富硒芽孢桿菌對(duì)赤紅壤硒轉(zhuǎn)化及菜心硒吸收累積的影響

廖 青，邢 穎，梁潘霞，潘麗萍，黃太慶，陳錦平，江澤普，劉永賢

（廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所/廣西富硒農(nóng)業(yè)研究中心，廣西南寧 530007）

0 引言

【研究意義】硒是15種人體必需微量元素之一，在疾病防治、提高人體免疫系統(tǒng)和防止衰老方面具有重要意義。由于人體自身不能合成硒，因此通過(guò)土壤—植物—?jiǎng)游镛D(zhuǎn)運(yùn)補(bǔ)硒是目前最安全有效的人體補(bǔ)硒途徑（Premarathna et al.，2012；Chilimba et al.，2012）。土壤硒是人體和動(dòng)植物獲得硒的主要來(lái)源。廣西富硒土壤面積達(dá)7.57萬(wàn)km（唐廣生等，2021），為目前中國(guó)圈定出的最大面積的富硒土壤區(qū)域。然而，在廣西富硒土壤上種植的300多個(gè)作物樣品中，只有70多個(gè)樣品能達(dá)天然富硒水平，作物富硒率僅24%（劉永賢等，2015），且天然富硒作物硒含量處于富硒農(nóng)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)硒含量要求范圍的中下限水平（黃太慶等，2018）。土壤高硒低效問(wèn)題制約了廣西富硒農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。土壤硒的生物有效性受環(huán)境微生物的顯著影響（徐巧林等，2016），微生物對(duì)土壤硒形態(tài)的轉(zhuǎn)化起著重要作用，因此，研究微生物對(duì)富硒土壤中土壤硒形態(tài)轉(zhuǎn)化作用及其對(duì)作物硒吸收累積的影響，對(duì)于開(kāi)發(fā)利用廣西富硒土壤資源及生產(chǎn)天然富硒農(nóng)產(chǎn)品具有重要意義。【前人研究進(jìn)展】作物對(duì)土壤硒的吸收受土壤硒含量、硒形態(tài)和硒價(jià)態(tài)等多種因素影響。土壤硒的形態(tài)和價(jià)態(tài)是土壤硒有效性和遷移轉(zhuǎn)化的重要因素（Shardendu et al.，2003），而土壤硒的形態(tài)、價(jià)態(tài)、遷移及有效性受環(huán)境微生物的高度影響（Barillas et al.，2011；徐巧林等，2016）。李杰等（2013）研究發(fā)現(xiàn)水稻對(duì)富硒土壤中硒的吸收累積低于低硒土壤，說(shuō)明土壤總硒含量并不是決定植物硒含量最主要的因素，土壤有效硒含量才是植物硒含量的決定性因素。土壤中硒通常分為可溶態(tài)硒（SOL-Se）、可交換態(tài)及碳酸鹽結(jié)合態(tài)硒（EX-Se）、鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)硒（FMO-Se）、有機(jī)結(jié)合態(tài)硒（OM-Se）和殘?jiān)鼞B(tài)硒（RES-Se）5種形態(tài)（Wang et al.，2012），其中SOL-Se和EX-Se易被植物吸收利用，為土壤有效硒（Hu et al.，2014）。土壤中硒價(jià)態(tài)包括Se、Se、Se和Se（Fernández-Martínez and Charlet，2009），其中能被植株吸收利用的硒價(jià)態(tài)有Se、Se（Qin et al.，2017）和部分Se（有機(jī)硒化合物，硒代蛋氨酸和硒代半胱氨酸）（Pilon Smits et al.