不同形態(tài)外源硒對(duì)鐵皮石斛硒含量的影響研究

張川,李雙龍*,李春霖,劉薇祎,劉林

( 1．恩施州林業(yè)科學(xué)研究院,湖北 恩施 445000;2．恩施土家東硒健康科技發(fā)展有限公司,湖北 恩施 445000)

硒為人體所必須的微量元素,有效維持人體機(jī)理健康起著重要作用。硒與人類健康關(guān)系研究成為當(dāng)前研究熱門話題。硒的作用為防癌、抗氧化、抗衰老及保護(hù)肝臟,同時(shí)提高機(jī)體免疫力等多種生物學(xué)功能。機(jī)體內(nèi)硒成為必需微量元素,當(dāng)機(jī)體補(bǔ)充一定量硒,有效預(yù)防白內(nèi)障與心血管疾病,防范克山病、大骨節(jié)病、關(guān)節(jié)炎等,硒具有拮抗重金屬作用,如鉛、錫等。硒主要從食物中攝取,而植物則作為硒重要載體。鐵皮石斛被列為國(guó)內(nèi)“九大仙草”之首,為廣西道地藥材,發(fā)揮生津養(yǎng)胃、滋陰清熱及潤(rùn)肺益腎等藥用價(jià)值。當(dāng)前野生鐵皮石斛資源遭到人為滅絕式采伐,當(dāng)前可通過(guò)人工重視形式供應(yīng)于市場(chǎng),但顯著降低鐵皮石斛鮮條質(zhì)量,價(jià)格回落,市場(chǎng)低迷。若鐵皮石斛中富含硒則提高作物附加值,產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力與經(jīng)濟(jì)效益隨之上升,農(nóng)民收入提升,農(nóng)民種植積極性提升,利于鐵皮石斛農(nóng)產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。而我國(guó)為缺硒大國(guó),其中72%土地缺硒,有關(guān)富硒農(nóng)產(chǎn)品緊缺程度高。為此,對(duì)外源性硒肥對(duì)鐵皮石斛總硒影響分析,對(duì)鐵皮石斛標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)發(fā)揮著積極意義。

1 外源硒對(duì)鐵皮石斛硒含量的影響

外源性硒應(yīng)用時(shí),產(chǎn)物產(chǎn)量與品質(zhì)得到提升,種植物包括西瓜、小麥、甘薯、玉米及水稻等。目前植物補(bǔ)硒方式較多,形式包括土壤施用、拌種、葉面噴施、含硒營(yíng)養(yǎng)液培養(yǎng)和莖稈注射等。研究指出,鐵皮石斛對(duì)幼苗經(jīng)葉面噴施不同濃度亞硒酸鈉溶液后,與低溫脅迫試驗(yàn)結(jié)合后分析外源硒影響情況,此時(shí)鐵皮石斛幼苗耐冷性及生長(zhǎng)能力顯著提升,鐵皮石斛鮮條硒、多糖含量隨之增加,進(jìn)一步增產(chǎn)[1]。研究指出,培養(yǎng)基中添加一定濃度亞硒酸鈉溶液后,鐵皮石斛擬球莖增殖生長(zhǎng)[2]。處于培養(yǎng)時(shí)間、溫度、硒濃度、NAA濃度、KT濃度及光照強(qiáng)度6項(xiàng)因素中,一旦存在3項(xiàng)因素則影響鐵皮石斛原球莖富硒能力。處于溫室中,對(duì)富硒能力葉面噴施不同濃度外源無(wú)機(jī)硒,分析鐵皮石斛富硒能力、生長(zhǎng)狀況及鮮條多糖含量[3],經(jīng)外源性無(wú)機(jī)硒補(bǔ)充下,可進(jìn)一步提高鐵皮石斛產(chǎn)品質(zhì)量。伴隨著鐵皮石斛市場(chǎng)持續(xù)低迷,加強(qiáng)配套富硒栽培技術(shù)研究及深入分析尤為重要。

