectively. There was no significant effect on Ca,Mg,Fe,Mn and Cu content in seed at maturity period. The results showed that Zn and Se content in grains of oat could be improved with application of Se,Zn,and combined application of Se and Zn fertilizers,but grains yield was not decreased.

Keywords: Naked oat; Seed manure; Mineral elements; Se; Zn

微量元素對人體的作用已引起人們的廣泛關(guān)注，通過食品途徑補充微量元素勢在必行。因此，如何提高農(nóng)產(chǎn)品中微量元素含量成為農(nóng)學研究領(lǐng)域的熱點問題。目前，國內(nèi)外對小麥、玉米、水稻、蔬菜等多種作物有關(guān)微量元素方面的研究較多。有研究表明,通過施用微量元素，可以有效地提高作物可食部位的微量元素含量[5-8]。然而，目前關(guān)于燕麥對微量元素的敏感性研究的報道甚少。鑒于此，本研究以裸燕麥品種燕科1號為材料，田間設(shè)置鋅肥、硒肥、鋅肥和硒肥配施及對照4個處理，分析燕麥籽粒產(chǎn)量及其構(gòu)成因素、籽粒中礦質(zhì)元素Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn、Se的含量以及Zn、Se的累積量，以期探索能夠提高裸燕麥籽粒中Zn或Se含量的措施，進而提高裸燕麥作為功能性食品的品質(zhì)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

田間試驗于2005年在內(nèi)蒙古農(nóng)牧科學院旱作試驗中心(武川縣上禿亥鄉(xiāng)三間房村)進行。試驗地海拔1 600～2 000 m；年均氣溫為2.5 ℃，月均最高氣溫出現(xiàn)在7月(19.0 ℃)；年均降雨量約300 mm,集中分布于5-9 月，屬典型的農(nóng)牧交錯帶氣候[9]。供試土壤為淡栗鈣土，質(zhì)地為砂壤。土壤中有機質(zhì)和全氮含量為22.0和1.12 g·kg-1，堿解氮、有效磷、速效鉀和有效鋅含量依次為110.4、11.2、114.6和1.14 mg·kg-1，全硒含量為28 μg·kg-1，pH值為8.1。

1.2 試驗設(shè)計

田間試驗設(shè)施鋅肥(Zn)、硒肥(Se)、鋅硒肥(Zn+Se)和對照(CK)4個處理，3次重復(fù)，隨機排列，小區(qū)面積24 m2。CK處理：將150 kg·hm-2羊廄肥、75 kg·hm-2磷酸二銨、45 kg·hm-2氯化鉀充分混合后，用分層播種機施于種子側(cè)下方3 cm處。Zn處理：將22.5 kg·hm-2硫酸鋅(ZnSO4·7H2O)與150 kg·hm-2羊廄肥充分混合，再與75 kg·hm-2磷酸二銨、45 kg·hm-2氯化鉀充分混合，用分層播種機施于種子側(cè)下方3 cm 處。Se處理：將硒酸鈉150 g·hm-2溶于水，均勻噴灑于150 kg·hm-2羊廄肥中，充分混勻，再與75 kg·hm-2磷酸二銨、45 kg·hm-2氯化鉀充分混合，用分層播種機施于種子側(cè)下方3 cm。Zn+Se處理：先將硒酸鈉150 g·hm-2噴灑于150 kg·hm-2羊廄肥中，再與22.5 kg·hm-2硫酸鋅(ZnSO4·7H2O)混勻，最后與75 kg·hm-2磷酸二銨、45 kg·hm-2氯化鉀充分混勻，用分層播種機施于種子側(cè)下方3 cm。

供試燕麥品種為燕科1號，播量為150 kg·hm-2，行距為25 cm。2005年5月30日播種，9月2日收獲，全生育期灌水2次，其余管理同一般大田。

1.3 樣品采集與測定

分別在分蘗期、拔節(jié)期、抽穗期、灌漿期、成熟期，每小區(qū)采集樣品30株，105 ℃殺青30 min，80 ℃烘干至恒重，稱干重。成熟期每個處理隨機取1 m2樣方進行考種。Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn含量的測定采用HNO3-HClO4消煮-TAS-986原子吸收分光光度法[10]；Se含量的測定采用2,3-二氨基萘熒光光度法[11]。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

試驗數(shù)據(jù)用SAS 9.1軟件進行統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥處理對燕麥產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

由表1可知，與CK相比，施用硒肥時燕麥籽粒產(chǎn)量有所降低，而施用鋅肥、鋅硒肥時籽粒產(chǎn)量有所增加，但差異均未達顯著水平；施用鋅肥、硒肥、鋅硒肥配施時燕麥生物學產(chǎn)量分別提高了6.4%、4.8%和8.1%，且差異均達顯著水平；除施硒肥處理外，其他處理時燕麥穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重均有所提高，但不同處理穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重的差異未達顯著水平。

表1 不同施肥處理下燕麥的產(chǎn)量及其構(gòu)成因素Table 1 Grain yield and its components of oat under different fertilization treatments

同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示不同處理間差異在0.05水平上顯著。下同。

Values followed by different letters in a column mean significant difference among treatments at 0.05 level. The same below.