，2017）。Durán等（2013）通過(guò)共接種耐硒菌（.B16）和叢枝菌根真菌（）促進(jìn)小麥谷粒對(duì)硒酸鹽和亞硒酸鹽的吸收，從而大幅提高了小麥谷粒中的硒含量；張如等（2018）從湖北恩施硒礦區(qū)超積累硒植物中分離到1株耐硒內(nèi)生菌，能將亞硒酸鈉（NaSeO）轉(zhuǎn)化為硒代胱氨酸（SeCys），并能提高植株對(duì)硒的吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)能力；Luo等（2019）在冬小麥苗期接種叢枝菌根真菌，發(fā)現(xiàn)其能明顯促進(jìn)冬小麥嫩芽和根部對(duì)硒酸鹽或亞硒酸鹽的吸收。接種富硒菌株是作物硒生物強(qiáng)化的有效手段（Durán et al.，2013，2015）。【本研究切入點(diǎn)】目前關(guān)于富硒微生物提高作物硒吸收的研究報(bào)道，多是基于在作物栽培過(guò)程中添加外源硒，通過(guò)接種富硒微生物對(duì)添加的外源硒進(jìn)行轉(zhuǎn)化，促進(jìn)作物硒吸收，從而提高作物硒含量。然而，利用微生物直接活化土壤硒從而促進(jìn)植物硒吸收利用的相關(guān)報(bào)道甚少?！緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】以對(duì)環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)的2株富硒芽孢桿菌為供試菌株，研究其對(duì)土壤硒形態(tài)、價(jià)態(tài)、pH及對(duì)菜心硒吸收累積的影響，探索微生物—土壤—植株的硒轉(zhuǎn)化效應(yīng)，為高效利用廣西富硒土壤資源提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試富硒芽孢桿菌分別為YLB1-6（，硒轉(zhuǎn)化率為74.22%）和TXB2-5（，硒轉(zhuǎn)化率為55.31%），由廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所從富硒土壤分離、篩選獲得，并由中國(guó)典型培養(yǎng)物保藏中心保存，菌株保藏編號(hào)分別為CCTCC NO.M2020342和CCTCC NO.M2020343。富硒芽孢桿菌培養(yǎng)所用培養(yǎng)基為滅菌的LB培養(yǎng)液和營(yíng)養(yǎng)瓊脂。試驗(yàn)土壤采自廣西桂平市，為花崗巖母質(zhì)赤紅壤，土壤基本理化性狀：全硒0.95 mg/kg，全氮1.30 g/kg，全磷0.736 g/kg，全鉀4.76 g/kg，堿解氮129 mg/kg，速效磷46.0 mg/kg，速效鉀82.6 mg/kg，有機(jī)質(zhì)16.0 g/kg，pH 6.3。供試菜心品種為市售豐農(nóng)旺50天尖葉甜菜心。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.2.1 富硒芽孢桿菌的活化 從斜面菌種挑取菌種，轉(zhuǎn)接到營(yíng)養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基上，于37 ℃下培養(yǎng)24～48 h進(jìn)行活化。從培養(yǎng)好的平板上挑取菌種，轉(zhuǎn)接到營(yíng)養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基上，于37 ℃下培養(yǎng)24 h。

