李冠男 張慶霞 高峰 惠和平 龐勇
(甘肅農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院,甘肅 蘭州 730020)
硒是微量元素的一種,其不僅與人體健康密切相關(guān),還與植物生長以及產(chǎn)量具有一定的關(guān)聯(lián)性,本文以番茄、胡蘿卜、大蒜為例,對(duì)硒質(zhì)量濃度與硒富集和產(chǎn)量之間的關(guān)系進(jìn)行全面探究。此次研究對(duì)豐富硒質(zhì)量濃度與蔬菜產(chǎn)量方面知識(shí)具有理論性意義。
試驗(yàn)于2019年5月—2020年7月在甘肅農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)和平校區(qū)試驗(yàn)基地中進(jìn)行,對(duì)其進(jìn)行設(shè)施栽培管理,屬于沙壤質(zhì)貧硒土壤。供試土壤中的有機(jī)質(zhì)含量約為21.54g·kg-1,堿解氮含量約為105.41mg·kg-1,有效磷含量約為29.47mg·kg-1,速效鉀含量約為157.08mg·kg-1,全硒含量約為200.94μg·kg-1,pH值大約為7.09。
供試中所用的番茄品種為“金棚10號(hào)”,胡蘿卜所用的品種為“百惠”,大蒜所用的品種為“紅皮蒜”,供試硒源以亞硒酸鈉(Na2SeO3)為主。
對(duì)各個(gè)蔬菜品種,分別設(shè)置4個(gè)Na2SeO3濃度試驗(yàn),將不噴灑Na2SeO3的作為對(duì)照組,試驗(yàn)設(shè)計(jì)如表1所示。番茄的定植密度設(shè)置為55cm×35cm,胡蘿卜定苗密度設(shè)置為17cm×14cm,大蒜播種密度設(shè)置為20cm×11cm,試驗(yàn)區(qū)的面積為4m2,對(duì)其進(jìn)行隨機(jī)區(qū)組排列,并需要重復(fù)3次。番茄在生長到開花的過程中,都需要對(duì)硒進(jìn)行噴灑,生長期需要噴灑2次[1]。對(duì)胡蘿卜和大蒜來講,幼苗生長出7~8片葉后,才可以進(jìn)行噴硒操作,生長期也需要完成2次噴灑,但是2次噴灑需要保持一定的時(shí)間間隔,通常20d相對(duì)比較適宜。在進(jìn)行噴灑之前,每個(gè)小區(qū)都需要對(duì)相應(yīng)的Na2SeO3濃度進(jìn)行選擇,并對(duì)葉片的正反兩面都進(jìn)行噴灑。在進(jìn)行播種定植之前,每個(gè)小區(qū)所需的基肥以3kg·m-2精致有機(jī)肥和0.03kg·m-2磷酸二銨為主,對(duì)高產(chǎn)栽培種植方法引入到田間管理中,小區(qū)間管理需要與其保持一致[2]。
表1 葉面噴施硒(Na2SeO3)處理
對(duì)番茄樣品來講,其所應(yīng)用的采集方法是當(dāng)番茄結(jié)實(shí)之后,間隔15d分3次來完成相應(yīng)的果實(shí)采收。對(duì)胡蘿卜來講,其采集方法為在胡蘿卜生長期的50d、70d、90d,分3次來完成相應(yīng)的果實(shí)采收。對(duì)大蒜樣品來講,將鱗莖膨大期內(nèi)的20d、40d、60d設(shè)置為采集期,從而完成鱗莖樣品的采集。當(dāng)樣品采集完成之后,需要利用清水對(duì)表面的土壤以及雜物進(jìn)行清理,之后利用蒸餾水完成相應(yīng)的漂洗,對(duì)其進(jìn)行自然晾干和稱取鮮重,將其放入到烘箱中,將溫度調(diào)至60℃,烘干之后對(duì)其干重進(jìn)行稱取。