葉面噴施硒肥對(duì)甜玉米籽粒富硒、重金屬含量及產(chǎn)量的影響

黃愛(ài)花 黃開健 彭楷 黃世歡 畢獻(xiàn)燦 翟瑞寧

摘要：【目的】探索外源施硒對(duì)鮮食甜玉米籽粒硒含量、重金屬含量、品質(zhì)及產(chǎn)量的影響，為鮮食甜玉米生產(chǎn)中合理使用硒肥提供參考依據(jù)?！痉椒ā恳蕴鹩衩灼贩N桂甜612和硒肥“鋅硒葆”為試驗(yàn)材料，采用裂區(qū)設(shè)計(jì)，設(shè)3個(gè)葉面噴施期（拔節(jié)期、大喇叭口期、抽雄期）主處理和6個(gè)硒肥濃度[0（CK）、0.66、0.80、1.00、1.33和2.00 g/L]副處理，在甜玉米吐絲授粉23 d后測(cè)量籽粒中硒、鎘、砷含量和籽粒糖度及鮮穗產(chǎn)量?！窘Y(jié)果】不同時(shí)期噴施硒肥，鮮食甜玉米籽粒硒含量均隨硒肥濃度的增加而增加，其中大喇叭口期和抽雄期葉面噴施硒肥可顯著（P<0.05）或極顯著（P<0.01）提高甜玉米籽粒硒含量。不同時(shí)期噴施不同濃度硒肥均能提高甜玉米籽粒糖度，其中拔節(jié)期、大喇叭口期噴施0.80～1.00 g/L硒肥的增甜效果較佳。拔節(jié)期、大喇叭口期噴施不同濃度硒肥處理的籽粒鎘含量和砷含量均高于或等于CK，抽雄期的鎘含量低于CK。隨硒肥濃度的增加，拔節(jié)期的鮮穗產(chǎn)量呈逐漸下降趨勢(shì)，大喇叭口期和抽雄期的鮮穗產(chǎn)量呈先升高后降低的變化趨勢(shì)，其中大喇叭口期葉面噴施0.80～1.00 g/L硒肥的增產(chǎn)效果最佳，高濃度（2.00 g/L）硒肥則引起葉面灼傷而造成減產(chǎn)?！窘Y(jié)論】適宜生育期葉面噴施適當(dāng)濃度的硒肥不僅可提高甜玉米的籽粒硒含量、改善甜度口感，還可提高其鮮穗產(chǎn)量，其中以甜玉米大喇叭口期葉面噴施硒肥“鋅硒葆”0.80～1.00 g/L的效果最佳。硒肥是否對(duì)甜玉米重金屬含量產(chǎn)生影響與硒肥噴施時(shí)期有關(guān)。

關(guān)鍵詞： 甜玉米;葉面施硒;籽粒硒含量;重金屬含量;產(chǎn)量

中圖分類號(hào)： S513.062? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A 文章編號(hào)：2095-1191（2019）01-0040-05

