生物有機(jī)硒對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量及硒含量的影響

黃思思，查 升，余 侃，宋邦輝，龍小玲，劉金龍，溫權(quán)州，鄭 威

（1.湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究所，湖北 武漢 430064；2.武穴市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)督管理局，湖北 武穴 435400；3.湖北華龍西科生物科技有限公司，湖北 英山 438700；4.利川市土壤肥力工作站，湖北 利川 445400）

硒（Se）是人體必需的微量元素之一，全世界約有10 億人因硒攝入量不足導(dǎo)致一系列健康問(wèn)題［1，2］，如黏液水腫型地方性克汀病、生長(zhǎng)發(fā)育遲緩、骨代謝受損、甲狀腺功能異常以及某些癌癥的潛在風(fēng)險(xiǎn)［3-6］。有研究報(bào)道，中國(guó)居民普遍缺硒，平均硒攝入量?jī)H為43.3 μg/d，顯著低于世界衛(wèi)生組織推薦的60 μg/d［7］。人體內(nèi)的硒元素只能從食物中獲取。通過(guò)農(nóng)藝措施提高農(nóng)產(chǎn)品中硒的含量，生產(chǎn)上容易控制且成本較低、效果較好。

在全球范圍內(nèi)，馬鈴薯是重要的糧食作物，是繼小麥、水稻和玉米之后的第四大農(nóng)作物，中國(guó)是世界上最大的馬鈴薯生產(chǎn)國(guó)［8］。馬鈴薯是非特異性富硒作物，聚硒能力較差，但可以通過(guò)選擇聚硒馬鈴薯品種和施硒方式來(lái)提高塊莖中的硒含量［9，10］。

土壤和葉面施用無(wú)機(jī)硒是硒生物強(qiáng)化的主要農(nóng)藝措施［11］。與土壤施用相比，葉面施用減少了硒在土壤中的固定和淋溶，提高了硒的利用效率［12］。Zhang 等［13］通過(guò)葉面噴施亞硒酸鹽和硒酸鹽對(duì)馬鈴薯進(jìn)行生物強(qiáng)化，研究了不同生長(zhǎng)階段的硒含量和形態(tài)，結(jié)果表明，硒處理的塊莖中硒的主要形態(tài)是硒代蛋氨酸，硒酸鹽比亞硒酸鹽對(duì)總硒的提高更為有效，塊莖增長(zhǎng)期葉面施用亞硒酸鹽適宜于富硒馬鈴薯的生產(chǎn)。Rayman 等［14］研究發(fā)現(xiàn)，硒代蛋氨酸和硒酸鹽是葉面噴施無(wú)機(jī)硒處理后馬鈴薯塊莖中的主要硒形態(tài)，占總硒的51%～68%。硒營(yíng)養(yǎng)研究表明，有機(jī)硒在生物利用率、安全性和抗癌等方面優(yōu)于無(wú)機(jī)硒［14］。在富硒馬鈴薯相關(guān)研究中鮮見(jiàn)利用有機(jī)硒肥提高塊莖中硒的含量相關(guān)報(bào)道。

本研究在馬鈴薯不同生育時(shí)期（塊莖形成期和塊莖增長(zhǎng)期）采用葉面噴施生物有機(jī)硒營(yíng)養(yǎng)液，研究馬鈴薯的產(chǎn)量、總硒和有機(jī)硒含量，以期為高產(chǎn)富硒馬鈴薯生產(chǎn)技術(shù)研究提供參考。

1 材料與方法

1.1 供試材料

馬鈴薯品種為鄂馬鈴薯10 號(hào)和馬爾科土豆。鄂馬鈴薯10 號(hào)屬中晚熟馬鈴薯品種，由湖北恩施中國(guó)南方馬鈴薯研究中心、湖北清江種業(yè)有限責(zé)任公司選育，馬爾科土豆即恩施馬鈴薯，湖北省恩施市特產(chǎn)，中國(guó)國(guó)家地理標(biāo)志產(chǎn)品。

1.2 處理方法

試驗(yàn)于2020 年馬鈴薯種植季節(jié)（2—6 月）在湖北省恩施土家族苗族自治州利川市元堡鄉(xiāng)刺竹村和花坪村進(jìn)行，采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，通過(guò)葉面噴施生物有機(jī)硒營(yíng)養(yǎng)液，每個(gè)供試材料分別設(shè)置2 個(gè)處理和空白對(duì)照（CK），每個(gè)處理重復(fù)2 次，共16 個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)面積10 m2（2 m×5 m）。供試生物有機(jī)硒營(yíng)養(yǎng)液為湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院富硒研究團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的專(zhuān)利產(chǎn)品（專(zhuān)利號(hào)ZL201610338121.6），該產(chǎn)品硒含量5 000 mg/L（以Se 計(jì)），含有機(jī)態(tài)硒（硒代氨基酸和納米硒）達(dá)99.9%以上。