2 外源硒補(bǔ)充形式

2.1 微量硒肥

2.1.1 土壤硒肥。土壤增添硒作為常見農(nóng)作物補(bǔ)充硒常見方式,種植物及農(nóng)作物中無(wú)機(jī)硒添加其中,無(wú)機(jī)硒轉(zhuǎn)換為有機(jī)硒后可進(jìn)入至食物鏈,人們能從富硒農(nóng)產(chǎn)品中吸收硒,以達(dá)到安全補(bǔ)硒作用。目前生產(chǎn)富硒農(nóng)產(chǎn)片中對(duì)農(nóng)作物獲取硒方式常用以下兩種:富硒土壤生產(chǎn)、外源硒調(diào)控,富硒土壤作物可自然吸收硒,但利用率偏低,此時(shí)采取外源硒調(diào)控噴施硒后,用量問(wèn)題可對(duì)作物效益產(chǎn)生影響,為此,目前可將上述兩種方式并行應(yīng)用,利于富硒農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展。研究指出,當(dāng)處于相同栽培條件中,農(nóng)作物品種之間不同而富硒能力差異性較大,其差異性不伴隨著栽培季節(jié)呈現(xiàn)變化[4]。對(duì)一項(xiàng)花生硒含量研究得出[5],黃河流域中花生生產(chǎn)區(qū)中推廣18個(gè)品種硒含量研究得出,其中含量最大值為最小值2～4倍。同時(shí),經(jīng)葉面噴施硒肥后,能提高花生籽粒利用率0.14%～4.25%,對(duì)相同含硒土壤條件下,水稻不同部位中硒含量水平呈現(xiàn)一定差異性,此時(shí)硒肥噴灑采取不同濃度時(shí),作物籽粒中硒含量顯著增加。研究指出,對(duì)不同花生品種硒富集能力差異性指出,選擇6個(gè)花生品種均噴施濃度為14 mg/L的微量元素硒肥2次,顯示6個(gè)花生品種籽粒硒肥含量均超過(guò)0.05 mg,達(dá)到DB45/T-2014《富硒農(nóng)產(chǎn)品硒含量分類要求》標(biāo)準(zhǔn),但不同品種之間硒含量存在一定差異性[6]。對(duì)其結(jié)果指出,土壤硒肥下,有提高農(nóng)產(chǎn)品硒含量,提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)。

2.1.2 葉面噴施。當(dāng)前對(duì)鐵皮石斛生長(zhǎng)旺盛期8～10月份時(shí),配合外源性無(wú)機(jī)硒肥亞硒酸鈉溶液噴灑后,期間農(nóng)作物可進(jìn)一步生長(zhǎng),提取富硒含量能獲取顯著成效。當(dāng)前硒肥濃度如何選擇為一項(xiàng)重要問(wèn)題。對(duì)缺硒地區(qū)中經(jīng)富硒處理后,鐵皮石斛含硒量依舊偏低,僅為0.022 mg/kg,此時(shí)經(jīng)氨基酸硒肥各濃度水平處理后,鐵皮石斛鮮條硒含量顯著高于對(duì)照品上百倍,濃度與獼猴桃、冬棗相似,經(jīng)各個(gè)濃度處理期間,伴隨著硒濃度增級(jí)遞增后,相關(guān)性達(dá)到極顯著水平。線條多糖含量在氨基酸硒肥濃度處于900倍液期間最高,當(dāng)?shù)陀?00倍液時(shí),其濃度呈現(xiàn)正相關(guān),當(dāng)高于800倍時(shí)呈現(xiàn)遞減,進(jìn)一步指出,在氨基酸硒肥用量上鐵皮石斛有一定極限性。當(dāng)外源性氨基酸葉面噴灑硒肥濃度呈現(xiàn)一定濃度,會(huì)顯著提升鮮條多糖含量,當(dāng)前結(jié)果得出,硒參與到鐵皮石斛有機(jī)物質(zhì)合成。硒能維持鐵皮石斛光合系統(tǒng),提高膜結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,而逆境脅迫抵抗能力、適應(yīng)能力顯著提升。同時(shí),鐵皮石斛擬原球莖的抗氧化系統(tǒng)中硒發(fā)揮著顯著作用。研究指出,當(dāng)前對(duì)鐵皮石斛噴灑富硒增產(chǎn)劑后,鐵皮石斛鮮條硒、多糖含量顯著提升,當(dāng)噴施次數(shù)增多則硒、多糖含量趨于降低[7]。為此,硒噴灑過(guò)多時(shí),不利于鐵皮石斛鮮條硒、多糖積累,富硒增產(chǎn)劑1500 g/hm2噴施2次后利于硒積累,經(jīng)750 g/hm2噴施2次、1500 g/hm2噴施1次后利于多糖積累。分析鐵皮石斛浸出物含量,除富硒增產(chǎn)劑3000 g/hm2噴1次浸出物含量高于對(duì)照外,其余呈現(xiàn)降低。同時(shí),分析鐵皮石斛生長(zhǎng)狀況,當(dāng)富硒增產(chǎn)劑噴藥濃度提高,增加噴藥次數(shù),利于鐵皮石斛葉片褪色轉(zhuǎn)色速度,而掉葉情況加重,開花數(shù)量減少,花朵變小。