0 引言

【研究意義】硒是植物體中谷胱甘肽過(guò)氧化物酶（GSH-Px）的主要成分，是人體和動(dòng)物必需的有益微量元素。硒具有增強(qiáng)人體免疫力、維持甲狀腺功能、保護(hù)心肌及防止心血管系統(tǒng)疾病發(fā)生等多種作用（陳長(zhǎng)蘭等，2016）。鎘和砷為人體非必需元素，對(duì)人體和動(dòng)植物有毒害作用，長(zhǎng)期食用鎘、砷含量超標(biāo)食物，會(huì)面臨慢性中毒風(fēng)險(xiǎn)。我國(guó)約有72%的國(guó)土面積缺硒，其中30%的國(guó)土面積嚴(yán)重缺硒，另外耕地土壤鎘污染的點(diǎn)位超標(biāo)為7%（黃太慶等，2017）。隨著城鄉(xiāng)居民生活水平的提高，鮮食玉米以其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高、口感風(fēng)味獨(dú)特等特點(diǎn)而深受廣大消費(fèi)者青睞。我國(guó)甜玉米種植面積約33.3萬(wàn)ha，其中廣西甜玉米種植面積占14%，居全國(guó)第2位（劉蔚楠等，2016）。但鮮食甜玉米籽粒的硒含量普遍較低，遠(yuǎn)不能滿足人體正常需求。因此，探討葉面噴施硒肥對(duì)甜玉米籽粒富硒、重金屬含量及產(chǎn)量的影響，以期提高甜玉米籽粒硒含量，從而達(dá)到合理補(bǔ)硒的目的;同時(shí)，探索生產(chǎn)中便捷且效果穩(wěn)定的甜玉米富硒安全栽培方法，以提高甜玉米的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值及食品安全?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】前人關(guān)于富硒農(nóng)作物栽培技術(shù)、葉面噴施硒肥方法對(duì)硒富集影響等的研究報(bào)道較多。史振聲等（2007）研究表明，在甜玉米上施用硒肥能顯著提高甜玉米籽粒的硒含量且對(duì)品質(zhì)有一定改善作用，但對(duì)產(chǎn)量及其構(gòu)成因素影響不明顯。劉春菊等（2012）研究表明，在鮮食玉米抽雄期和采收前7 d葉面噴施硒肥，鮮食玉米中總硒和有機(jī)硒含量高于大喇叭口期，硒的富集量隨葉面噴施硒肥次數(shù)的增加而增加。羅連光等（2013）研究認(rèn)為，在甜玉米灌漿前期葉面噴施富硒植物營(yíng)養(yǎng)素能顯著提高甜玉米的硒含量、鮮穗產(chǎn)量、出籽率和百粒重。鄭陽(yáng)等（2013）研究認(rèn)為，葉面噴施硒肥能顯著提高糯玉米籽粒的硒含量及籽粒產(chǎn)量，而對(duì)糯玉米品質(zhì)無(wú)明顯影響。李圣男等（2014）通過(guò)對(duì)我國(guó)近35年來(lái)的富硒玉米相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，認(rèn)為硒肥的施用方式以葉面噴施為主，以玉米抽雄期噴施亞硒酸鈉效果最佳，最適噴施濃度為40～70 mg/kg。黃麗美等（2017）研究了玉米抽雄期葉面噴施不同濃度亞硒酸鈉對(duì)玉米籽粒硒含量、產(chǎn)量、營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)和安全品質(zhì)的影響，認(rèn)為隨外源硒濃度的增加，玉米籽粒中硒含量增加，重金屬鉛、鎘和汞含量顯著下降。此外，有研究認(rèn)為硒對(duì)鎘存在拮抗作用，添加硒元素能減少植物對(duì)鎘的吸收，并增強(qiáng)植物的抗氧化能力，從而在一定程度上緩解鎘對(duì)植物的毒害作用（張美德等，2015）?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】近年來(lái)廣西甜玉米生產(chǎn)面積逐年增加，合理、安全使用硒肥對(duì)指導(dǎo)甜玉米生產(chǎn)具有現(xiàn)實(shí)意義，但目前關(guān)于硒肥對(duì)甜玉米籽粒的硒含量、品質(zhì)、重金屬含量及產(chǎn)量影響的研究鮮見(jiàn)報(bào)道。【擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題】通過(guò)在鮮食甜玉米不同生育時(shí)期葉面噴施不同濃度的硒肥，探索外源施硒對(duì)鮮食甜玉米籽粒硒含量、重金屬含量、品質(zhì)及產(chǎn)量的影響，為鮮食甜玉米生產(chǎn)中合理使用硒肥提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1. 1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)品種為廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米研究所育成的甜玉米新品種桂甜612，葉面硒肥為長(zhǎng)沙隆農(nóng)農(nóng)業(yè)科技開發(fā)有限公司生產(chǎn)的糧油型鋅硒葆（20 g/包）。

1. 2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)于2017年3—6月在橫縣農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所試驗(yàn)基地進(jìn)行。試驗(yàn)地土壤全硒含量0.42 mg/kg，鎘含量0.21 mg/kg，砷含量19.46 mg/kg，速效磷含量26.4 mg/kg，速效鉀含量106.0 mg/kg，堿解氮含量310.0 mg/kg，有機(jī)質(zhì)含量10.39 g/kg。

試驗(yàn)采用裂區(qū)設(shè)計(jì)，設(shè)硒肥噴施時(shí)期（A）和硒肥噴施濃度（B）兩個(gè)因素。A為主處理，共設(shè)3個(gè)噴施時(shí)期：A1（拔節(jié)期）、A2（大喇叭口期）和A3（抽雄期）;B為副處理，共設(shè)6個(gè)噴施濃度：B1（0 g/L，清水對(duì)照，CK）、B2（0.66 g/L）、B3（0.80 g/L）、B4（1.00 g/L）、B5（1.33 g/L）和B6（2.00 g/L）。共18個(gè)處理，3次重復(fù)，4行區(qū)，行長(zhǎng)4.5 m，種植密度4.8萬(wàn)株/ha。不同處理的葉面硒肥均選擇晴天下午16：30后均勻噴施在玉米葉面上。其余田間管理與大田生產(chǎn)相同。