在馬鈴薯塊莖形成期第一次硒處理（硒濃度為50 mg/L），之后間隔10 d 普遍預(yù)防馬鈴薯晚疫病1次，馬鈴薯塊莖增長(zhǎng)期第二次硒處理（硒濃度為50 mg/L）。第二次硒處理后30 d 左右，觀察馬鈴薯長(zhǎng)勢(shì)長(zhǎng)相，測(cè)產(chǎn)驗(yàn)收。

處理A：在馬鈴薯塊莖形成期（5 月3 日）將生物有機(jī)硒營(yíng)養(yǎng)液150 mL 和馬鈴薯晚疫病防治農(nóng)藥68.75%氟菌·霜霉威（德國(guó)拜耳生產(chǎn)）25 mL 對(duì)水15 kg 混合均衡進(jìn)行葉面噴施；5 月13 日用72%霜脲·錳鋅（北京燕化生產(chǎn)）0.05 kg 對(duì)水15 kg 葉面噴施預(yù)防馬鈴薯晚疫病1 次。

對(duì)照（CK）A：在馬鈴薯塊莖形成期（5 月3 日）將68.75%氟菌·霜霉威（德國(guó)拜耳生產(chǎn)）25 mL 對(duì)水15 kg 混合均勻后進(jìn)行葉面噴施；5 月13 日用72%霜脲·錳鋅（北京燕化生產(chǎn)）0.05 kg 對(duì)水15 kg 葉面噴施預(yù)防馬鈴薯晚疫病1 次。

處理B：在馬鈴薯塊莖形成期（5 月3 日）將生物有機(jī)硒營(yíng)養(yǎng)液150 mL 和馬鈴薯晚疫病防治農(nóng)藥68.75%氟菌·霜霉威（德國(guó)拜耳生產(chǎn)）25 mL 對(duì)水15 kg 混合均衡進(jìn)行葉面噴施（硒濃度為50 mg/L）；5 月13 日用72%霜脲·錳鋅（北京燕化生產(chǎn)）0.05 kg 對(duì)水15 kg 葉面噴施預(yù)防馬鈴薯晚疫病1 次；在馬鈴薯塊莖增長(zhǎng)期（5 月23 日）用生物有機(jī)硒營(yíng)養(yǎng)液150 mL加70%烯?！に迩?.03 kg（安徽百兆生產(chǎn)）對(duì)水15 kg混合均衡后進(jìn)行葉面噴施（硒濃度為50 mg/L）。

對(duì)照（CK）B：在馬鈴薯塊莖形成期（5 月3 日）將68.75%氟菌·霜霉威（德國(guó)拜耳生產(chǎn)）25 mL 對(duì)水15 kg 混合均衡后進(jìn)行葉面噴施；5 月13 日用72%霜脲·錳鋅（北京燕化生產(chǎn)）0.05 kg 對(duì)水15 kg 葉面噴施預(yù)防馬鈴薯晚疫病一次；5 月23 日用70%烯?！に迩?.03 kg（安徽百兆生產(chǎn)）對(duì)水15 kg 混合均衡后進(jìn)行葉面噴施。

1.3 數(shù)據(jù)測(cè)定

定義規(guī)格類(lèi)型，小薯，單薯重量＜50 g；中薯，單薯重量50～100 g；大薯，單薯重量＞100 g；測(cè)定大薯率、中薯率、小薯率、小區(qū)產(chǎn)量。委托湖北省地礦局恩施實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)馬鈴薯地下塊莖中總硒和有機(jī)硒含量，計(jì)算有機(jī)硒占比。

1.4 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)采用Excel 2013、SPSS 19.0 和Origin 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 生物有機(jī)硒對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量性狀的影響

葉面噴施生物有機(jī)硒營(yíng)養(yǎng)液對(duì)鄂薯10 號(hào)大中小薯個(gè)數(shù)的影響結(jié)果如圖1 所示。與對(duì)照組（CK）相比，硒處理組的大薯、中薯和小薯個(gè)數(shù)均不同程度增加，增加幅度2.69%～17.72%，平均增幅9.47%。處理B 與A 相比，大薯、中薯和小薯個(gè)數(shù)亦不同程度增加，增加幅度3.70%～26.70%，平均增幅12.43%。

圖1 不同處理對(duì)鄂薯10 號(hào)大中小薯個(gè)數(shù)的影響

葉面噴施生物有機(jī)硒營(yíng)養(yǎng)液對(duì)鄂薯10 號(hào)大中小薯占比的影響結(jié)果如圖2 所示。與對(duì)照組（CK）相比，處理A的大薯率增加3.65%，中薯率增加0.21%，小薯率降低0.92%；處理B的大薯率增加3.79%，中薯率下降1.68%，小薯率增加0.17%。

圖2 不同處理對(duì)鄂薯10 號(hào)大中小薯占比的影響

葉面噴施生物有機(jī)硒營(yíng)養(yǎng)液對(duì)鄂薯10 號(hào)大中小薯產(chǎn)量的影響結(jié)果如圖3 和表1 所示。與對(duì)照組（CK）相比，處理A的大薯、中薯和小薯產(chǎn)量分別增加8.61%、7.35%和10.76%，小區(qū)產(chǎn)量增加8.54%，折合產(chǎn)量增加3 120.15 kg/hm2；處理B的大薯和中薯產(chǎn)量分別增加26.17%和11.00%，小薯產(chǎn)量下降0.10%，小區(qū)產(chǎn)量增加14.94%，折合產(chǎn)量增加5 620.20 kg/hm2。處理B 與A 相比，大薯和中薯產(chǎn)量分別增加8.94%和8.67%，小薯產(chǎn)量下降0.41%，小區(qū)產(chǎn)量增加9.06%，折合產(chǎn)量增加3 590.10 kg/hm2。

