外源硒對(duì)不同鮮食玉米品種籽粒硒含量和產(chǎn)量品質(zhì)的影響

黃梅燕，余江敏，楊苛，農(nóng)夢(mèng)玲，韋彩會(huì)

（1崇左市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，廣西南寧 530215；2廣西農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)大學(xué)，廣西南寧 530007；3 廣西大學(xué)農(nóng)學(xué)院，廣西南寧 530001；4廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所，廣西南寧 530007）

近年來，廣西已把富硒農(nóng)業(yè)列入現(xiàn)代特色農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)品種品質(zhì)品牌“10+3”提升行動(dòng)，并在全國(guó)率先出臺(tái)富硒農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)地方標(biāo)準(zhǔn)30 多項(xiàng)，“十三五”期間，廣西累計(jì)種植富硒農(nóng)產(chǎn)品面積達(dá)11.2 萬hm2，產(chǎn)量107.14 萬t，產(chǎn)值累計(jì)超150 億元[1]。鮮食玉米是典型的非富硒作物，是國(guó)民日常食用的主要雜糧之一，在沒有外源硒強(qiáng)化措施支持下，籽粒中硒含量普遍較低[2]，需要額外補(bǔ)加一定量的硒添加劑來提高硒的含量。研究表明通過增加土壤有效態(tài)硒、噴施葉面硒肥等方式可以有效提高玉米籽粒硒元素含量[3]，并且硒對(duì)植株生長(zhǎng)發(fā)育的影響存在劑量效應(yīng)，低濃度時(shí)表現(xiàn)出促進(jìn)作用，高濃度則抑制植物生長(zhǎng)，不合理的硒濃度不僅不能增加作物的產(chǎn)量，反而會(huì)產(chǎn)生硒毒害，總而言之，過量施硒抑制不同品種玉米生長(zhǎng)，造成產(chǎn)量下降，但可提高籽粒硒等營(yíng)養(yǎng)水平[4，5]。為確保獲得安全的富硒鮮食玉米，研究不同外源施硒濃度對(duì)不同鮮食玉米品種硒吸收很有必要。本試驗(yàn)將通過噴施不同亞硒酸鈉濃度，研究不同鮮食玉米品種對(duì)增施外源硒的吸收效果，研究結(jié)果為廣西富硒鮮食玉米規(guī)?；a(chǎn)和提質(zhì)增效提供施硒濃度參考數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料與設(shè)計(jì)

1.1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)地點(diǎn)位于崇左市農(nóng)科所五塘試驗(yàn)地內(nèi)，土壤硒含量為0.21 mg·kg-1。供試材料為昊生糯1 號(hào)（P1）購(gòu)自廣西昊生農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司，天成雪甜207（P2）由廣西農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)大學(xué)作物研究所提供，雪甜7401（P3）由廣西立新農(nóng)業(yè)科技有限公司提供。施用硒肥由廣西大學(xué)農(nóng)學(xué)院配制的亞硒酸鈉溶液，硒含量為0.26%。

1.1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法

參考廣西大學(xué)水稻團(tuán)隊(duì)施硒10.6 mg·L-1（26 mg·L-1×0.4 L）并作調(diào)整，設(shè)計(jì)5 個(gè)施硒濃度，以3 個(gè)鮮食玉米品種為供試材料，具體試驗(yàn)設(shè)計(jì)如下：施硒濃度（C）+玉米品種（P）；硒濃度分別為0 mg·kg-1（清水對(duì)照，CK），13.0 mg·kg-1（C1），20.8 mg·kg-1（C2），28.6 mg·kg-1（C3），36.4 mg·kg-1（C4）。采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3 次重復(fù)，共45 個(gè)小區(qū)，單個(gè)小區(qū)面積為12 m2（行長(zhǎng)5 m，行距0.6 m，4 行/區(qū)）。