1. 3 測(cè)定項(xiàng)目及方法

在甜玉米吐絲授粉后23 d，每處理收獲中間2行甜玉米的鮮果穗進(jìn)行測(cè)產(chǎn)，利用糖度計(jì)測(cè)量籽粒糖度;同時(shí)每處理隨機(jī)采集5個(gè)帶苞葉甜玉米鮮果穗送至廣西大學(xué)農(nóng)學(xué)院實(shí)驗(yàn)室測(cè)定籽粒的硒、鎘和砷含量。籽粒硒和砷含量采用原子熒光光度法進(jìn)行測(cè)定，鎘含量采用原子分光光度計(jì)測(cè)定。

1. 4 統(tǒng)計(jì)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2010進(jìn)行整理并制圖，采用DPS 9.5進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2. 1 硒肥噴施濃度對(duì)甜玉米籽粒硒含量的影響

由圖1可知，在拔節(jié)期、大喇叭口期和抽雄期葉面噴施硒肥，鮮食甜玉米籽粒硒含量均隨硒肥濃度的增加而增加，其中大喇叭口期噴施的甜玉米籽粒硒含量增加效果最明顯，其次是抽雄期。拔節(jié)期葉面噴施不同濃度硒肥處理的甜玉米籽粒硒含量為0.0145～0.0914 mg/kg，與CK（0.0102 mg/kg）差異均不顯著（P>0.05，下同）。大喇叭口期葉面噴施不同濃度硒肥處理的甜玉米籽粒硒含量為0.1936～0.5725 mg/kg，較CK（0.0144 mg/kg）提高13.4～39.8倍，差異均達(dá)極顯著水平（P<0.01，下同），其中除2.00 g/L硒肥濃度處理的籽粒硒含量（0.5725 mg/kg）略高于GB 28050—2011《預(yù)包裝食品營(yíng)養(yǎng)標(biāo)簽通則》（0.15～0.50 mg/kg）外，其余處理的籽粒硒含量均符合富硒食品標(biāo)準(zhǔn)要求。抽雄期葉面噴施硒肥，2個(gè)低硒肥濃度處理（0.66和0.80 g/L）的甜玉米籽粒硒含量分別為0.0240和0.0804 mg/kg，均高于CK籽（0.0199 mg/kg），但差異未達(dá)顯著水平，也未達(dá)富硒食品標(biāo)準(zhǔn)要求;其余3個(gè)硒肥濃度處理均能顯著（P<0.05，下同）或極顯著增加甜玉米籽粒硒含量，分別較CK提高7.5、9.1和22.1倍，且均達(dá)富硒食品標(biāo)準(zhǔn)。由此可知，通過(guò)葉面噴施硒肥是增加甜玉米籽粒硒含量的有效方法，其關(guān)鍵技術(shù)是掌握好噴施時(shí)期和噴施濃度。

2. 2 硒肥噴施濃度對(duì)甜玉米籽粒糖度的影響

由圖2可知，在拔節(jié)期、大喇叭期、抽雄期葉面噴施硒肥，與CK相比，不同硒肥濃度處理均能增加甜玉米籽粒的糖度，但其增甜效果存在差異。拔節(jié)期時(shí)，與CK相比，僅0.80和1.00 g/L硒肥濃度處理可顯著提高甜玉米籽粒糖度，分別較CK的糖度增加5.2%和5.4%;其余硒肥濃度處理與CK差異均未達(dá)顯著水平。大喇叭口期時(shí)，與CK相比，1.00 g/L硒肥濃度處理可顯著提高甜玉米籽粒糖度，較CK增加5.6%;其余硒肥濃度處理較CK的糖度增加1.9%～4.5%，與CK差異均不顯著。抽雄期時(shí)，不同硒肥濃度處理較CK的籽粒糖度增加2.1%～4.4%，差異均不顯著。說(shuō)明通過(guò)葉面噴施硒肥能改善甜玉米籽粒糖度，其噴施濃度在0.80～1.00 g/L時(shí)的增甜效果較佳。

