供硒濃度和時(shí)間、光溫、pH值及不同陰離子對(duì)大豆葉片吸收硒酸鹽的影響

付子浩 楊金勇 陳孟林 張富厚 孫齊狀 趙振雨 高夢(mèng)琪 徐少華 王俊峰 郁飛燕 張聯(lián)合

摘要：葉面噴施硒酸鹽是提高大豆籽粒硒含量的有效措施，然而大豆葉片吸收硒酸鹽的生理特性并不完全清楚。本試驗(yàn)從供硒濃度、供硒時(shí)間、光照、溫度、pH值和不同陰離子等方面研究其對(duì)大豆葉片吸收硒酸鹽的影響。結(jié)果顯示，葉片吸收硒酸鹽速率隨著供硒濃度提高而提高，呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系，然而隨著供硒時(shí)間延長(zhǎng)，葉片吸收硒酸鹽速率逐漸下降;光照和較高的溫度處理能促進(jìn)葉片吸收硒酸鹽;葉片吸收硒酸鹽速率隨著pH值升高而下降;硫酸根離子、硝酸根離子和磷酸根離子能抑制硒酸鹽吸收;葉片遠(yuǎn)軸面吸收硒酸鹽速率略高于近軸面。本研究可為提高葉片噴施硒酸鹽效率提供理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：硒酸鹽;吸收;葉片;生理特性;大豆

中圖分類號(hào)：S565.101 ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào)：A ?文章編號(hào)：1001-4942（2019）08-0065-06

Abstract Spraying selenate on leaf surface is an effective measure to improve selenium content in soybean grains. However， the physiological characteristics of soybean leaves for absorbing selenate are not fully understood. In this study， we investigated the effects of selenate-supplied concentration and time， light， temperature， pH value and different anions on selenate uptake of soybean leaves. The results showed that the uptake rate of selenate in leaves increased with the increase of selenate-supplied concentration， showing a good linear relationship. However， with the prolongation of selenate-supplied time， the uptake rate decreased. Light and higher temperature treatments could promote selenate uptake in leaves. But the uptake rate decreased with the pH increasing. And the sulfate， nitrate and phosphate ions could inhibit selenate uptake. The uptake rate from the abaxial suface of leaf blade was slightly higher than that of adaxial surface. Our study could provide a theoretical base for improving the efficiency of spraying selenate on leaves.

Keywords Selenate; Uptake; Leaf; Physiological characteristics; Soybean

硒是人和動(dòng)物必需的微量營養(yǎng)元素，它以硒代半胱氨酸的形式構(gòu)成谷胱甘肽過氧化物酶的活性位點(diǎn)而發(fā)揮抗氧化等功能[1]。許多地方性疾病如克山病和大骨節(jié)病等均與環(huán)境中硒水平低有關(guān)[2]。正常情況下，人體每日適宜攝硒量為50～60 μg，最多不超過200 μg。實(shí)際上，在中國部分地區(qū)和歐洲大部分地區(qū)，人們?nèi)站鶖z硒量并未達(dá)到推薦標(biāo)準(zhǔn)。絕大多數(shù)人群日均攝硒量低于抗癌、抗心血管病和抗嚴(yán)重感染性疾病所需的正常水平[3]。全世界約10億人存在不同程度的攝硒量不足問題[4]。

人體主要通過植物性食物獲取硒[5]。大豆是我國主要的農(nóng)作物之一，蛋白質(zhì)含量高達(dá)35%～40%，營養(yǎng)價(jià)值高，常常被培養(yǎng)成豆芽或加工成豆?jié){、豆腐和腐竹等供人們食用。因此，提高大豆硒含量有利于提高人體攝硒量。生產(chǎn)上，人們可以通過改進(jìn)栽培技術(shù)、土壤施硒以及葉面噴硒等途徑提高大豆硒含量。我國存有大面積的低硒土壤，大豆在低硒土壤中難以吸收和累積較多的硒。因此，改進(jìn)栽培技術(shù)對(duì)提高大豆硒含量的效果非常有限。通過施硒才可能把大豆的硒含量提高到滿足人體需要的標(biāo)準(zhǔn)。作物施硒主要有根部施硒和根外施硒兩種方式。根部施硒是將硒與肥料混勻后一起施入土壤，但是施入土壤中的硒容易被固定和流失，利用率低;將一定濃度的硒溶液噴灑在葉片表面，依靠葉面吸收來提高植物體內(nèi)硒含量，具有用量少、見效快、利用率高等優(yōu)點(diǎn)。因此，葉面噴硒在生產(chǎn)中被廣泛地用以提高植物可食部分的硒含量。