利用高速微型粉碎機(jī)粉碎干重樣品,利用密封袋對(duì)測(cè)硒樣品進(jìn)行儲(chǔ)存。取1g干樣加入18mL 4mol·L-1的鹽酸,在160℃下進(jìn)行回流反應(yīng)20min,冷卻之后,對(duì)上清液進(jìn)行提取,對(duì)樣品中的無機(jī)硒含量進(jìn)行測(cè)定[3]。取0.5g干樣加入8mL混合消化液,在180~300℃下消化2h,當(dāng)其冷卻之后,將18mL 4mol·L-1的鹽酸加入其中,使其能夠進(jìn)行一定的還原反應(yīng),該時(shí)間需要持續(xù)10min,重整水定容,測(cè)定樣品中硒總含量,利用2,3-二氨基奈熒光分光光度法完成硒的測(cè)定。
2.1.1 番茄對(duì)硒的轉(zhuǎn)化與吸收
從表2中可知,由于番茄葉面噴灑的硒量不斷增加,番茄果實(shí)中含有的全硒、無機(jī)硒以及有機(jī)硒含量也隨之升高,但隨著噴施硒質(zhì)量濃度的不斷增加,有機(jī)硒的轉(zhuǎn)化率會(huì)出現(xiàn)一定程度的降低。通過施硒處理之后的番茄果實(shí)的各個(gè)形態(tài)中含硒量均大于對(duì)照,各硒質(zhì)量濃度處理也于對(duì)照組存在明顯的差異,在番茄果實(shí)中,無機(jī)硒的增長速度相對(duì)較快[4]。當(dāng)利用質(zhì)量濃度為100mg·L-1的硒進(jìn)行施灑時(shí),番茄果實(shí)中各種形態(tài)的硒含量都相對(duì)較高。
表2 葉面噴施硒(Na2SeO3)對(duì)番茄中各個(gè)形態(tài)硒含量
2.1.2 胡蘿卜對(duì)硒的轉(zhuǎn)化和吸收
從表3中可知,隨著胡蘿卜葉面噴施硒量的升高,胡蘿卜各種形態(tài)硒含量也隨之增加,但需注意的是,葉面噴施硒濃度不斷增加的同時(shí),有機(jī)硒轉(zhuǎn)化率會(huì)不斷的降低,通過噴施硒處理的胡蘿卜,其各個(gè)形態(tài)硒含量會(huì)明顯高于對(duì)照,各硒質(zhì)量濃度處理也于對(duì)照組存在明顯的差異。對(duì)胡蘿卜來講,增長速度最快的是無機(jī)硒。當(dāng)利用質(zhì)量濃度為100mg·L-1的硒進(jìn)行施灑時(shí),番茄果實(shí)中各種形態(tài)的硒含量都相對(duì)較高。
表3 葉面噴施硒(Na2SeO3)對(duì)胡蘿卜中各形態(tài)硒含量
2.1.3 大蒜對(duì)硒的轉(zhuǎn)化與吸收
從表4中可知,當(dāng)大蒜葉面噴施硒量不斷增加時(shí),大蒜鱗莖的全硒、無機(jī)硒、有機(jī)硒含量也不斷升高,但需注意的是,當(dāng)施硒質(zhì)量濃度不斷增加時(shí),有機(jī)硒的轉(zhuǎn)化率會(huì)出現(xiàn)一定程度的降低。通過噴施硒處理的大蒜鱗莖,其各個(gè)形態(tài)硒含量會(huì)明顯高于對(duì)照,各硒質(zhì)量濃度處理也于對(duì)照組存在明顯的差異。對(duì)大蒜鱗莖來講,增長速度最快的是無機(jī)硒。當(dāng)利用質(zhì)量濃度為500mg·L-1的硒進(jìn)行施灑時(shí),大蒜鱗莖中各種形態(tài)的硒含量都相對(duì)較高[5]。
表4 葉面噴施硒(Na2SeO3)對(duì)大蒜中各形態(tài)硒含量
2.2.1 硒對(duì)番茄產(chǎn)量的影響
