陜西臨潼富硒鮮食玉米品種篩選試驗(yàn)

竇玲玲，耿 潔，馬春玲，田瑞潔，康洋洋，朱怡然，江小敏，張 霞，喬新星，肖光輝，任 蕊

(1. 咸陽師范學(xué)院, 陜西 咸陽 712000；2. 陜西省水工環(huán)地質(zhì)調(diào)查中心, 陜西 西安 710000；3. 陜西師范大學(xué),陜西 西安 710119)

硒(Selenium，Se)，是生態(tài)系統(tǒng)中十分重要的微量元素，人體和動(dòng)物硒的攝入量與機(jī)體健康息息相關(guān)。缺硒會(huì)導(dǎo)致克山病、大骨節(jié)等疾病的發(fā)生；而適量補(bǔ)充硒，對(duì)免疫系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)、抗菌抗病毒、抗氧化和心腦血管等具有保護(hù)和增強(qiáng)作用[1, 2]。隨著科技的不斷進(jìn)步，我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)已實(shí)現(xiàn)由片面追求產(chǎn)量到對(duì)品質(zhì)的需求的轉(zhuǎn)變[3]，據(jù)《中國居民營養(yǎng)與健康狀況監(jiān)測2010-2013年綜合報(bào)告》，我國居民硒平均攝入量低于國家衛(wèi)生和計(jì)劃委員會(huì)規(guī)定的60 ug·d-1[4]。因此，發(fā)展功能型富硒農(nóng)產(chǎn)品具有很大的市場空間。

我國是一個(gè)極度缺硒的國家，約有72%的地區(qū)存在不同程度的缺硒或少硒現(xiàn)象[5]。土壤是生態(tài)系統(tǒng)中所有食物鏈營養(yǎng)的來源，是生態(tài)環(huán)境進(jìn)行能量和物質(zhì)交換的主要媒介和場所[6]。植物在自然界硒的生態(tài)轉(zhuǎn)化中占據(jù)著重要的地位，因此通過食用富硒農(nóng)產(chǎn)品對(duì)人體直接補(bǔ)充硒元素[7]就具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

通過對(duì)水稻[8]、蕎麥[9]、花生[10]、紫云英[11]等不同作物的不同品種的富硒能力分析表明，不同作物富硒能力不同，且同一作物的不同品種富硒能力也不相同。通過對(duì)我國655份小麥品種進(jìn)行多地區(qū)硒含量監(jiān)測，結(jié)果表明，不同區(qū)域的小麥硒含量不同，具體表現(xiàn)為西北地區(qū)硒含量高于東部地區(qū)[12]。因此，針對(duì)特色作物品種開展富硒能力評(píng)價(jià)對(duì)于發(fā)展富硒農(nóng)產(chǎn)品具有重要意義。

鮮食玉米，指以新鮮果穗或以新鮮果穗為原料進(jìn)行食品加工的特種玉米[13]。鮮食玉米含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)和良好的口感，因此近年來市場需求量迅速增長[14]。筆者研究通過在陜西省富硒農(nóng)作物種植示范基地(臨潼)開展了19份鮮食玉米品種的大田栽培試驗(yàn)，通過調(diào)查田間農(nóng)藝性狀和火焰原子吸收光譜法測定硒含量等方法，篩選適宜臨潼栽培和推廣的富硒鮮食玉米品種，為當(dāng)?shù)匕l(fā)展和推廣富硒鮮食玉米奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料

參試鮮食玉米品種共19份，其中糯玉米13份(陜K818、陜彩糯302、雪糯100、陜K8146、鄭黑糯1號(hào)、黑糯6號(hào)、汪源黑糯、陜白糯11、京科糯2000、西星黃糯6號(hào)、西星五彩鮮糯、京彩甜糯、陜白糯192)，甜玉米品種6份(華耐甜玉23、美香甜808、秦甜1號(hào)、陜甜1500、陜甜1號(hào)、中農(nóng)甜413)，參與試驗(yàn)的玉米品種由西北農(nóng)林科技大學(xué)，陜西省微生物研究所，寶雞迪興農(nóng)業(yè)科技有限公司，河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院糧食作物研究所提供，詳細(xì)信息見表1。