試驗(yàn)于2021 年7 月24 日播種，蓋膜種植。噴硒時(shí)間當(dāng)早為9 月2 日（玉米抽雄前），當(dāng)天為陰天無風(fēng)，下午4 時(shí)后，用噴霧器將亞硒酸鈉溶液噴施玉米葉片正反面，以噴濕不見滴水為度，對(duì)照噴施等量清水。9 月28 日收獲取樣分析、測(cè)產(chǎn)。各小區(qū)除施硒處理不同外，其他農(nóng)事管理相同。

1.1.3 調(diào)查內(nèi)容

每小區(qū)隨機(jī)選擇10 株玉米，測(cè)量株高、葉面積等主要農(nóng)藝性狀，收獲時(shí)在每個(gè)小區(qū)取中間2 行，剝?nèi)グ~測(cè)定鮮苞重量，換算成單位產(chǎn)量，每個(gè)處理隨機(jī)取10 穗，使用于卷尺測(cè)量穗長(zhǎng)、穗粗，測(cè)定籽粒硒含量和蛋白質(zhì)含量。

1.2 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.2.1 硒含量和蛋白質(zhì)的測(cè)定

采用氫化物-原子熒光光譜法檢測(cè)籽粒硒含量、采用凱氏定氮法測(cè)定蛋白質(zhì)含量（均由廣西益譜檢測(cè)中心測(cè)定）。

1.2.2 葉面積計(jì)算公式

葉面積分別用直尺測(cè)量，由每片葉片最長(zhǎng)、最寬乘以經(jīng)驗(yàn)系數(shù)0.75，將所有葉片的葉面積相加表示[6]，計(jì)算公式為：

葉面積（m2）=∑葉片（長(zhǎng)×寬×0.75）

1.3 數(shù)據(jù)處理

用Excel 2016 整理數(shù)據(jù)；采用SPSS 22.0 軟件的Duncan′s 新復(fù)極差法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 外源硒對(duì)不同鮮食玉米品種硒含量和蛋白質(zhì)的影響

由表1 可知，當(dāng)硒濃度為13.0 mg·kg-1（C1）時(shí)，與CK 相比，昊生糯1 號(hào)（P1）、天成雪甜207（P2）和雪甜7401（P3）3 個(gè)鮮食玉米品種的籽粒硒含量差異不顯著；當(dāng)硒濃度為20.8 mg·kg-1（C2），28.6 mg·kg-1（C3）時(shí)，與CK（0.004 mg·kg-1）相比，除天成雪甜207 外，昊生糯1 號(hào)、雪甜7401玉米籽粒硒含量（0.118 mg·kg-1、0.127 mg·kg-1及0.143 mg·kg-1、0.130 mg·kg-1）的玉米籽粒硒含量差異均達(dá)顯著水平；當(dāng)硒濃度為36.4 mg·kg-1（C4）時(shí)，3 個(gè)鮮食玉米品種的籽粒硒含量與CK 相比差異均達(dá)到顯著水平。與CK 相比，噴施4 個(gè)外源硒濃度（C1、C2、C3、C4）處理時(shí)，昊生糯1 號(hào)（P1）玉米籽粒硒含量分別增加了1195.2%、3261.9%、3995.2%、7042.9%；天成雪甜207（P2）玉米籽粒硒含量分別增加了633.3%、2183.3%、1783.3%、5233.3%，雪甜7401（P3）玉米籽粒硒含量分別增加了1354.5%、3445.5%、3354.5%、8718.2%。綜合本試驗(yàn)結(jié)果，供試鮮食玉米品種的籽粒硒含量均隨著噴施外源硒濃度的增加而增加，并且均以36.4 mg·kg-1（C4）處理玉米增加的硒含量最大。

