硒肥施用方式對(duì)再生稻產(chǎn)量和外觀品質(zhì)及硒含量的影響

周建利，羅巧，黃芬肖，曹坤坤，李俊麗，陳周瑩，朱建強(qiáng)，王文希

1.長江大學(xué)農(nóng)學(xué)院，湖北 荊州 434025 2.耕地培育技術(shù)國家工程實(shí)驗(yàn)室(中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院)，北京 100081

1817年瑞典化學(xué)家Berzelius在生產(chǎn)硫酸的尾礦中發(fā)現(xiàn)了硒，即按希臘文Selene(月神)將其命名為Selenium[1]。硒是人體和動(dòng)物所必需的微量營養(yǎng)元素[2]，能夠提高人體免疫力，減少疾病的發(fā)生[3]。但吸收過量的硒也會(huì)造成人體和動(dòng)物的硒中毒[2,4]。我國大多數(shù)(75.6%)的土類含硒量偏低，因此缺硒比硒中毒更能威脅我國人民的身體健康[4]。而多數(shù)地區(qū)人體攝入的硒主要來自于糧食作物[2]。水稻是我國重要的糧食作物，因此提高稻米硒含量對(duì)改善人體硒營養(yǎng)和促進(jìn)人體健康具有重要意義。

水稻硒的生物強(qiáng)化手段一般包括土壤施硒和葉面噴硒2種方式[5]。研究表明，土壤施硒和葉面噴硒均能顯著提高稻米硒含量[5-12]。但有些試驗(yàn)結(jié)果表明，上述2種施硒方式的稻米硒含量之間無顯著差異[7,12]。然而，一些研究結(jié)果則表明，在等量施硒條件下土壤施硒的稻米硒含量顯著高于葉面噴硒[5,13]。而陳雪等[14]的研究結(jié)果則相反，認(rèn)為葉面噴施方式的水稻莖葉和籽粒硒含量顯著高于土施方式。由此可見，不同硒肥施用方式對(duì)水稻籽粒的生物強(qiáng)化效應(yīng)尚有不同結(jié)論。再生稻是利用水稻植株的再生特性，采取特定栽培措施，使水稻收獲后母樁上的休眠腋芽萌發(fā)，進(jìn)而生長成穗再收獲一季稻谷的種植模式，具有一種兩收、省時(shí)省工、經(jīng)濟(jì)效益明顯、提高復(fù)種指數(shù)和增加單位面積產(chǎn)量等優(yōu)點(diǎn)[15]。21世紀(jì)以來，我國南方單季稻作區(qū)適宜種植再生稻的面積約為 3.3×106hm2，主要分布于四川、重慶和福建等地；而近幾年，湖北、湖南、江西、廣西、云南等地的部分地區(qū)也相繼恢復(fù)和開展了再生稻種植[16]。目前，對(duì)于富硒水稻栽培的研究主要集中在一季水稻上，而對(duì)再生稻的富硒栽培研究鮮見報(bào)道。本研究以“豐兩優(yōu)香1號(hào)”水稻為試驗(yàn)材料進(jìn)行再生稻全生育期的盆栽試驗(yàn)，分析了硒肥的不同施用方式對(duì)再生稻的兩季水稻產(chǎn)量、外觀品質(zhì)和硒含量的影響，以期為再生稻的富硒栽培技術(shù)研究提供參考。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試土壤采自長江大學(xué)農(nóng)學(xué)院教學(xué)科研實(shí)習(xí)基地，該土壤為水稻土，其基本理化性質(zhì)為：有機(jī)質(zhì)含量13.12g/kg，全氮含量2.21g/kg，全磷含量0.53g/kg，全鉀含量17.24g/kg，堿解氮含量40.82mg/kg，速效磷含量12.38mg/kg，速效鉀含量79.76mg/kg，全硒含量0.132mg/kg，pH 7.51。

供試水稻品種：“豐兩優(yōu)香1號(hào)”。

供試肥料：硒肥為亞硒酸鈉(Na2SeO3)(分析純，天津市北聯(lián)精細(xì)化學(xué)品開發(fā)有效公司)；尿素(N 46%，湖北三寧化工股份有限公司)；過磷酸鈣(P2O512%，湖北宜都興發(fā)化工有限公司)；氯化鉀(K2O 60%，黑龍江倍豐農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料集團(tuán)有限公司)。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用室內(nèi)盆栽試驗(yàn)，盆缽為塑料桶(口徑30cm，高30cm)，每桶盛土12.5kg(烘干土)。試驗(yàn)共設(shè)9個(gè)處理，詳見表1。每個(gè)處理重復(fù)4次。除CK外，其他所有處理的總硒肥施用量相同(Se 0.2mg/kg土，以Na2SeO3的形式施入)。每個(gè)處理的氮磷鉀肥施用量和施用方法相同。