1.2.2 菌懸液的制備 將活化好的菌株轉(zhuǎn)接到LB培養(yǎng)液中，于37 ℃、200 r/min搖床培養(yǎng)24 h后，將菌株培養(yǎng)液以5000 r/min轉(zhuǎn)速離心10 min收集菌體，用無(wú)菌的0.85%氯化鈉清洗菌體2次后，再用適量無(wú)菌水重懸，使菌懸液的最終含量約為1×10CFU/mL。制備好的菌懸液用于盆栽接種試驗(yàn)。

1.2.3 菜心種子處理 種子用75 %乙醇（沒(méi)過(guò)種子）浸泡1 min，倒出乙醇溶液，然后用0.4%次氯酸鈉（沒(méi)過(guò)種子）浸泡2 min消毒后倒出，再用滅菌蒸餾水清洗3次，無(wú)菌條件下晾干，備用。

1.2.4 土壤處理 土壤自然風(fēng)干、磨碎并過(guò)5 mm篩，用于盆栽試驗(yàn)。

1.2.5 盆栽試驗(yàn) 試驗(yàn)共設(shè)置3個(gè)處理：對(duì)照（CK，無(wú)菌水）、添加YLB1-6處理（YLB1-6）、添加TXB2-5處理（TXB2-5），每個(gè)處理3盆（重復(fù)），共9盆。盆栽試驗(yàn)于2020年11—12月在廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院本部科研基地塑料大棚中進(jìn)行。采用內(nèi)徑18 cm、高度12 cm的塑料圓盆進(jìn)行盆栽試驗(yàn)，每盆裝土1.75 kg，加入300 mL蒸餾水濕潤(rùn)土壤。于2020年11月7日，每盆播種10顆處理過(guò)的菜心種子，待菜心苗長(zhǎng)出4片真葉時(shí)進(jìn)行間苗，每盆保留長(zhǎng)勢(shì)相當(dāng)?shù)?株菜心苗。間苗后，加入制備好的菌懸液至菜心植株根部，每盆施入菌懸液量為10 mL，并以施加等量無(wú)菌水作為CK。盆栽試驗(yàn)中澆水全部使用無(wú)菌水。盆栽置于塑料大棚內(nèi)，植株生長(zhǎng)期間保持自然光照及通風(fēng)，棚內(nèi)溫度控制在15～35 ℃，保持土壤濕度約為田間持水量的70%。于2020年12月27日收獲菜心。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目及方法

1.3.1 植株相關(guān)指標(biāo)測(cè)定 植株采樣：將各盆菜心連根采收后，蒸餾水將其洗凈并用吸水紙擦干，再用不銹鋼剪刀將菜心地上部與地下部剪開(kāi)，分別稱(chēng)取各盆菜心地上部與地下部鮮重；然后將植株樣品105 ℃殺青30 min后，60 ℃烘至恒重，分別稱(chēng)干重后粉碎備用。經(jīng)HNO-HClO（V∶V=4∶1）消解后，再用6 mol/L HCl還原，參照GB 5009.93—2017《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中硒的測(cè)定》，采用氫化物原子熒光光譜法測(cè)定菜心各部分中的Se含量。

菜心硒轉(zhuǎn)移系數(shù)（TF）=地上部硒含量/地下部硒含量；每盆菜心硒總累積量（μg/盆）=地上部硒累積量+地下部硒累積量=［地上部硒含量×菜心地上部鮮樣質(zhì)量+菜心地下部硒含量×菜心地下部鮮樣質(zhì)量］×1000，式中，×1000為將mg換算成μg。

1.3.2 土壤相關(guān)指標(biāo)測(cè)定 土壤去除植物及碎屑物質(zhì)，自然風(fēng)干后，部分過(guò)1 mm篩，部分過(guò)100目篩。過(guò)1 mm篩的土樣用于pH測(cè)定，pH的檢測(cè)依照《土壤分析技術(shù)規(guī)范》電位法。過(guò)100目篩的土樣用于硒形態(tài)和硒價(jià)態(tài)測(cè)定。各土壤硒形態(tài)即SOL-Se、EX-Se、FMO-Se、OM-Se及RES-Se采用連續(xù)浸提法（瞿建國(guó)等，1997；邢穎等，2018）提取；土壤有效態(tài)硒（AVASe）為SOL-Se與EX-Se之和。土壤硒價(jià)態(tài)，包括SOLSe和EX-Se中的Se、Se、Se的提取、測(cè)定方法參考Wang等（2012）的方法，具體步驟為：（1）上清液中Se含量直接測(cè)定；（2）Se含量通過(guò)差減法求得，在上清液中加入6 mol/L HCl ，100 ℃水浴加熱15 min還原后測(cè)定，此時(shí)測(cè)定的硒含量為Se與Se之和，扣除（1）中Se濃度后即為提取液中的Se含量；（3）Se含量也是通過(guò)差減法求得，在上清液中加入1 mL 5%KSO，90 ℃水浴加熱1 h氧化，然后再加入6 mol/L HCl，100 ℃水浴加熱15 min還原后測(cè)定，此時(shí)測(cè)定的硒含量為Se、Se和Se之和，扣除（2）中Se和Se濃度后即為提取液中的Se含量。土壤硒形態(tài)和硒價(jià)態(tài)均采用氫化物發(fā)生—原子熒光光譜法測(cè)定。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