2.2 不同施肥處理對燕麥Zn、Se累積量的影響

由表2、表3可知，隨著生育期的推進，不同處理燕麥全株Zn、Se積累量變化呈逐漸增加的趨勢。與CK相比，施用鋅肥、鋅硒肥時全株Zn的累積量顯著增加，分別增加了30.2%、37.1%；施用硒肥、鋅硒肥配施時全株Se的累積量顯著增加，分別增加了95.3%、110.6%。

表2 不同施肥處理下燕麥不同生育期的單株Zn累積量Table 2 Zn accumulation per plant at different growth stages under different fertilization treatments μg

表3 不同施肥處理下燕麥不同生育期的單株Se累積量Table 3 Se accumulation per plant at different growth stages under different fertilization treatments μg

2.3 不同施肥處理對成熟期燕麥籽粒中Zn、Se含量的影響

與對照相比，不同施肥處理下成熟期燕麥籽粒中Zn含量均有所增加(圖1)，其中，施用鋅肥及鋅硒肥配施，籽粒中Zn含量分別比對照提高了30.5%和31.5%，與對照的差異達顯著水平，其余處理與對照的差異均不顯著。

施用鋅肥、硒肥、鋅硒肥配施，籽粒中Se含量分別為0.085、0.165、0.204 mg·kg-1，分別比對照提高了41.7%、175.6%、239.4%，不同處理間差異達顯著水平。

2.4 不同施肥處理對成熟期燕麥籽粒中Ca、Mg、Fe、Mn、Cu含量的影響

不同施肥處理對成熟期籽粒中Ca、Mg、Fe、Mn、Cu含量的影響見表4。施用鋅肥時，籽粒中Ca、Fe含量比對照有所提高，其他處理比對照有所降低。不同施肥處理籽粒中Mg、Mn含量均低于對照。施用硒肥后，籽粒中的Cu含量有所提高，施用鋅肥、鋅硒肥配施籽粒中的Cu含量有所降低。經(jīng)顯著性檢驗，不同處理間籽粒中Ca、 Mg、 Fe、Mn、Cu含量差異均未達到顯著水平。

圖1 不同處理下燕麥成熟期籽粒中Zn、Se的含量

表4 不同處理下燕麥成熟期籽粒中Ca、Mg、Fe、Mn、Cu的含量Table 4 Ca，Mg，F(xiàn)e，Mn，Cu contents in oat grains under different treatments at maturity stage

3 討 論

3.1 硒肥處理對燕麥籽粒產(chǎn)量與Se含量的影響

目前，以小麥、玉米、水稻、蔬菜、果樹等為材料，通過施用硒肥強化農(nóng)產(chǎn)品中Se及微量元素的研究較多，涉及施肥量、施肥方式等，但是對產(chǎn)量的影響結(jié)論不一。小麥噴施亞硒酸鈉比噴清水對照可增產(chǎn)1 691.4～2 443.2 kg·hm-2[12]，施用富硒腐植酸肥料使小麥增產(chǎn)13.6%～15.2%[13]，低水平硒(≤10 mg·kg-1)增加玉米生物量、籽粒產(chǎn)量，高水平硒(>25 mg·kg-1)使玉米干物質(zhì)量、籽粒產(chǎn)量降低[14]，施用適量硒、鋅、鐵時，玉米產(chǎn)量提高15.6%～73.8%，大豆產(chǎn)量提高58.9%～115.1%[15]。也有結(jié)果表明，耕層土壤施硒和葉面噴施硒肥對小麥、玉米生物量及產(chǎn)量都無顯著影響[16-17]，施用硒肥對水稻產(chǎn)量沒有明顯影響[18]。張新軍等[19]報道，壩莜1號燕麥噴施硒肥對于籽粒產(chǎn)量、生物產(chǎn)量均沒有顯著影響，而本研究中，施用硒肥顯著提高了燕麥生物學產(chǎn)量，籽粒產(chǎn)量略有降低，但沒有顯著差異。這與郭 孝等[18]的研究結(jié)果一致。因此，施用硒肥對于作物產(chǎn)量的影響不一，可能與作物種類、作物品種、土壤背景含硒量、施肥技術(shù)有關(guān)。