表1 各試驗(yàn)處理的設(shè)計(jì)方案

1.3 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)在長江大學(xué)農(nóng)學(xué)院網(wǎng)室內(nèi)進(jìn)行。土壤裝盆及各試驗(yàn)環(huán)節(jié)：2017年3月18日裝盆，稱取烘干重為12.5kg的風(fēng)干土，置于塑料盆中，加入相應(yīng)氮磷鉀肥作基肥，攪拌均勻，倒入盆缽中，加水使水層剛好淹過土面，每天加水保持水層，平衡37d。2017年3月20日播種育苗，2017年4月24日移栽，每盆3穴，每穴2苗。頭季稻收獲及采樣(2017年8月14日)：用鐮刀收割，留50cm高稻樁。再生稻收獲及采樣(2017年11月5日)：與土面平齊收獲地上部。

硒肥的施用方法：按照每個(gè)處理的硒肥量進(jìn)行施用。硒肥土施時(shí)，用作基肥；硒肥噴施時(shí)，稱取相應(yīng)的每個(gè)處理的硒肥量，溶于100mL蒸餾水中，用小型噴壺噴施。為使液滴保持更長時(shí)間，噴施的硒肥溶液每處理加入0.4g的洗衣粉。為了避免不同處理溶液的相互干擾，用1.5m高自制的塑料薄膜圓筒將盆缽圍起來，從圓筒上口向里噴霧。硒肥的施用時(shí)間：基肥土施為2017年4月2日，頭季噴施為2017年6月23日(分蘗期)，再生季噴施和土施均為2017年9月19日(齊穗期)。

氮磷鉀肥的施用方法：氮肥用量為N 0.2g/kg土，磷肥用量為P2O50.15g/kg土，鉀肥用量為K2O 0.30g/kg土。氮肥和鉀肥的60%用于頭季，40%用于再生季；磷肥全部用作頭季基肥。頭季氮肥在基肥、分蘗肥(移栽后10d)、穗肥所占比例分別為 40%、30%和30%；頭季鉀肥在基肥和追肥中各占50%，鉀肥的追肥時(shí)間與最后一次追氮肥的時(shí)間相同。再生季中氮肥60%作為催芽肥，40%作為促苗肥，鉀肥全部作為催芽肥。催芽肥于頭季收割前14d施用，促苗肥于頭季收割后立即施用，同時(shí)灌水。

1.4 測(cè)定項(xiàng)目及方法

收獲后的水稻在室內(nèi)風(fēng)干，考種測(cè)定其每穗總粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒重和實(shí)際產(chǎn)量。稻谷干燥貯藏3個(gè)月后，按照中華人民共和國農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《NY/T 83—2017米質(zhì)測(cè)定方法》[17]測(cè)定出糙率、精米率、堊白粒率、堊白度等外觀品質(zhì)指標(biāo)。將水稻莖葉和精米用高速粉碎機(jī)粉碎，置于塑料密封袋中保存待用。水稻莖葉和精米硒含量的測(cè)定方法參考國家標(biāo)準(zhǔn)方法(GB 5009.93—2017)[18]，所用儀器為AFS-230E型全自動(dòng)雙道氫化物發(fā)生原子熒光光度計(jì)。

1.5 數(shù)據(jù)分析

采用DPS 14.10軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析和多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 硒肥施用方式對(duì)再生稻產(chǎn)量性狀的影響

由表2可知，頭季和再生季各處理水稻的每穗實(shí)粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒重及實(shí)際產(chǎn)量與CK處理均無顯著差異(P>0.05，下同)，表明硒肥的施用對(duì)再生稻頭季和再生季水稻的產(chǎn)量性狀均無顯著影響。從總體來看，頭季水稻每穗實(shí)粒數(shù)的平均值為172.4粒，而再生季水稻的平均為58.3粒，頭季的每穗實(shí)粒數(shù)是再生季的2.9倍(經(jīng)t檢驗(yàn)，P=0.000<0.01，兩者呈極顯著差異)。頭季水稻結(jié)實(shí)率的平均為93.8%，再生季的平均為85.1%，頭季水稻的結(jié)實(shí)率顯著高于再生季，差異達(dá)極顯著水平(P<0.01，下同)。頭季水稻的千粒重(24.7g)也極顯著高于再生季(22.8g)。頭季水稻的實(shí)際產(chǎn)量(82.8g/盆)是再生季的(45.4g/盆)1.8倍。由此可見，頭季水稻的產(chǎn)量性狀均顯著高于再生季，差異均達(dá)極顯著水平。