2.2 有機(jī)硒肥

研究指出,馬鈴薯中應(yīng)用有機(jī)硒肥,對(duì)馬鈴薯增產(chǎn)率分布趨勢(shì)分析得出,呈現(xiàn)先升高后下降情況,外源性硒肥補(bǔ)充量為1200 mg/hm2時(shí),馬鈴薯產(chǎn)量最高,而粗蛋白含量、維生素含量分別提高37.13%、8.02%,與對(duì)照比較,淀粉含量增高1.48倍。而有機(jī)肥、復(fù)合肥噴施期間,此時(shí)富硒高鈣有機(jī)肥含量增加后,會(huì)減少?gòu)?fù)合肥用量,此時(shí)會(huì)降低種植物產(chǎn)量[8]。硒肥施用模式不同則影響種植物產(chǎn)量與商品率。同等用量復(fù)合肥、有機(jī)肥配施模式對(duì)比上,富硒高鈣型有機(jī)肥替代普通有機(jī)肥,而產(chǎn)物產(chǎn)量進(jìn)一步提高,氮磷鈣復(fù)合肥用量可減少,富硒高鈣型有機(jī)肥占比進(jìn)一步提高。進(jìn)一步指出,種植物產(chǎn)量中,應(yīng)用富硒高鈣型有機(jī)肥可提高硒量并提升農(nóng)作物產(chǎn)量,種植物種植期間,氮磷鉀復(fù)合肥成為重要補(bǔ)充來(lái)源,在穩(wěn)產(chǎn)條件下,可配合富硒高鈣型有機(jī)肥應(yīng)用,減少?gòu)?fù)合肥用量以達(dá)到緩解環(huán)境壓力目的。同時(shí),當(dāng)前相關(guān)研究指出,相比較葉片噴灑,有機(jī)肥施用過(guò)程中其產(chǎn)物硒含量及產(chǎn)量均呈現(xiàn)一定差異性,而葉片噴灑下產(chǎn)物硒頷聯(lián)及產(chǎn)量更高[9]。

3 不同形態(tài)外源硒對(duì)鐵皮石斛硒含量的影響

硒生物強(qiáng)化下可增加作物產(chǎn)量以及硒含量,成為人類日常生活中硒補(bǔ)充的一種新方法。研究指出,對(duì)不同形態(tài)外源硒對(duì)馬鈴薯作物影響分析中得出,一組予以有機(jī)硒、一組予以納米硒,對(duì)大薯數(shù)、大薯重、商品薯率、株數(shù)上存在差異性,經(jīng)納米硒處理后,在馬鈴薯塊莖產(chǎn)量并未產(chǎn)生明顯改變,但小薯數(shù)相對(duì)減少,小薯重相對(duì)較低,表明經(jīng)納米硒可提高馬鈴薯的大薯率,減小小薯數(shù)量與小薯重。經(jīng)硒處理后,馬鈴薯可溶性糖和淀粉積累起著積極影響[10]。對(duì)該項(xiàng)研究結(jié)果指出,經(jīng)葉面噴施方式上相比較有機(jī)肥,可提高馬鈴薯塊莖干物質(zhì)含量、淀粉含量有一定促進(jìn)作用,建議不減少馬鈴薯的小薯數(shù)與小薯重,提高馬鈴薯大薯率。有機(jī)硒在馬鈴薯塊莖上富硒效果優(yōu)于生物納米硒,后期塊莖膨大上,富硒效果優(yōu)于塊莖膨大的前中期。