1.2 田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)在陜西省富硒農(nóng)作物種植示范基地(陜西省西安市臨潼區(qū)相橋街道張八村)進(jìn)行，該基地土壤硒含量為0.2～1.12 mg·kg-1[15]。于2019年6月25日對(duì)參試的19份鮮食玉米材料進(jìn)行播種，試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，小區(qū)面積為24 m2(含溝)，行距60 cm，穴距30 cm，每小區(qū)可種植132株。試驗(yàn)設(shè)置3次重復(fù)。生長期間，正常肥水管理，所有材料統(tǒng)一進(jìn)行施肥、灌溉、田間管理。

1.3 農(nóng)藝性狀的測定

1.3.1 果穗和植株農(nóng)藝性狀的測定 成熟期，即雌穗吐絲開始，當(dāng)籽粒含水量70%～75%時(shí)，作為鮮穗的采收期[16]。每小區(qū)隨機(jī)取樣10株，測定穗長(cm)、穗粗(cm)，禿尖長(cm)、穗行數(shù)(行)等果穗性狀。植株性狀主要測定植株穗位(cm)和株高(cm)。并于成熟期調(diào)查田間雜草種類和病蟲害情況。

1.3.2 含糖量測定 糖含量測定參照單明珠等人的方法[17]，并進(jìn)行了改良。每個(gè)玉米品種隨機(jī)取3穗，取果穗中部籽粒3粒，共9粒玉米籽粒于研缽中研磨勻漿，4℃離心5 min，轉(zhuǎn)速3 000 r·min-1。取上清液，手持式糖度計(jì)(成都豪創(chuàng)WYT-J)測定含糖量。

1.4 火焰原子吸收光譜法測定硒含量

采用火焰原子吸收光譜法(AAS法)測定樣品硒含量，樣品上機(jī)測試前用混酸(硝酸∶高氯酸=3∶2)加熱硝解[18]。原子吸收分光光度計(jì)(型號(hào)：novAA400)的具體參數(shù)設(shè)置[19]如下：空心陰極燈電流6.0 mA，燃燒器高度5 mm，燃?xì)饬髁?0 NL·h-1。

火焰原子吸收光譜法標(biāo)準(zhǔn)曲線：將硒國家標(biāo)準(zhǔn)樣品 (GSB 04-1751-2004)分別配置成濃度為0.0 mg·L-1，0.4 mg·L-1，0.8 mg·L-1，1.2 mg·L-1和1.6 mg·L-1，火焰原子化后測定196.0 nm波長的吸光度值[19]。吸光度值與樣本中硒含量成正比，用標(biāo)準(zhǔn)曲線法比較定量(圖1)。硒含量(mg·L-1)=0.0716x-0.0009，R2=0.9993，其中x為火焰原子吸收光度值。

圖1 火焰原子吸收光譜分光光度法測定硒的標(biāo)準(zhǔn)曲線

1.5 數(shù)據(jù)分析與處理

用Microsoft Excel 2010和SPSS 17.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 19份鮮食玉米的物候期分析

由表2可知，甜糯玉米于2019年6月25日播種，出苗整齊，且出苗時(shí)間一致，都是在7月3日。不同品種的抽雄期和吐絲期差異較大，例如，陜甜1號(hào)抽雄期和吐絲期相差11 d，而秦甜1號(hào)的抽雄期和吐絲期時(shí)間一致。6個(gè)甜玉米品種的生育期平均天數(shù)為73 d，13個(gè)糯玉米的平均生育期是69 d，糯玉米的生育期天數(shù)長于甜玉米的生育期天數(shù)。其中，陜K818，陜彩糯302、陜K8146和汪源黑糯在8月31日果穗達(dá)到最佳食用期，而陜甜1號(hào)在9月8日達(dá)到最佳食用期。

