外源硒肥對農(nóng)作物生長、品質(zhì)及營養(yǎng)元素含量的影響

闞學(xué)飛， 胡 萍， 陳 彬

(深圳市芭田生態(tài)工程股份有限公司 廣東深圳 518057)

硒(Se)是環(huán)境中重要的生命元素，是人體和動物體必需且無法自身合成的微量元素，環(huán)境中硒過量或者缺乏均會導(dǎo)致人和動物產(chǎn)生疾病。有文獻報道，克山病和大骨節(jié)病的發(fā)生可能與硒缺乏有著密切聯(lián)系[1-2]；硒還具有防癌、抗腫瘤、提高肌體免疫力和延緩衰老的功效[3]。此外，癌癥的發(fā)病率和死亡率與硒的地理分布呈顯著負(fù)相關(guān)。對我國13個省市的營養(yǎng)調(diào)查表明，我國成人每日硒攝入量僅為26.63 μg，遠(yuǎn)低于中國營養(yǎng)學(xué)會、國際硒研究學(xué)會的推薦值50、60 μg。因此，如果僅僅依靠天然食物中的硒很難滿足人體的基本需求，容易導(dǎo)致人體處于低硒狀態(tài)，對人體健康造成潛在威脅。研究表明，在適宜濃度下，硒元素可以促進農(nóng)作物生長發(fā)育并提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)[4-5]。楊蘭芳等[6]通過外源施用硒肥，提高了農(nóng)作物硒含量，開發(fā)出易被人體吸收利用的富硒農(nóng)作物，具有廣闊的發(fā)展前景。近年來，深圳市芭田生態(tài)工程股份有限公司(以下簡稱深圳芭田公司)在農(nóng)作物施硒效果方面開展了大量試驗，獲得了一系列研究成果，自主研發(fā)出芭田多肽硒肥，對緩解缺硒地區(qū)硒營養(yǎng)問題、提高人體健康水平等具有重要的意義。

1 農(nóng)作物對硒的吸收能力

土壤和大氣中的硒是植物體內(nèi)硒的主要吸收來源。植物對硒的吸收程度取決于植物的種類[7]。根據(jù)植物對硒的吸收能力，可將植物分為聚硒植物和非聚硒植物兩大類，聚硒植物通常被稱為“硒指示植物”[8]。研究表明，農(nóng)作物中的十字花科植物油菜對硒的積聚能力最強，其次為豆科植物，谷類最低，小麥對硒的積聚能力是谷類作物中最強的[9]。

圖1 施用硒肥對水稻生長的影響

近年來，深圳芭田公司分別在黃瓜、空心菜、紅薯、水稻等農(nóng)作物上開展了葉面噴施常規(guī)亞硒酸鈉和芭田多肽硒肥的試驗，結(jié)果表明：葉面噴施2種硒肥后，農(nóng)作物體內(nèi)硒含量均有不同程度的提高；各種農(nóng)作物對硒的吸收能力不同，葉面噴施硒肥對作物體內(nèi)硒含量的影響程度由大到小的順序均為水稻>黃瓜>空心菜>紅薯。

2 硒對農(nóng)作物的作用及其影響

2.1 施用硒肥對農(nóng)作物生長發(fā)育的影響

一般而言，植物的生長與硒含量有很大的關(guān)系，施用適量的硒確實能促進植物生長發(fā)育，反之硒含量過高則會抑制植物生長。李登超等[10]在水培小白菜試驗中發(fā)現(xiàn)，營養(yǎng)液中硒質(zhì)量濃度低于1.0 mg/L時，能夠促進小白菜生長發(fā)育；但當(dāng)硒質(zhì)量濃度高于2.5 mg/L時，小白菜生長發(fā)育受到明顯抑制，產(chǎn)量也會降低。黃愛纓等[11]的研究發(fā)現(xiàn)，硒對水稻生長具有雙重作用，其含量在一定范圍內(nèi)，水稻對硒的積累量隨硒含量增加而增加；當(dāng)硒含量超過一定值時，則水稻會發(fā)生不同程度的硒中毒，抑制水稻的生長。吳永堯等[12]通過盆栽土培與水培相結(jié)合，研究了水稻對硒元素的富集作用以及硒對水稻生長的影響，發(fā)現(xiàn)施用適量硒肥可以增強根系的還原能力、促進分蘗、增加株高、提高產(chǎn)量。

深圳芭田公司在硒與作物生長發(fā)育方面也開展了大量試驗研究，發(fā)現(xiàn)施用芭田多肽硒肥和常規(guī)亞硒酸鈉均能促進水稻生長發(fā)育，但噴施芭田多肽硒肥的稻穗更長更大，且顆粒飽滿，空殼少；從圖1和圖2可看出，噴施芭田多肽硒肥的水稻千粒質(zhì)量、畝產(chǎn)量和硒含量分別增加了7.7%、11.8%、10.3%，均達到了顯著水平，但水稻穗長和單穗粒數(shù)未達到顯著差異。這與前期學(xué)者的研究結(jié)果相似，充分證實了適量施硒對農(nóng)作物生長發(fā)育具有促進作用。