目前，對(duì)大豆葉片吸收硒酸鹽的生理特性并不完全清楚，本研究通過探討硒處理濃度、硒處理時(shí)間、光照、pH、溫度和不同陰離子等對(duì)大豆葉片吸收硒酸鹽的影響，以期在一定程度上闡明大豆葉片吸收硒酸鹽的生理特性，從而為提高大豆葉片硒吸收效率和生產(chǎn)出硒含量在安全范圍內(nèi)的大豆提供理論指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 大豆幼苗培養(yǎng)

選用大豆（Glycine max）豫豆22為試驗(yàn)材料。挑選籽粒飽滿的種子用2%次氯酸鈉消毒15 min，然后用蒸餾水反復(fù)沖洗干凈，再浸泡12 h后移入濕砂中培養(yǎng)，待胚根長(zhǎng)到3～4 cm時(shí)移入12 L方形容器中培養(yǎng)。容器上方為12孔聚乙烯塑料培植板，每孔植入大豆幼苗3株。大豆幼苗移入容器前剪去主根根尖以促進(jìn)側(cè)根形成和生長(zhǎng)。先用1/2濃度的霍格蘭營養(yǎng)液培養(yǎng)，3 d后換為全量營養(yǎng)液。每天向營養(yǎng)液通氣2 h。培養(yǎng)光強(qiáng)為300 μmol/（m2·s），每天光暗時(shí)間分別為14 h和10 h，光暗時(shí)溫度分別為25℃和18℃。

1.2 硒酸鹽處理濃度對(duì)大豆葉片吸收硒速率影響試驗(yàn)

各處理均取2片新剪下的大豆葉片，放入含100 μmol/L CaCl2、pH值5.0的100 mL無硒溶液中30 min，取出后分別放入0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2、1.4、1.6 μmol/L Na2SeO4的一系列吸收液（含5.0 mmol/L MES、0.5 mmol/L Ca（NO3）2，pH值5.0，加少量吐溫-20）中。葉片在溶液中吸收3 h后取出，用蒸餾水反復(fù)沖洗，用吸水紙吸干后在80℃下殺青，然后在60℃下烘72 h至恒重。

1.3 硒酸鹽處理時(shí)間對(duì)大豆葉片硒吸收速率影響試驗(yàn)

各處理均取2片新剪下的大豆葉片，放入含100 μmol/L CaCl2、pH值5.0的100 mL無硒溶液中30 min，取出后分別放入含有5.0 mmol/L MES、0.5 mmol/L Ca（NO3）2、2.0 μmol/L Na2SeO4且pH值為5.0的溶液（加少量吐溫-20）中，分別在吸收1、2、3、4、5、6、7、8 h后取出，按上述方法清洗吸干、烘干備用。

1.4 pH值對(duì)大豆葉片硒吸收速率影響試驗(yàn)

各處理均取2片新剪下的大豆葉片，放入含100 μmol/L CaCl2、pH值5.0的100 mL無硒溶液中30 min，取出后分別放入不同pH值（3.0、4.0、5.0、6.0、7.0和8.0）并含有5.0 mmol/L MES、0.5 mmol/L Ca（NO3）2和2.0 μmol/L Na2SeO4的一系列溶液（加少量吐溫-20）中，吸收3 h后取出，按上述方法清洗吸干、烘干備用。

1.5 陰離子對(duì)大豆葉片硒吸收速率影響試驗(yàn)