2. 3 硒肥噴施濃度對(duì)甜玉米籽粒中重金屬鎘、砷含量的影響

由表1可知，葉面噴施不同硒肥濃度處理和CK的甜玉米籽粒鎘含量、砷含量均未超出GB 2762—2012《食品中污染限量》中的鎘含量（0.1 mg/kg）和砷含量（0.5 mg/kg）限定值。在拔節(jié)期和大喇叭口期葉面噴施不同硒肥濃度處理的甜玉米籽粒鎘和砷含量均高于或等于CK，其中拔節(jié)期硒肥噴施濃度0.80和2.00 g/L處理的籽粒砷含量分別較CK顯著提高1.5和1.4倍，其余處理的籽粒砷含量與CK差異不顯著，不同處理間鎘含量差異也未達(dá)顯著水平。在抽雄期葉面噴施硒肥，不同濃度處理的籽粒鎘含量為0.0038～0.0047 mg/kg，籽粒砷含量為0.0027～0.0032 mg/kg，其中籽粒鎘含量均低于CK（0.0050 mg/kg），但鎘和砷含量在不同處理間差異均不顯著。可見(jiàn)，拔節(jié)期和大喇叭口期葉面噴施硒肥可能對(duì)鎘、砷的吸收和轉(zhuǎn)化略有促進(jìn)作用，而抽雄期葉面噴硒肥具有降低鎘在甜玉米籽粒中累積的作用，但對(duì)籽粒砷含量影響不明顯。

2. 4 硒肥噴施濃度對(duì)甜玉米鮮穗產(chǎn)量的影響

由圖3可知，不同時(shí)期噴施不同濃度的硒肥對(duì)甜玉米鮮穗產(chǎn)量影響明顯。拔節(jié)期時(shí)噴施硒肥，甜玉米鮮穗產(chǎn)量隨硒肥濃度的增加呈逐漸下降趨勢(shì)噴施硒肥，各硒肥處理較CK減產(chǎn)0.8%～9.8%，其中1.00～2.00 g/L處理減產(chǎn)達(dá)顯著或極顯著水平。大喇叭口期時(shí)噴施硒肥，甜玉米鮮穗產(chǎn)量隨硒肥濃度的增加呈先升高后降低的變化趨勢(shì)，硒肥濃度為0.80 g/L時(shí)鮮穗產(chǎn)量最高，較CK顯著增產(chǎn)4.5%;其次為1.00 g/L處理，較CK顯著增產(chǎn)4.0%;0.66和1.33 g/L處理僅較CK增產(chǎn)0.3%和0.6%，差異不顯著;2.00 g/L處理鮮穗產(chǎn)量最低。抽雄期時(shí)噴施硒肥，甜玉米鮮穗產(chǎn)量也隨硒肥濃度的增加呈先升高后降低的變化趨勢(shì)，但各處理間差異均不顯著，除2.00 g/L處理較CK減產(chǎn)外，其余處理鮮穗產(chǎn)量均較CK略有提高。表明適宜時(shí)期噴施適當(dāng)濃度的硒肥有利于增加甜玉米鮮穗產(chǎn)量，其中大喇叭口期葉面噴施0.80～1.00 g/L硒肥的增產(chǎn)效果最佳。

2. 5 噴施時(shí)期對(duì)甜玉米籽粒硒含量、重金屬含量、籽粒糖度及鮮穗產(chǎn)量的影響

由表2可知，不同時(shí)期葉面噴施硒肥對(duì)甜玉米籽粒硒含量有極顯著影響，其中大喇叭口期葉面噴施硒肥對(duì)提高甜玉米籽粒硒含量的效果最佳，其籽粒硒含量達(dá)0.2940 mg/kg;其次是抽雄期，籽粒硒含量為0.1535 mg/kg;拔節(jié)期葉面噴施硒肥后甜玉米籽粒硒含量最低，僅0.0381 mg/kg。不同時(shí)期葉面噴施硒肥的甜玉米籽粒重金屬鎘、砷含量和糖度及鮮穗產(chǎn)量差異均不顯著。但相對(duì)于鮮穗產(chǎn)量而言，抽雄期葉面噴施硒肥的產(chǎn)量達(dá)11622.8 kg/ha，分別比拔節(jié)期和大喇叭口期噴施增產(chǎn)2.3%和2.0%。