表2 19份鮮食玉米品種的物候期統(tǒng)計(jì)(月·日)

2.2 19份鮮食玉米農(nóng)藝性狀調(diào)查

玉米株高和穗位的高度過低會(huì)降低光合產(chǎn)物向果穗的運(yùn)輸效率，而過高則會(huì)降低田間栽培密度，抗倒伏能力較差，從而影響植株的生物學(xué)產(chǎn)量[20]。由表3可以看出：甜玉米的穗位高普遍較低，美香甜808穗位高最低，只有40.96 cm；而糯玉米的穗位普遍較高。穗長、穗粒數(shù)、百粒重是玉米產(chǎn)量的重要構(gòu)成因素。禿尖是由于果穗頂部籽粒敗育籽?；蛭词芫男』ㄔ斐傻模d尖不僅會(huì)影響果穗商品性還會(huì)導(dǎo)致不同程度的減產(chǎn)[21]。在此次栽培試驗(yàn)中，甜玉米的禿尖普遍較長，禿尖最長可達(dá)2.61 cm，糯玉米的禿尖均較短，說明在當(dāng)?shù)剡M(jìn)行夏播糯玉米的授粉情況較甜玉米好。含糖量測定分析結(jié)果表明，甜玉米的含糖量均高于糯玉米，口感更佳。

表3 19份鮮食玉米農(nóng)藝性狀

2.3 19份鮮食玉米產(chǎn)量性狀調(diào)查

通過田間試栽培試驗(yàn)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，19份鮮食玉米均未出現(xiàn)倒伏現(xiàn)象，未見生理性病害和病理性病害。而在玉米果穗鮮穗采收期蟲害較為嚴(yán)重，嚴(yán)重危害果穗的品相和商品性，其中危害較為嚴(yán)重的害蟲主要有金龜子、玉米粘蟲和玉米螟。甜玉米平均蟲株率為3.75%，秦甜1號(hào)和陜甜1號(hào)的蟲株率較低為0.8%；華耐甜玉23蟲株率最高，蟲株率為8.3%。糯玉米平均蟲株率為7.8%，京彩甜糯蟲株率最低為1.7%，陜彩糯302和黑糯6號(hào)蟲株率最高為12.5%(表4)。

由表4可以看出，甜玉米10穗產(chǎn)量以華耐甜玉23和秦甜1號(hào)的667 m2產(chǎn)量較高，折合每667 m2產(chǎn)量分別為921.31 kg和911.43 kg；糯玉米品種以西星黃糯6號(hào)的產(chǎn)量最高，折合667 m2產(chǎn)量為1 005.29 kg；黑糯6號(hào)產(chǎn)量最低，折合667 m2產(chǎn)量548.34 kg。

表4 19份鮮食玉米產(chǎn)量分析

2.4 鮮食玉米籽粒硒含量

由圖2可知，6個(gè)甜玉米品種中，陜甜1 500的硒含量最高，為1.31 mg·kg-1；其次為華耐甜玉23，硒含量為1.22 mg·kg-1。甜玉米平均硒含量為0.78 mg·kg-1，甜玉米硒含量由高到低，依次是陜甜1 500、華耐甜玉23、中農(nóng)甜413、秦甜1號(hào)、美香甜808和陜甜1號(hào)。13個(gè)糯玉米品種的平均硒含量為0.60 mg·kg-1，其中陜K818硒含量最高，為1.16 mg·kg-1，其次是陜彩糯302，硒含量為0.57 mg·kg-1；硒含量最低的糯玉米品種是雪糯100，為0.057 mg·kg-1。糯玉米硒含量由高到低依次是陜K818>鄭黑糯1號(hào)>黑糯6號(hào)>陜K8148>陜彩糯302>陜白糯11>京彩甜糯>汪源黑糯>西星黃糯6號(hào)>陜白糯192>西星五彩糯>京科糯2000>雪糯100。