使用Excel 2007對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理；用SPSS 17.0進(jìn)行方差分析，應(yīng)用Duncan’s新復(fù)極差法進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 富硒芽孢桿菌對(duì)土壤硒形態(tài)的影響

如表1所示，接種富硒芽孢桿菌促進(jìn)了土壤硒形態(tài)的轉(zhuǎn)化。與未接種相比，接種富硒芽孢桿菌處理其土壤RES-Se含量均極顯著減少（＜0.01，下同），而AVA-Se含量均有不同程度的增加，YLB1-6處理表現(xiàn)為極顯著增加，TXB2-5處理顯著增加（＜0.05，下同）；但接種不同富硒芽孢桿菌，土壤各形態(tài)硒含量變化并不一致。經(jīng)菌株YLB1-6處理后，土壤RES-Se含量較CK減少13.18%（絕對(duì)值，下同），而EX-Se含量顯著增加，SOL-Se和FMO-Se含量極顯著增加，AVA-Se較CK增加4.21%，AVA-Se的增加來(lái)源于SOL-Se和EX-Se的增加；TXB2-5處理中，土壤RESSe較CK減少9.56%，而SOL-Se含量顯著增加，OMSe含量極顯著增加，AVA-Se含量較CK增加2.99%，AVA-Se的增加主要來(lái)源于SOL-Se的增加。分析結(jié)果表明，富硒芽孢桿菌的施入打破了土壤硒形態(tài)的平衡，激活土壤中無(wú)效態(tài)硒，促進(jìn)RES-Se向不同硒形態(tài)的轉(zhuǎn)化并提高土壤AVA-Se含量，但不同芽孢桿菌對(duì)土壤硒的形態(tài)轉(zhuǎn)化存在一定的差異。

2.2 富硒芽孢桿菌對(duì)土壤硒價(jià)態(tài)的影響

由表2可知，供試富硒赤紅壤的土壤有效硒以可溶態(tài)Se（SOL-Se）和Se（SOL-Se），以及可交換態(tài)及碳酸鹽結(jié)合態(tài)Se（EX-Se）和Se（EX-Se）存在，不存在可溶態(tài)Se（SOL-Se）和可交換態(tài)及碳酸鹽結(jié)合態(tài)Se（EX-Se）。CK中土壤硒各價(jià)態(tài)含量表現(xiàn)為EX-Se＞EX-Se＞SOL-Se＞SOL-Se；接種富硒芽孢桿菌的處理其土壤硒各價(jià)態(tài)含量表現(xiàn)為EXSe＞EX-Se＞SOL-Se＞SOL-Se。SOL-Se價(jià)態(tài)中，YLB1-6處理的SOL-Se較CK極顯著增加，TXB2-5處理的SOL-Se較CK顯著增加，但2種菌株處理SOL-Se與CK相比均無(wú)顯著變化（＞0.05，下同）；EX-Se價(jià)態(tài)中，2種菌株處理的EX-Se與CK相比變化均無(wú)顯著差異，而EX-Se均較CK極顯著增加；相較CK和TXB2-5菌株處理，YLB1-6菌株處理的土壤SOL-Se和EX-Se含量增加更為顯著。上述結(jié)果表明，富硒赤紅壤條件下，接種富硒芽孢桿菌后所增加的AVA-Se主要是來(lái)自SOL-Se和EX-Se含量增加，且YLB1-6處理對(duì)于提高AVA-Se價(jià)態(tài)含量的效果優(yōu)于TXB2-5處理。