表2 不同處理下頭季和再生季水稻產(chǎn)量性狀比較

2.2 硒肥施用方式對(duì)再生稻外觀品質(zhì)的影響

由表3可見，頭季和再生季各處理水稻的出糙率、精米率、堊白粒率、堊白度與CK處理均無顯著差異，表明硒肥的施用對(duì)頭季和再生季水稻的各項(xiàng)外觀品質(zhì)指標(biāo)均無顯著影響。從總體來看，再生季水稻的出糙率和精米率(分別為79.8%和62.1%)均顯著高于頭季水稻(分別為77.1%和61.0%)，差異均達(dá)極顯著水平。頭季稻米的堊白粒率(50.6%)是再生季的(15.1%)3.4倍。而頭季稻米的堊白度(23.1%)是再生季的(5.5%)4.2倍。堊白粒率和堊白度越高表示稻米的外觀品質(zhì)越差。由此可見，再生季水稻的各項(xiàng)外觀品質(zhì)指標(biāo)均優(yōu)于頭季水稻，差異均達(dá)極顯著水平。

表3 不同處理下頭季和再生季水稻外觀品質(zhì)指標(biāo)比較

2.3 硒肥施用方式對(duì)再生稻硒含量的影響

從頭季水稻莖葉硒含量來看(見表4)，TP處理、TP+ZP處理、JT+TP處理和JT+TT處理的頭季水稻莖葉硒含量顯著高于CK；而JT+ZP處理在頭季的施硒量只是硒肥總用量(0.2mg/kg)的一半；由此可見，頭季噴施硒量達(dá)0.1mg/kg，或頭季分兩次土施(總硒量為0.2mg/kg)，均能顯著提高頭季水稻莖葉硒含量。從再生季水稻莖葉硒含量來看(見表4)，ZP處理、TP+ZP處理、JT+ZP處理和JT+ZT處理的再生季水稻莖葉硒含量均顯著高于CK，而這些施硒處理的再生季水稻莖葉硒含量均大于1mg/kg，表明再生季噴施或土施硒肥均能顯著提高再生季水稻莖葉硒含量。

由表4可知，除了ZP處理、JT+ZP處理和JT+ZT處理外，其他處理的頭季水稻精米硒含量均顯著高于CK處理；而JT+TP處理與JT+TT處理的頭季水稻精米硒含量無顯著差異；表明頭季噴硒量達(dá)0.1mg/kg或土施硒量達(dá) 0.2mg/kg均能顯著提高頭季水稻精米硒含量，但在基施硒肥基礎(chǔ)上，頭季分蘗期噴施與土施硒肥對(duì)頭季水稻精米硒含量無顯著影響。從再生季水稻精米硒含量來看(見表4)，ZP處理、TP+ZP處理、JT+ZP處理和JT+ZT處理的再生季水稻精米硒含量均顯著高于CK處理；而JT+TP處理與JT+TT處理之間、JT+ZP處理與JT+ZT處理之間的再生季水稻精米硒含量均無顯著差異。由此表明,再生季施用硒肥(噴施或土施)均能顯著提高再生季水稻精米硒含量，而在基施硒肥基礎(chǔ)上，頭季和再生季的2種硒肥的施用方式對(duì)再生季水稻精米硒含量無顯著影響。

表4 不同處理下頭季和再生季水稻硒含量比較

由表5可知，頭季水稻莖葉與頭季水稻精米硒含量、再生季水稻莖葉與再生季水稻精米硒含量均呈極顯著的正相關(guān)關(guān)系，表明同季(頭季或再生季)水稻中，精米硒含量隨著莖葉硒含量升高而升高。而頭季水稻莖葉與再生季水稻精米、頭季水稻精米與再生季水稻莖葉以及頭季水稻精米與再生季水稻精米硒含量均呈顯著或極顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系，表明再生季水稻莖葉及其精米硒含量隨著頭季水稻莖葉及其精米硒含量的升高而降低。其中原因可能是頭季水稻莖葉和頭季水稻精米的硒含量越高，其被吸收的硒就越多，從而造成再生季水稻莖葉硒含量的降低，進(jìn)而引起再生季水稻精米硒含量的顯著下降。

表5 再生稻兩季水稻莖葉和精米硒含量的相關(guān)系數(shù)