各處理均取2片新剪下的大豆葉片，放入含100 μmol/L CaCl2、pH值5.0的100 mL無硒溶液中30 min，取出后分別放入含有5 mmol/L NO-3、5 mmol/L H2PO-4、5 mmol/L HPO2-4 、5 mmol/L SO2-4的一系列硒酸鹽（2.0 μmol/L Na2SeO4）溶液（均含有5.0 mmol/L MES、0.5 mmol/L Ca（NO3）2，pH值5.0，加有少量吐溫-20）中，吸收3 h 后取出，按上述方法清洗吸干、烘干備用。

1.6 溫度對(duì)大豆葉片硒吸收速率影響試驗(yàn)

各處理均取2片新剪下的大豆葉片，放入含100 μmol/L CaCl2、pH 值5.0的100 mL無硒溶液中30 min，取出后分別放入5.0 mmol/L MES、0.5 mmol/L Ca（NO3）2、2.0 μmol/L Na2SeO4 且pH值5.0溶液（加有少量吐溫-20）中，葉片分別10、25、35℃條件下吸收3 h后取出，按上述方法清洗吸干、烘干備用。

1.7 光照對(duì)大豆葉片硒吸收速率影響試驗(yàn)

各處理均取2片新剪下的大豆葉片，放入含100 μmol/L CaCl2、pH 值5.0的100 mL無硒溶液中30 min，取出后分別放入含有5.0 mmol/L MES、0.5 mmol/L Ca（NO3）2、2.0 μmol/L Na2SeO4且pH 值5.5溶液（加有少量吐溫-20）中，在黑暗和光照強(qiáng)度為300 μmol/（m2·s）的光照條件下吸收3 h，取出后按上述方法清洗吸干、烘干備用。

1.8 大豆葉片近軸面和遠(yuǎn)軸面硒吸收速率差異試驗(yàn)

分別取新剪下的大豆葉片，放入含100 μmol/L CaCl2、pH 值5.0的100 mL無硒溶液中30 min，取出用蒸餾水洗凈，將離體葉片的近軸面、遠(yuǎn)軸面和雙面分別在含有5.0 mmol/L MES、0.5 mmol/L Ca（NO3）2、2.0 μmol/L Na2SeO4且pH值5.5的溶液（加有少量吐溫-20）中吸收3 h。近軸面和遠(yuǎn)軸面處理時(shí)，將葉片放入小于葉片的培養(yǎng)皿中，葉片正面或反面朝上，形成凹槽，將配制好的溶液倒入凹槽中，吸收3 h后用環(huán)刀取下受處理的葉片部分。按上述方法清洗吸干、烘干備用。

1.9 消化處理

所用玻璃器皿預(yù)先在10% HCl中浸泡24 h 以清除硒污染。將烘干大豆葉片樣品稱重后放入100 mL消化管中，接著向各消化管加入5 mL混合酸（HNO3∶ HCl=4∶ 1，V/V），25℃下放置過夜，然后置于150～165℃消化爐中完全消化。冷卻后，向每個(gè)消化管加入6 mol/L HCl 2.5 mL，將消化液加熱至100℃以還原SeO2-4，加熱至不再冒棕色煙和溶液變清為止。冷卻后，用重蒸水將消化液稀釋至25 mL，然后用原子熒光光譜法測(cè)定。分析中所用試劑均為優(yōu)級(jí)純。

茶葉標(biāo)樣[GBW07605（GSV-4），0.072 mg/kg Se]和空白與被測(cè)樣品同時(shí)消化。Se回收率在89%和93%之間[6]。

1.10 數(shù)據(jù)處理

用Microsoft Excel做圖，用SPSS 22.0進(jìn)行差異顯著性分析（P<0.05）。

2 結(jié)果與分析

2.1 硒酸鹽處理濃度對(duì)大豆葉片硒吸收速率的影響

圖1顯示出大豆葉片在0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2、1.4、1.6 μmol/L Na2SeO4的一系列溶液中處理3 h時(shí)的硒吸收速率。在0～1.6 μmol/L Na2SeO4濃度范圍內(nèi)，隨著處理水平提高，大豆葉片硒酸鹽吸收速率直線上升，回歸方程為Y=0.8149X+0.2112，R2為0.955，表明葉片硒酸鹽吸收速率與溶液中Na2SeO4水平呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系。

2.2 硒酸鹽處理時(shí)間對(duì)大豆葉片硒吸收速率的影響