2.3 富硒芽孢桿菌對(duì)環(huán)境pH的影響

前期研究中，菌株用滅菌LB培養(yǎng)液培養(yǎng)，并以未接種菌株的滅菌LB培養(yǎng)液作為對(duì)照，培養(yǎng)后測(cè)定培養(yǎng)液pH，結(jié)果（表3）發(fā)現(xiàn)，未接種菌株的培養(yǎng)液pH為7.43，而接種YLB1-6和TXB2-5菌株后培養(yǎng)液pH分別為8.03和7.66，與未接種菌株的培養(yǎng)液pH相比，分別提高8.08%和3.10%，推測(cè)菌株在生長(zhǎng)代謝過(guò)程中能分泌堿性物質(zhì)。盆栽接種菌株試驗(yàn)后測(cè)定各處理土壤pH，與CK相比，YLB1-6和TXB2-5處理的土壤pH分別提高4.31%和1.75%，其中YLB1-6處理達(dá)極顯著水平。

2.4 富硒芽孢桿菌對(duì)菜心硒吸收、轉(zhuǎn)移的影響

植株收獲后，采集菜心地上部和地下部，分別進(jìn)行硒含量分析。由圖1可知，CK、YLB1-6和TXB2-5處理菜心地上部硒含量分別為0.021、0.042和0.037 mg/kg。經(jīng)富硒芽孢桿菌處理，菜心地上部硒含量均顯著高于CK，其中，YLB1-6處理地上部硒含量為CK的2.00倍，TXB2-5處理地上部硒含量為CK的1.76倍，說(shuō)明接種富硒芽孢桿菌的處理能明顯促進(jìn)菜心地上部對(duì)土壤硒的吸收。此外，通過(guò)接種富硒芽孢桿菌，菜心地上部（可食部分）硒含量符合DB 45/T 1061—2014《富硒農(nóng)產(chǎn)品硒含量分類(lèi)要求》的蔬菜類(lèi)富硒標(biāo)準(zhǔn)，即0.01～0.10 mg/kg，說(shuō)明接種富硒芽孢桿菌是提高菜心可食部分硒含量的安全、有效的手段。接種富硒芽孢桿菌的2個(gè)處理菜心地下部硒含量差異明顯，YLB1-6處理的菜心地下部硒含量與CK無(wú)顯著差異，而TXB2-5處理卻極顯著高于CK，為CK的1.36倍。此外，每個(gè)處理菜心不同部位硒含量均表現(xiàn)為地下部＞地上部，CK的地下部硒含量為地上部的2.71倍，YLB1-6和TXB2-5處理地下部硒含量分別為地上部的1.22倍和2.09倍，菜心地下部為吸收土壤硒的主要器官，地上部硒來(lái)源于地下部硒的往上轉(zhuǎn)移。

TF代表菜心植株中的硒由地下部轉(zhuǎn)運(yùn)至地上部的能力。由圖2可知，CK、YLB1-6和TXB2-5處理的TF值分別為0.37、0.82和0.48，YLB1-6和TXB2-5處理的TF值較CK分別提高121.62%和29.73%，YLB1-6處理的TF值較CK和TXB2-5顯著提高。可見(jiàn)YLB1-6處理更有利于菜心中硒往地上部轉(zhuǎn)移，其中原因可能與YLB1-6處理下土壤SOL-Se和EX-Se含量較高有關(guān)，這2種硒價(jià)態(tài)在作物硒吸收轉(zhuǎn)移上相對(duì)于有效態(tài)硒中其他價(jià)態(tài)更具有優(yōu)勢(shì)。而TXB2-5處理下菜心雖然地上部及地下部硒含量均明顯提高，但地下部硒含量更高，硒往地上部轉(zhuǎn)移的能力不及YLB1-6處理。2種富硒芽孢桿菌處理對(duì)菜心硒吸收、轉(zhuǎn)移存在差異，可能是由于菌株所代謝轉(zhuǎn)化的硒形態(tài)價(jià)態(tài)及其自身分泌物質(zhì)差異所引起。