同一施硒濃度處理下，各品種之間對(duì)比。C1、C2 處理后，不同鮮食玉米籽粒硒含量高低排序?yàn)檠┨?401（P3）＞昊生糯1 號(hào)（P1）＞天成雪甜207（P2）；C3 處理后，鮮食玉米籽粒硒含量高低排序?yàn)镻1＞P3＞P2；C4 處理后，鮮食玉米籽粒硒含量高低排序?yàn)镻3＞P1＞P2。由此可知，在增加外源施硒濃度時(shí)，雪甜7401（P3）、昊生糯1 號(hào)（P1）籽粒硒含量均較高于天成雪甜207（P2），當(dāng)外源施硒濃度為36.4 mg·kg-1，雪甜7401（P3）、昊生糯1 號(hào)（P1）的玉米籽粒硒含量（0.323 mg·kg-1、0.25 mg·kg-1）符合廣西地方標(biāo)準(zhǔn)《富硒農(nóng)產(chǎn)品硒含量分類要求》（DP45/T1061—2014）的要求（0.15～0.50 mg/kg），屬于安全富硒農(nóng)產(chǎn)品硒含量的標(biāo)準(zhǔn)，其中，又以雪甜7401（P3）的籽粒硒含量最高（0.323 mg·kg-1）。

由表1 可知，各濃度外源硒處理時(shí)3 個(gè)鮮食玉米品種的蛋白質(zhì)含量與CK 相比差異均不顯著。當(dāng)為13.0 mg·kg-1（C1）時(shí)3 個(gè)鮮食玉米品種的蛋白質(zhì)含量差異均不顯著；當(dāng)外源硒濃度為20.8 mg·kg-1（C2）時(shí)，昊生糯1 號(hào)（P1）的蛋白質(zhì)含量顯著高于天成雪甜207（P2）、雪甜7401（P3）2 個(gè)品種；當(dāng)外源硒濃度為28.6 mg·kg-1（C3）時(shí)，P1 的蛋白質(zhì)含量顯著高于P2，但與P3 差異不顯著。噴施4個(gè)外源硒（C1、C2、C3、C4）時(shí)，與CK相比，3個(gè)鮮食玉米品種蛋白質(zhì)含量略微減少；相同施硒濃度時(shí)，各品種之間對(duì)比；除C4 外，各鮮食玉米品種蛋白質(zhì)的含量高低順序表現(xiàn)為P1＞P3＞P2。綜合本試驗(yàn)結(jié)果，增施外源硒對(duì)鮮食玉米蛋白質(zhì)含量的影響均不明顯。

表1 外源硒對(duì)不同鮮食玉米品種籽粒硒含量和蛋白質(zhì)的影響

2.2 外源硒對(duì)不同鮮食玉米品種產(chǎn)量的影響

由表2 可知，經(jīng)不同濃度的外源硒處理后，3個(gè)鮮食玉米品種的產(chǎn)量和單苞重量與CK 相比差異均不顯著。施硒濃度為13.0 mg·kg-1（C1）、20.8 mg·kg-1（C2）、28.6 mg·kg-1（C3）、36.4 mg·kg-1（C4）處理時(shí)，與CK 相比，除P1 品種在C4 濃度時(shí)，單苞重、產(chǎn)量略增加外，3 個(gè)鮮食玉米品種單苞質(zhì)量、產(chǎn)量均有所減少；同一施硒濃度時(shí)，各鮮食玉米品種單苞質(zhì)量、產(chǎn)量均表現(xiàn)為P2＞P1＞P3。綜合本試驗(yàn)結(jié)果，增施外源硒對(duì)鮮食玉米產(chǎn)量的影響均不明顯。