3 討論

本研究結(jié)果表明，葉面噴施硒肥“鋅硒葆”能增加甜玉米籽粒中的硒含量，且隨著硒肥濃度的增加而增加，與史振聲等（2007）、鄭陽(yáng)等（2013）、黃麗美等（2017）的研究結(jié)果一致。另外，不同噴施時(shí)期的甜玉米籽粒硒含量差異達(dá)極顯著水平，其中大喇叭口期葉面噴施的甜玉米籽粒硒含量明顯高于拔節(jié)期和抽雄期葉面噴施。這可能與玉米不同生育期的植株長(zhǎng)勢(shì)、葉面積指數(shù)和硒在營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期和生殖生長(zhǎng)期不同器官運(yùn)送轉(zhuǎn)化能力有關(guān)，大喇叭口期玉米植株長(zhǎng)勢(shì)處于最旺期，通過(guò)葉面對(duì)硒吸收并轉(zhuǎn)化至玉米籽粒的硒富集量均大于拔節(jié)期和抽雄期，可顯著提高籽粒硒含量，而且大喇叭口期玉米植株不高，田間操作相對(duì)方便。因此選擇在玉米大喇叭口期進(jìn)行葉面噴施硒肥“鋅硒葆”，對(duì)增加甜玉米籽粒硒含量和降低工作難度效果較好。

施用硒肥對(duì)改善玉米的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)具有積極作用。鄭陽(yáng)等（2013）、史振聲等（2007）研究表明，鮮食甜、糯玉米施用硒肥后，其籽粒淀粉、粗蛋白和可溶性糖含量均有所增加。黃麗美等（2017）研究認(rèn)為，在抽雄期噴施硒肥可顯著提高玉米籽粒的蛋白質(zhì)含量，從而改善籽粒品質(zhì)。本研究結(jié)果也顯示，在甜玉米不同生育期葉面噴施硒肥“鋅硒葆”均可提高籽粒糖度，從而改善甜玉米的口感和品質(zhì)，其中硒肥噴施濃度在0.80～1.00 g/L時(shí)增甜效果較優(yōu)。

硒與重金屬間具有較強(qiáng)的結(jié)合力，還能拮抗和減弱機(jī)體內(nèi)砷、汞、鉛、鉻、鎘等重金屬元素的毒性，所以施用硒肥對(duì)于作物中重金屬的積累有一定的拮抗作用（張美德等，2015;黃麗美等，2017）。本研究結(jié)果表明，拔節(jié)期和大喇叭口期葉面噴施不同濃度“鋅硒葆”后，甜玉米籽粒鎘和砷含量均高于或等于CK，而抽雄期不同濃度硒肥處理的籽粒鎘含量均低于CK。該結(jié)論與張美德等（2015）、黃麗美等（2017）的研究結(jié)果不完全相同，說(shuō)明硒元素對(duì)重金屬元素是否產(chǎn)生拮抗作用可能與噴施硒肥的時(shí)間有密切關(guān)系，其具體機(jī)理仍需深入研究。

玉米葉面噴施硒肥不僅能提高玉米籽粒硒含量和改善品質(zhì)，還能增加玉米產(chǎn)量。本研究結(jié)果表明，不同時(shí)期噴施不同濃度的硒肥對(duì)甜玉米鮮穗產(chǎn)量影響明顯，拔節(jié)期時(shí)鮮穗產(chǎn)量隨硒肥濃度的增加呈逐漸下降趨勢(shì)，大喇叭口期和抽雄期時(shí)鮮穗產(chǎn)量隨硒肥濃度的增加呈先升高后降低的變化趨勢(shì)，低濃度硒肥有利于甜玉米鮮穗產(chǎn)量的提高，高濃度硒肥則不利于鮮穗產(chǎn)量提高，其中大喇叭口期葉面噴施0.80～1.00 g/L硒肥的增產(chǎn)效果最佳。當(dāng)硒肥濃度過(guò)高（2.00 g/L）時(shí)，會(huì)造成植株葉片灼傷，直接影響玉米產(chǎn)量。

本研究結(jié)果對(duì)富硒甜玉米進(jìn)一步開發(fā)生產(chǎn)提供了科學(xué)指導(dǎo)，今后應(yīng)結(jié)合土壤有效硒含量對(duì)甜玉米籽粒硒含量的影響進(jìn)行研究，硒肥中鋅、硼與硒相互作用及其對(duì)增加玉米籽粒硒含量、改善品質(zhì)和提高產(chǎn)量的機(jī)理等方面也有待進(jìn)一步探究。

4 結(jié)論

在適當(dāng)?shù)纳诶萌~面噴施方法施用適當(dāng)濃度的硒肥不僅可提高甜玉米的籽粒硒含量、改善甜度口感，還可提高其鮮穗產(chǎn)量，其中以甜玉米大喇叭口期葉面噴施硒肥“鋅硒葆”0.80～1.00 g/L的效果最佳。硒肥是否對(duì)甜玉米重金屬含量產(chǎn)生影響與硒肥噴施時(shí)期有關(guān)。

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（責(zé)任編輯 王 暉）