2.5 富硒芽孢桿菌對(duì)菜心生物量及硒累積量的影響

對(duì)各處理菜心生物量進(jìn)行測(cè)定，如表4所示，接種富硒芽孢桿菌菜心地上部均表現(xiàn)為增產(chǎn)趨勢(shì)，但與CK間鮮樣質(zhì)量差異未達(dá)顯著水平，YLB1-6和TXB2-5 處理鮮樣質(zhì)量較CK 分別增加4.38%和1.16%；接種富硒芽孢桿處理地下部鮮樣質(zhì)量與CK相比，YLB1-6處理增加14.87%，而TXB2-5處理減少11.61%，但各處理間差異均未達(dá)顯著水平。從菜心鮮樣總質(zhì)量來(lái)看，各處理間也無(wú)顯著差異。可見(jiàn)，接種富硒芽孢桿菌對(duì)菜心生物量影響不大。

本研究進(jìn)一步對(duì)菜心各部位硒累積量進(jìn)行分析，由表5可知，YLB1-6和TXB2-5處理的菜心地上部硒累積量分別比CK增加104.82%和78.89%，且與CK間差異分別達(dá)極顯著和顯著水平，說(shuō)明接種富硒芽孢桿菌能有效地促進(jìn)菜心地上部硒的累積。各處理間地下部硒累積量并無(wú)顯著差異；從菜心硒總累積量來(lái)看，與CK相比，YLB1-6處理的硒總累積量增加87.04%，差異達(dá)極顯著水平，TXB2-5處理的硒總累積量增加68.83%，與CK間差異顯著。

3 討論

廣西主要富硒土壤中赤紅壤總硒含量最高，平均含量0.964 mg/kg（邢穎等，2018），而有效態(tài)硒含量卻很低，僅占總硒的1.73%，赤紅壤高硒低效特征尤為突出。富硒赤紅壤具有強(qiáng)酸性、高鐵鋁氧化物及大量黏粒吸附固定的特性，制約了富硒赤紅壤硒資源的利用。土壤中硒的形態(tài)、價(jià)態(tài)及遷移、生物有效性與微生物息息相關(guān)。微生物通過(guò)對(duì)硒的轉(zhuǎn)運(yùn)、還原、同化、氧化和甲基化等代謝作用，參與土壤硒各價(jià)態(tài)（Se、Se、Se、Se）的轉(zhuǎn)化及有機(jī)態(tài)硒的形成，是土壤硒轉(zhuǎn)化的決定性因子（Dowdle and Oremland，1998；Winkel et al.，2012）。利用微生物活化土壤中硒，提高硒的有效性，是開(kāi)發(fā)利用土壤自然硒資源的有效途徑。本課題組在對(duì)土壤耐硒菌株進(jìn)行分離篩選及鑒定時(shí)發(fā)現(xiàn)，芽孢桿菌對(duì)硒具有較強(qiáng)的耐受性，環(huán)境適應(yīng)性較強(qiáng)（廖青等，2017）。且室內(nèi)接種菌株土壤培養(yǎng)試驗(yàn)表明，接種富硒菌株能活化土壤硒，增加水溶態(tài)硒或交換態(tài)硒含量，從而提高土壤有效硒含量（龍?jiān)拼ǖ龋?017；廖青等，2018）。