從相關(guān)研究中可知,當(dāng)施硒質(zhì)量濃度不斷增加時(shí),番茄的產(chǎn)量也隨之顯著提高,當(dāng)硒質(zhì)量濃度增加到1.0mg·L-1時(shí),其產(chǎn)量大約能夠漲幅1.15%。當(dāng)硒質(zhì)量濃度處理增加到100mg·L-1時(shí),其會(huì)出現(xiàn)一定的減產(chǎn)現(xiàn)象,減產(chǎn)幅度大約在6.29%,產(chǎn)量的增加與減少之間的差異都不存在顯著性。當(dāng)硒質(zhì)量濃度繼續(xù)增加時(shí),硒過量就會(huì)出現(xiàn)明顯的毒害作用,如番茄株出現(xiàn)變矮、新葉生長速度緩慢等,硒質(zhì)量濃度越高,毒害作用越顯著。由此可知,施硒質(zhì)量濃度具有一定的臨界值,當(dāng)施硒質(zhì)量濃度低于臨界值時(shí),其對(duì)番茄產(chǎn)量起到一定的促進(jìn)作用,當(dāng)施硒質(zhì)量濃度高于臨界值時(shí),其對(duì)番茄產(chǎn)量起到一定的抑制作用。
2.2.2 葉面噴施對(duì)胡蘿卜產(chǎn)量的影響
從試驗(yàn)研究中可知,當(dāng)施硒質(zhì)量濃度不斷增加時(shí),胡蘿卜的產(chǎn)量也隨之顯著提高,當(dāng)硒質(zhì)量濃度增加到1.0mg·L-1時(shí),其產(chǎn)量大約能夠漲幅1.75%。當(dāng)硒質(zhì)量濃度處理增加到100mg·L-1時(shí),會(huì)出現(xiàn)一定的減產(chǎn)現(xiàn)象,減產(chǎn)幅度約在3.24%,產(chǎn)量的增加與減少之間的差異都不存在顯著性。當(dāng)硒質(zhì)量濃度繼續(xù)增加時(shí),葉片葉緣變黃、新葉生長緩慢等現(xiàn)象出現(xiàn)在胡蘿卜中,施硒質(zhì)量濃度越高,該種現(xiàn)象越突出。由此可知,施硒質(zhì)量濃度具有一定的臨界值,當(dāng)施硒質(zhì)量濃度低于臨界值時(shí),其能夠在胡蘿卜產(chǎn)量增加中起到一定的正向作用,當(dāng)施硒質(zhì)量濃度高于臨界值時(shí),其對(duì)胡蘿卜產(chǎn)量起到一定的抑制作用,從而使得胡蘿卜的產(chǎn)量顯著降低。
2.2.3 葉面噴施對(duì)大蒜產(chǎn)量的影響
從相關(guān)試驗(yàn)研究中可知,大蒜葉面噴施硒質(zhì)量濃度不斷升高時(shí),大蒜的產(chǎn)量也會(huì)隨之增加,但10mg·L-1施硒質(zhì)量濃度是臨界值,當(dāng)施硒濃度超過該值之后,隨著質(zhì)量濃度的增加,大蒜的產(chǎn)量會(huì)出現(xiàn)降低的趨勢(shì),當(dāng)噴施硒質(zhì)量濃度達(dá)到500mg·L-1時(shí),其產(chǎn)量約下降9.8%,各硒處理之間產(chǎn)量差異都無法達(dá)到顯著水平。
綜上所述,適量的硒可以在植株生長過程中起到一定的促進(jìn)作用,并對(duì)其產(chǎn)量進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶嵘?,但施硒的質(zhì)量濃度相對(duì)較高時(shí),不僅會(huì)對(duì)植株生長產(chǎn)生一定的抑制作用,還會(huì)出現(xiàn)一定的毒害作用,由此可知,硒對(duì)植物的效應(yīng)與質(zhì)量濃度密切相關(guān)。因此,需要進(jìn)行不斷深入研究,從而對(duì)施硒質(zhì)量濃度臨界值進(jìn)行確定,進(jìn)而使其產(chǎn)量得到有效增加。