表2 外源硒對(duì)不同鮮食玉米品種產(chǎn)量的影響

2.3 外源硒對(duì)不同鮮食玉米品種農(nóng)藝性狀的影響

由表3 可知，經(jīng)不同濃度的外源硒處理后，3個(gè)鮮食玉米品種的單株葉面積、株高、穗長(zhǎng)、穗粗與CK 相比差異均不顯著。4 個(gè)施硒濃度下，雪甜7401（P3）葉面積均顯著低于昊生糯1 號(hào)（P1）及天成雪甜207（P2）；昊生糯1 號(hào)（P1）株高均顯著低于天成雪甜207（P2）及雪甜7401（P3）；雪甜7401（P3）穗長(zhǎng)均顯著低于昊生糯1 號(hào)（P1）及天成雪甜207（P2），3 個(gè)鮮食玉米品種穗粗差異不顯著。與CK 相比，施硒濃度為C1、C2 處理時(shí)，3 個(gè)鮮食玉米品種的單株葉面積、株高、穗長(zhǎng)和穗粗均略微減少；C3 處理時(shí)，除天成雪甜207（P2）的株高增加0.8%外，3 個(gè)鮮食玉米品種的單株葉面積、株高、穗長(zhǎng)和穗粗均略微減少；C4 處理時(shí)，除天成雪甜207（P2）的葉面積、株高、穗粗分別增加6.3%、2.2%、2.9%外P1 穗長(zhǎng)增加1.5%外，3 個(gè)鮮食玉米品種的單株葉面積、株高、穗長(zhǎng)和穗粗均略微減少。同一施硒濃度處理時(shí)，3 個(gè)鮮食玉米品種單株葉面表現(xiàn)為P2＞P1＞P3，株高表現(xiàn)為P2＞P3＞P1，穗長(zhǎng)表現(xiàn)為P1＞P2＞P3，穗粗表現(xiàn)為P3＞P2＞P1。綜合本試驗(yàn)結(jié)果，隨著增施外源硒硒濃度的增加，單株葉面積、株高、穗長(zhǎng)、穗粗均有所減少。

表3 外源硒對(duì)不同鮮食玉米品種農(nóng)藝性狀的影響

3 結(jié)論與討論

與不施硒相比，各施硒處理的玉米籽粒硒的含量均隨著硒濃度的增加逐漸增加，這與前人研究結(jié)果一致[7-10]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，在噴施的硒濃度達(dá)到36.4 mg·kg-1時(shí)，僅有雪甜7401 的籽粒硒含量達(dá)到廣西地方標(biāo)準(zhǔn)《富硒農(nóng)產(chǎn)品硒含量分類要求》（DP45/T1061-2014），噴施的硒濃度可獲得安全富硒鮮食玉米，供試品種中又以雪甜7401 的籽粒硒含量增幅最大。研究表明，適量施硒可以增加植物組織中可溶性蛋白質(zhì)的含量[11]，不同濃度、不同方式硒處理均可提高糯玉米籽粒[12，13]、水稻籽粒[14，15]、茄子[16]的蛋白質(zhì)含量。本試驗(yàn)條件下，與不施硒肥相比，除昊生糯1 號(hào)外，另外2 個(gè)玉米品種蛋白質(zhì)含量的均有所降低，但蛋白質(zhì)的含量差異不顯著。

研究表明，玉米施硒試驗(yàn)的研究結(jié)果表明供試樣本中約有三分之一樣本產(chǎn)量下降，并且過高的硒濃度對(duì)作物會(huì)造成一定程度的傷害、減產(chǎn)[17，18]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，與對(duì)照相比，供試的3 個(gè)鮮食玉米品種的株高、葉面積、穗長(zhǎng)、穗粗等生長(zhǎng)性狀以及單苞重、產(chǎn)量等生物量有所下降，這可能與不同玉米品種特性[19]、施硒量及作物種類[20]、不同生育期葉片吸收能力不同和作物營(yíng)養(yǎng)狀況不同[21]等有關(guān)，也有可能本試驗(yàn)條件下施硒濃度過高已經(jīng)造成了鮮食玉米的生長(zhǎng)有待進(jìn)一步研究。本試驗(yàn)條件下，在36.4 mg·kg-1硒肥處理時(shí)，雪甜7401（B3）玉米籽粒硒含量符合廣西地方標(biāo)準(zhǔn)《富硒農(nóng)產(chǎn)品硒含量分類要求》（DB45/T1061—2014）標(biāo)準(zhǔn)，蛋白質(zhì)和生長(zhǎng)性狀等生物量表現(xiàn)均表現(xiàn)較好；建議在廣西推廣雪甜7401 以及結(jié)合噴施外源硒濃度36.4 mg·kg-1，并綜合考慮種植環(huán)境、天氣等客觀因素的影響，可獲得較高產(chǎn)安全的富硒鮮食玉米。