為進(jìn)一步了解所分離的富硒芽孢桿菌對(duì)土壤中硒的轉(zhuǎn)化作用，以及對(duì)植物硒吸收、轉(zhuǎn)移、累積和植物生物量的影響，本研究開(kāi)展富硒芽孢桿菌接種的盆栽試驗(yàn)。接種不同富硒芽孢桿菌，菜心地上部硒含量均較CK有明顯提高，其原因可能是接種富硒芽孢桿菌的處理，促進(jìn)了土壤RES-Se向AVA-Se轉(zhuǎn)化，土壤SOL-Se和EX-Se顯著增加，而植物對(duì)這些Se（主要是有機(jī)硒化合物）的吸收速率極高（Kikkert and Berkelaar，2013）；另外，陳大清（2004）研究表明不同形態(tài)硒在植物中的轉(zhuǎn)運(yùn)速率Se＞Se＞Se，Se和Se能較快速地向作物地上部轉(zhuǎn)移，在這2種價(jià)態(tài)硒的共同作用下作物地上部累積較多的硒。菜心地下部對(duì)土壤硒的吸收、轉(zhuǎn)移能力存在差異，可能與土壤中存在的Se總量差異有關(guān)，因?yàn)橄鄬?duì)于Se和Se，植物對(duì)Se的轉(zhuǎn)移能力較低，根部吸收Se后易轉(zhuǎn)化為其他形態(tài)而累積在植物根部，不易轉(zhuǎn)移到地上部（Jiang et al.，2015）。因此，與CK和YLB1-6處理相比，TXB2-5處理菜心地下部硒含量較高。植株硒累積量與植株鮮樣質(zhì)量及其硒含量有關(guān)（黃太慶，2018；熊軍，2019），是表征土壤硒活化能力的重要指標(biāo)。菜心增加的硒累積量是富硒芽孢桿菌活化土壤硒能力強(qiáng)弱的體現(xiàn)，本研究發(fā)現(xiàn)接種富硒芽孢桿菌顯著提高了菜心硒累積量，且YLB1-6處理菜心硒累積量高于TXB2-5處理，說(shuō)明YLB1-6菌株活化土壤硒的能力強(qiáng)于TXB2-5菌株。另外，研究表明，外源適量施硒對(duì)菜心產(chǎn)量無(wú)顯著影響（莫海珍，2006；郭巨先，2020）；本研究中，在沒(méi)有外源硒補(bǔ)充的條件下，接種富硒芽孢桿菌提高了土壤有效硒含量、促進(jìn)了菜心硒吸收，但對(duì)菜心生物量無(wú)顯著影響，與前人研究有類(lèi)似的結(jié)論，可能是由于硒并非菜心生長(zhǎng)必需的營(yíng)養(yǎng)元素，對(duì)菜心產(chǎn)量無(wú)顯著正效應(yīng)。

土壤pH是影響土壤有效硒的重要因素之一，土壤pH可控制硒與土壤組分的吸附和解吸過(guò)程，也可以通過(guò)氧化還原電位、土壤微生物種類(lèi)和活性等影響硒的有效性（Goh and Lim，2004）。本研究中，接種富硒芽孢桿菌后，土壤pH均有不同程度的提高，土壤pH的改變，反過(guò)來(lái)也會(huì)影響土壤中硒形態(tài)的轉(zhuǎn)化，從而影響硒的有效性。本研究中，接種富硒芽孢桿菌后，土壤pH均有不同程度的提高，土壤SOL-Se含量也明顯增加，與張艷玲等（2002）的研究結(jié)果相一致。不同富硒芽孢桿菌均能對(duì)RES-Se進(jìn)行轉(zhuǎn)化，但轉(zhuǎn)化后的硒形態(tài)有所不同，可能是不同富硒芽孢桿菌所代謝產(chǎn)生的物質(zhì)成分不同，其與硒結(jié)合的產(chǎn)物不同所致。此外，土壤pH還可通過(guò)氧化還原電位、微生物活性種類(lèi)等間接影響土壤硒價(jià)態(tài)變化，這可能是接種富硒芽孢桿菌后，土壤SOL-Se和EXSe增加的原因。

目前，利用富硒菌株促進(jìn)植物硒吸收的相關(guān)研究多是在添加外源硒的基礎(chǔ)上開(kāi)展，而本研究通過(guò)在天然富硒土壤中接種富硒芽孢桿菌盆栽試驗(yàn)，證實(shí)富硒芽孢桿菌能有效地活化土壤硒，對(duì)于促進(jìn)作物地上部對(duì)土壤硒的吸收、累積有較好的效果，為作物硒生物強(qiáng)化提供了更多的技術(shù)手段。

4 結(jié)論

富硒芽孢桿菌具有活化土壤硒的能力，能促進(jìn)土壤殘?jiān)鼞B(tài)硒向有效態(tài)硒轉(zhuǎn)化，并促進(jìn)菜心地上部對(duì)土壤硒的吸收累積。與TXB2-5相比，YLB1-6更有利于植株體內(nèi)硒向地上部轉(zhuǎn)移，具有更好的田間應(yīng)用價(jià)值。