圖2 施用硒肥對水稻中硒含量的影響

2.2 施用硒肥對農(nóng)作物品質(zhì)和硒含量的影響

大量試驗表明，硒能改善多種作物的品質(zhì)，其主要原因是硒可以參與調(diào)控植物的光合及呼吸作用，抵御植物體內(nèi)自由基的傷害，同時還可以拮抗重金屬，提高植株的抗逆性，從而改善作物品質(zhì)。孫發(fā)仁[13]研究富硒蔬菜時發(fā)現(xiàn)，施硒處理不僅能提高蔬菜中硒和蛋白質(zhì)的含量，而且能提高氨基酸的含量，尤其是人體必需的多種氨基酸，含量有較大幅度的增長。王淑珍等[14]的研究結(jié)果表明，在適宜濃度范圍內(nèi)，蒜頭的維生素C、可溶性糖和硒含量隨著噴施的硒肥濃度提高而逐漸增加，特別是硒含量隨著噴施硒肥濃度的提高明顯增加，證明噴施硒肥對大蒜蒜頭品質(zhì)有明顯改善作用。周大寨[15]通過土培試驗發(fā)現(xiàn)，施用適量硒肥時，花椰菜花球中的蛋白質(zhì)、總糖及還原糖的含量顯著提高，改善了花椰菜的品質(zhì)。

深圳芭田公司在開展外源施用硒肥對黃瓜品質(zhì)影響試驗時發(fā)現(xiàn)(見圖3)，與施用普通肥料相比，施用常規(guī)亞硒酸鈉的黃瓜，其維生素C、可溶性糖、可溶性蛋白質(zhì)和硒的含量分別增加了8.2%、5.8%、10.2%和275.5%；而施用芭田多肽硒肥的黃瓜，其維生素C、可溶性糖、可溶性蛋白質(zhì)和硒的含量分別增加了14.7%、9.2%、18.0%和650.1%，均達到顯著水平。試驗結(jié)果表明，施用芭田多肽硒肥對黃瓜品質(zhì)的改善效果優(yōu)于常規(guī)亞硒酸鈉的。

圖3 施用硒肥對黃瓜品質(zhì)的影響

2.3 施用硒肥對農(nóng)作物營養(yǎng)元素吸收的影響

Arvy等[16]的研究發(fā)現(xiàn)，植物吸收含硒營養(yǎng)元素時，會影響植株對其他營養(yǎng)元素的吸收。一般認(rèn)為，在硒的生理濃度范圍內(nèi)，施用硒肥可以促進植物對S、P、K、Ca、Mg、Mn、Cu、Zn、Mo等元素的吸收；而在硒脅迫下，植物對營養(yǎng)元素的吸收值降低。韓丹等[17]通過煙葉盆栽試驗發(fā)現(xiàn)，土壤施硒(常規(guī)亞硒酸鈉)4.4 mg/kg時，煙葉根、莖、葉中礦質(zhì)元素N、P、K、Ca、Mg、Mn、Zn、Cu的含量達到最大值。李登超等[10]的研究表明，施硒能提高小白菜地上部中N、Ca、Mg、Mn、Zn的含量以及地下部中N、S的含量；降低小白菜地上部中P、K、S的含量以及地下部中P、Ca、Mg、Fe、Mn、Zn的含量；無論是小白菜的地上部還是地下部，體內(nèi)硒的含量均與營養(yǎng)液中硒的濃度呈顯著正相關(guān)。

深圳芭田公司在紅薯(見圖4)和空心菜(見圖5)施硒效果試驗過程中也發(fā)現(xiàn)了類似規(guī)律。與施用普通肥料相比，施用常規(guī)亞硒酸鈉的紅薯中鋅質(zhì)量分?jǐn)?shù)提高13.3%，硒質(zhì)量分?jǐn)?shù)提高122.2%；空心菜中鋅質(zhì)量分?jǐn)?shù)提高15.0%，硒質(zhì)量分?jǐn)?shù)提高237.3%。施用芭田多肽硒肥的紅薯中鋅質(zhì)量分?jǐn)?shù)提高20.4%，硒質(zhì)量分?jǐn)?shù)提高233.3%；空心菜中鋅質(zhì)量分?jǐn)?shù)提高18.9%，硒質(zhì)量分?jǐn)?shù)提高250.1%，效果更加顯著。試驗結(jié)果表明，施用外源硒肥不僅可以提升紅薯和空心菜中硒的含量，還促進了作物對鋅元素的吸收，并且施用芭田多肽硒肥對營養(yǎng)元素的吸收促進作用更佳。

圖4 施用硒肥對紅薯中鋅、硒含量的影響

圖5 施用硒肥對空心菜中鋅、硒含量的影響

3 硒在農(nóng)作物上的應(yīng)用前景

在當(dāng)前硒攝入量普遍不足的情況下，如何合理、安全地滿足人和動物對硒的需求，保護人和動物的健康是亟需解決的問題。近年來，隨著對硒元素認(rèn)識的逐漸加深，人們對于富硒產(chǎn)品的生產(chǎn)和開發(fā)越來越認(rèn)同，硒肥開始在各種蔬菜、水果等農(nóng)作物上得到應(yīng)用[18-20]。有關(guān)資料表明[21]，有機硒的生物活性高而毒性遠(yuǎn)低于無機硒的，即無機硒不易被人體吸收利用，過量食用后在體內(nèi)積累對人和動物有一定的毒害；另外，有機硒特別是植物中普遍存在的硒蛋氨酸，可在人體中儲存，需要時可合成人體必需的硒酶?；诖耍钲诎盘锕狙邪l(fā)出多肽硒肥，通過人工強化有機硒素提高農(nóng)作物中硒的含量，從而達到人體補硒的目的。通過作物生產(chǎn)將硒有機化，提高食物鏈硒水平將是從源頭調(diào)控硒營養(yǎng)和預(yù)防硒缺乏的根本措施。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，開發(fā)富硒農(nóng)作物新品種與研究硒肥施用新技術(shù)相結(jié)合，將對富硒生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展起到有力的促進作用。