研究表明，施用硒肥(土施、噴施)可以顯著提高玉米、小麥、大豆、水稻籽粒中的Se含量，且在一定范圍內(nèi)隨硒肥用量的增加Se含量增加幅度變大[16-22]。本研究中施用硒肥顯著提高了燕麥籽粒中Se含量。說明通過合理施肥可以達到強化農(nóng)產(chǎn)品中Se含量的目的。

3.2 鋅肥處理對燕麥產(chǎn)量與Zn含量的影響效果

近年來的研究表明，施用鋅肥是改善作物缺鋅和提高產(chǎn)量的重要措施，施肥效果大多數(shù)呈正相關(guān)。研究內(nèi)容廣泛，涉及施肥方式(土施、噴施、種子處理、蘸秧根等)、施用量、葉面噴施時間、鋅肥品種、作物品種等。結(jié)果表明，對于水稻、小麥、玉米為土施增產(chǎn)效果最好，噴施和種子處理增產(chǎn)效果差異不明顯，適當?shù)墓╀\水平可以顯著提高作物的產(chǎn)量和鋅含量[23-28]。本研究中施用鋅肥顯著增加了燕麥生物量，提高了籽粒產(chǎn)量，但與對照差異不顯著，但是顯著提高了成熟期籽粒中Zn含量，這個可能與施用量、施肥方法有關(guān)。

3.3 鋅肥與硒肥配施的效果

昝亞玲等[15]研究表明，土施鋅、硒結(jié)合葉面施鐵可明顯提高作物產(chǎn)量，但土施鋅、硒再結(jié)合葉面噴施鋅、硒、鐵反而會使增產(chǎn)效果下降。本研究結(jié)果表明，鋅硒肥配施可以提高燕麥生物量、籽粒產(chǎn)量，以及籽粒中Zn、Se含量。筆者曾研究鋅硒肥配施對春小麥影響，結(jié)果表明，鋅硒肥配施對產(chǎn)量的影響與硒施用量有關(guān)，噴施硒濃度20 mg·L-1與硫酸鋅相配合使用可以增加春小麥生物產(chǎn)量和經(jīng)濟產(chǎn)量，否則會降低產(chǎn)量，但鋅硒肥配施可以顯著提高春小麥籽粒中Zn、Se含量。說明鋅硒肥配施可以強化農(nóng)產(chǎn)品中Zn、Se含量。

3.4 鋅肥、硒肥與其他中量和微量元素含量的關(guān)系

本研究結(jié)果表明，單獨施用鋅肥增加了成熟期燕麥籽粒中Ca、Fe含量，單獨施用硒肥增加了籽粒中Cu含量，其余處理均降低了籽粒中Ca、Mg、Fe、Mn含量，不同處理間差異均不顯著。但有資料表明，適當基施硒肥有利于提高揚花期燕麥青干草中Cu、Zn 和Se 的含量和果實中Fe、Cu、Zn 和Se 的含量。而劉 慶[15]研究表明，一定的施硒水平下，可促進玉米籽粒對Mg、Fe、Mn、Cu、 Zn的吸收，不同硒用量均顯著降低了玉米籽粒中Ca含量。鋅肥、硒肥及其配施與其他中量和微量元素的關(guān)系還沒有一致規(guī)律。由于土壤中不同元素間的相互作用受多種因素的影響，加之具體施肥方法不同，導(dǎo)致影響作用沒有一致規(guī)律。今后應(yīng)該在一定施肥條件下，進一步深入研究不同元素間相互關(guān)系。

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EffectofZnandSeFertilizerasSeedManureonYieldandMineralElementsinNakedOatSeed

ZHAOLimei1,2，BAIYanshu3，GAOBingde1
(1.College of Ecology and Environmental Science,Inner Mongolia Agricultural University,Huhhot,Inner Mongolia 010019,China; 2.College Pharmacy,Zhejiang Chinese Medical University,Hangzhou,Zhejiang 311402,China; 3.Department of Computer and Information Engineering,College of Inner Mongolia Vocational College of Chemical Engineering,Huhhot,Inner Mongolia 010070,China)

時間：2017-09-13

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S512.6；S311

A

1009-1041(2017)09-1240-06

2016-12-23

2017-06-22

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高炳德(E-mail：gaobingde39@163.com)