3 討論

3.1 硒肥對(duì)再生稻產(chǎn)量和外觀品質(zhì)的影響

本研究發(fā)現(xiàn)，無論是葉面噴施還是土施硒肥，對(duì)再生稻兩季水稻的產(chǎn)量性狀及外觀品質(zhì)均無顯著影響。姜超強(qiáng)等[19]報(bào)道，土壤硒含量≤1.5mg/kg對(duì)水稻產(chǎn)量無明顯影響。陳雪等[14]研究表明，土壤施用和葉面噴施硒肥對(duì)水稻生物量、產(chǎn)量及收獲指數(shù)均無顯著影響。周建利等[20]的研究發(fā)現(xiàn)，硒肥的施用對(duì)營養(yǎng)生長期水稻的生長無顯著影響。龍世方等[21]的研究表明，硒肥用量對(duì)水稻產(chǎn)量指標(biāo)以及堊白粒率和堊白度等外觀品質(zhì)指標(biāo)均無顯著影響。黃太慶等[22]也發(fā)現(xiàn)，土壤添加外源硒為0.2～0.6mg/kg的條件下，對(duì)水稻的生長性狀沒有顯著影響。由此可見，上述研究結(jié)果與本研究結(jié)果相一致。

3.2 硒肥施用對(duì)再生稻硒含量的影響

劉夢(mèng)蘭等[12]研究了葉面噴施和根部撒施兩種施硒方式對(duì)水稻籽粒硒積累的影響，結(jié)果表明2種施硒方式均可顯著提高稻米中的硒含量(與CK相比)，但2種施硒方式的稻米硒含量之間無顯著差異；而該研究結(jié)果表明，與根部撒施方式相比，葉面噴施方式的硒肥用量少、環(huán)境友好、可產(chǎn)生較高的經(jīng)濟(jì)效益，因此葉面噴施是生產(chǎn)富硒大米的較好方式。遲鳳琴等[7]的研究表明，土壤施硒和揚(yáng)花期噴硒均能顯著提高稻米硒含量，但2種施硒方式的稻米硒含量之間也無顯著差異。本研究結(jié)果表明，在基施硒肥基礎(chǔ)上，硒肥的2種施用方式(土施和葉面噴施)對(duì)頭季和再生季水稻精米硒含量無顯著影響，因此從再生稻2季水稻的精米硒含量角度未能判斷出土施和葉面噴施這2種施硒方式的優(yōu)劣。

根據(jù)“湖北省食品安全地方標(biāo)準(zhǔn)(DBS 42/002—2014)”，富硒大米標(biāo)準(zhǔn)為總硒含量達(dá)0.2～0.5mg/kg[23]。由表4可知，有3個(gè)處理的頭季水稻精米硒含量超過了富硒大米標(biāo)準(zhǔn)，即TP處理(0.68mg/kg)、JT+TP處理(0.59mg/kg)和JT+TT處理(0.60mg/kg)；再生季也有3個(gè)處理的水稻精米硒含量超標(biāo)，分別為：ZP處理(1.65mg/kg)、JT+ZP處理(0.80mg/kg)和JT+ZT處理(0.72mg/kg)。而TP+ZP(頭季噴施+再生季噴施)處理的頭季和再生季水稻精米硒含量分別為0.33mg/kg和0.5mg/kg，均符合富硒大米標(biāo)準(zhǔn)，而且該處理能同時(shí)顯著提高頭季和再生季水稻精米硒含量，2季水稻精米的硒含量均較高，因此本研究結(jié)果表明，TP+ZP(頭季噴施+再生季噴施)處理為最佳處理組合。但是本研究是盆栽試驗(yàn)，其結(jié)果有待田間試驗(yàn)的進(jìn)一步驗(yàn)證。

4 結(jié)論

硒肥的施用對(duì)再生稻的頭季和再生季水稻的產(chǎn)量性狀和各項(xiàng)外觀品質(zhì)指標(biāo)均無顯著影響。頭季噴施硒量達(dá)0.1mg/kg或土施硒量為0.2mg/kg均能顯著提高頭季水稻莖葉和精米硒含量，而再生季施用硒肥能顯著提高再生季水稻莖葉和精米硒含量。在基施硒肥基礎(chǔ)上，2種硒肥的施用方式對(duì)頭季和再生季水稻精米硒含量無顯著影響。相對(duì)于其他處理，TP+ZP(頭季噴施+再生季噴施)是最佳處理組合，該處理能同時(shí)顯著提高頭季和再生季水稻精米硒含量，兩季精米的硒含量較高且均在富硒大米標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。