圖2 19份鮮食玉米籽粒硒含量

3 討論與結(jié)論

通過對(duì)13個(gè)糯玉米品種(雪糯100、西星黃糯6號(hào)、京科糯2000、鄭黑糯1號(hào)、西星五彩糯、汪源黑糯、陜K8146、陜白糯11、京彩甜糯、黑糯6號(hào)、陜彩糯302、陜白糯192和陜K818)和6個(gè)甜玉米品種(陜甜1500、華耐甜玉23、中農(nóng)甜413、秦甜1號(hào)、美香甜808和陜甜1號(hào))，于2019年6月25日在陜西省富硒農(nóng)作物種植示范基地(臨潼)進(jìn)行露天栽培，試驗(yàn)過程中進(jìn)行了物候期、農(nóng)藝性狀、硒含量等性狀的調(diào)查。在同一時(shí)期播種，所有參試品種出苗時(shí)間相同，而糯玉米品種陜K818、陜彩糯302、陜K8146和汪源黑糯的生育期最短為68 d；甜玉米品種陜甜1號(hào)生育期最長，為76 d。由此可見，不同品種的生育期天數(shù)存在差異，因此根據(jù)物候期的差異可以調(diào)整種植布局進(jìn)行錯(cuò)峰上市，更好地實(shí)現(xiàn)不同品種的商品價(jià)值；同時(shí)，可以根據(jù)不同品種物候期的差異創(chuàng)建早熟鮮食玉米田和晚熟鮮食玉米田，方便田間管理。

通過田間農(nóng)藝性狀調(diào)查可以看出，這19份鮮食玉米品種均能適應(yīng)當(dāng)?shù)氐脑耘鄺l件，均未出現(xiàn)倒伏和病害侵染現(xiàn)象。但是，在栽培過程中仍然要注意以下兩個(gè)問題：①科學(xué)管理，注意防控雜草。由于臨潼地區(qū)地處關(guān)中腹地，屬暖溫帶半濕潤季風(fēng)區(qū)，夏季溫度較高，氣候濕潤。因此，鮮食玉米的整個(gè)生育期容易滋生雜草，且雜草種類多樣。經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，雙子葉雜草主要有苦苣菜、扁蓄、小蓬草、青蒿、薺、皺果莧、阿拉伯婆婆納、茅瓜、鱧腸、艾；單子雜草有牛筋草、扁穗雀麥、馬唐、香附子、稗。夏播鮮食玉米的整個(gè)生育期都要做好雜草防控工作，尤其是苗期，避免雜草與幼苗爭光爭水，影響幼苗生長。②加強(qiáng)蟲害防控，穗期是防控關(guān)鍵時(shí)期。在栽培試驗(yàn)過程中，可以發(fā)現(xiàn)當(dāng)?shù)仵r食玉米蟲害主要發(fā)生在穗期，尤以金龜子、玉米粘蟲和玉米螟為主。穗期蟲害的爆發(fā)對(duì)果穗的商品性和產(chǎn)量影響較大，因此，一定要特別注意穗期蟲害預(yù)防和管理工作。

不同品種的鮮食玉米對(duì)硒的富集能力是不同的。參試的19份鮮食玉米品種中，甜玉米平均硒含量為0.78 mg·kg-1，陜甜1 500的硒含量為1.31 mg·kg-1是陜甜1號(hào)硒含量的4.2倍；而糯玉米平均硒含量為0.60 mg·kg-1，陜K818的硒含量是雪糯100的17倍。

綜上所述，結(jié)合田間試驗(yàn)調(diào)查的產(chǎn)量、品質(zhì)以及含硒量等綜合因素分析。在臨潼進(jìn)行富硒鮮食玉米品種推廣，甜玉米品種建議選用華耐甜玉23和陜甜1500；糯玉米品種建議選用鄭黑糯1號(hào)和陜K818。在田間管理過程中，要做好田間雜草防控工作，特別是苗期；而果穗發(fā)育和成熟階段要做好蟲害的防控工作，以免影響果穗商品價(jià)值。