圖3 不同處理對(duì)鄂薯10 號(hào)大中小薯產(chǎn)量的影響

表1 不同處理下鄂薯10 號(hào)的產(chǎn)量情況

2.2 生物有機(jī)硒對(duì)馬鈴薯硒含量的影響

隨著葉面噴施生物有機(jī)硒營(yíng)養(yǎng)液次數(shù)增加，馬鈴薯中總硒和有機(jī)硒含量均呈明顯的增加趨勢(shì)，相同處理不同品種間存在明顯差異（圖4），且處理組的硒含量均達(dá)到農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《富硒馬鈴薯》（NY/T 3116—2017）規(guī)定的15～150 μg/kg 要求。處理B 與A相比，馬爾科總硒含量增加32.85 μg/kg，增幅52.18%，有機(jī)硒含量增加25.5 μg/kg，增幅53.13%；鄂薯10 號(hào)總硒含量增加106.25 μg/kg，增幅129.10%，有機(jī)硒含量增加77.2 μg/kg，增幅117.50%。處理組與對(duì)照組（CK）相比，A 組馬爾科總硒含量增加51.90 μg/kg（增幅469.68%），有機(jī)硒含量增加39.9 μg/kg（增幅492.59%）；B 組馬爾科總硒含量增加81.95 μg/kg（增幅591.70%），有機(jī)硒含量增加63.9 μg/kg（增幅665.63%）；A 組鄂薯10 號(hào)總硒含量增加47.35 μg/kg（增幅135.48%），有機(jī)硒含量增加37.45 μg/kg（增幅132.57%）；B 組鄂薯10 號(hào)總硒含量增加140.70 μg/kg（增幅294.04%），有機(jī)硒含量增加108.6 μg/kg（增幅316.62%）。品種間比較，鄂薯10 號(hào)聚硒能力優(yōu)于馬爾科，總硒含量增加19.35～92.75 μg/kg，有機(jī)硒含量增加17.70～69.40 μg/kg。

圖4 不同處理對(duì)馬鈴薯硒含量的影響

3 小結(jié)與討論

葉面施用生物有機(jī)硒營(yíng)養(yǎng)液后馬鈴薯塊莖產(chǎn)量分別提高8.54%（處理A）和14.94%（處理B），與利用相同硒肥在水稻［15］、小麥［16］和茶葉［17］的研究結(jié)果相似。殷金巖等［18］研究了3 種不同硒肥（保水緩釋硒肥、生物炭基硒肥和硒酸鈉硒肥）對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量的影響，結(jié)果表明，硒肥用量為1.5 mg/kg 時(shí)馬鈴薯產(chǎn)量增加4.87%～5.44%，隨著硒肥用量增加，馬鈴薯產(chǎn)量降低。Turakainen 等［19］研究了不同硒處理對(duì)馬鈴薯生長(zhǎng)的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，施用硒酸鹽顯著提高馬鈴薯塊莖產(chǎn)量9%。不同的硒源、試驗(yàn)條件和施硒方法可能會(huì)導(dǎo)致結(jié)果的不同。在本研究中，馬鈴薯種植在土壤中，通過(guò)葉面噴施生物有機(jī)硒營(yíng)養(yǎng)液；在殷金巖等［18］研究中，馬鈴薯種植在土壤中，將硒肥施用于土壤中；在Turakainen 等［19］研究中，馬鈴薯種植在含有0.3 mg/kg 無(wú)機(jī)硒的石英砂中。

葉面噴施次數(shù)對(duì)作物的硒吸收有顯著影響。黃思思等［17］研究發(fā)現(xiàn)，隨著噴施次數(shù)的增多，葉面噴施相同濃度的生物有機(jī)硒的茶葉的總硒和有機(jī)硒含量增加。在本研究中，在相同硒源和濃度的情況下，馬鈴薯塊莖中的硒濃度隨著噴施次數(shù)的增加顯著提高。

不同品種馬鈴薯硒吸收差異顯著。張洋［20］在青海省富硒區(qū)種植3 種馬鈴薯品種，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，不施Se 處理下，馬鈴薯塊莖中Se 濃度為青薯2＞青薯9＞青薯168；施Se 處理下，馬鈴薯地下塊莖中Se 濃度為青薯2＞青薯168＞青薯9。在本研究中，無(wú)論施硒與否，鄂薯10 號(hào)的富硒能力均優(yōu)于馬爾科，且噴施2次生物有機(jī)硒營(yíng)養(yǎng)液后，鄂薯10 號(hào)塊莖的總硒含量和有機(jī)硒含量最高，這與張洋［20］的研究結(jié)果類(lèi)似。