當(dāng)前有關(guān)不同外源施硒方式所獲取結(jié)果上存在一定差異性,而不同植物之間富硒效果不同。部分國(guó)內(nèi)學(xué)者針對(duì)不同種植物富硒試驗(yàn)展開調(diào)查,包括花生、水稻、蔬菜等,對(duì)其結(jié)果指出,與根部施硒肥富硒效果相比較,葉面噴施硒肥效果更為顯著。研究指出,葉面噴施硒肥應(yīng)用于花生上,整體硒肥利用率顯著高于基肥[11]。稻谷中對(duì)水稻葉面噴灑硒肥后,與基肥相比較硒含量顯著增加。同時(shí)對(duì)常見幾種作物展開盆栽試驗(yàn),對(duì)小白菜、生菜土壤中增加外源硒、葉面噴施外源硒,上述2種方式下對(duì)硒吸收效果指出,與加入外源硒相比較,經(jīng)葉面噴灑外源硒方式下農(nóng)作物硒含量更好,更利于植物吸收。同時(shí)對(duì)上述2種外源施硒方式品種選擇、硒肥形態(tài)以及硒肥濃度等其他方面展開對(duì)比得出,同時(shí)初步篩選出良好鐵皮石斛外源施硒組和。此時(shí)植物富硒期間,硒是否會(huì)對(duì)金屬拮抗問(wèn)題成為多數(shù)學(xué)者研究重點(diǎn)問(wèn)題。由于硒與金屬之間結(jié)合力較強(qiáng),經(jīng)拮抗后,而砷、汞、鉛、鉻、鎘等重金屬元素毒性顯著降低。硒通過(guò)與重金屬結(jié)合后,此時(shí)結(jié)合成難溶性復(fù)合物,無(wú)法被機(jī)體吸收并排除體外,抵御植物生長(zhǎng)過(guò)程中重金屬污染所引起危害。研究指出,對(duì)糯玉米經(jīng)葉面噴施硒肥后重金屬含量檢測(cè)結(jié)果指出,而不同品種糯玉米品種經(jīng)外源硒肥噴施后,會(huì)增加籽粒硒含量水平,且伴隨著噴施硒肥濃度后,會(huì)引起鎘和砷含量降低。對(duì)鐵皮石斛富硒過(guò)程展開調(diào)查,增加外源硒元素含量是否會(huì)對(duì)部分重金屬產(chǎn)生拮抗作用,上述結(jié)果需要深入分析。但鐵皮石斛增加外源硒過(guò)程中,會(huì)增加多糖、甘露醇、石斛堿含量。同時(shí),陳麗璇等[12]部分研究指出,鐵皮石斛苗齡越小,其吸收外源硒能力越強(qiáng)。對(duì)不同年生鐵皮石斛予以硒肥,其中一年生、二年生SA為0.25 mL/m2、SD為50 mg/kg時(shí),鐵皮石斛的富硒效果最佳。當(dāng)前予以外源性補(bǔ)充硒方式可進(jìn)一步提高植物硒水平含量,進(jìn)一步提高作物營(yíng)養(yǎng)成分。但有關(guān)其劑量、噴灑次數(shù)以及是否會(huì)對(duì)原有營(yíng)養(yǎng)成分造成影響,仍需進(jìn)一步深入研究。

4 小結(jié)

鐵皮石斛作為傳統(tǒng)名貴藥材,近些年來(lái)其獨(dú)特保健及養(yǎng)生功能日益被廣發(fā)市民認(rèn)可與接受,市場(chǎng)需求量不斷增加。野生鐵皮石斛生長(zhǎng)周期長(zhǎng),生長(zhǎng)條件苛刻,產(chǎn)量極低,所引起供需矛盾日益凸顯。近些年來(lái)為進(jìn)一步提高鐵皮石斛產(chǎn)量,多數(shù)學(xué)者對(duì)組培、栽培技術(shù)開展研究,并加大鐵皮石斛產(chǎn)量,但對(duì)鐵皮石斛生長(zhǎng)及品質(zhì)造成一定影響。為此,有關(guān)鐵皮石斛栽培以及具體施肥管理相關(guān)研究不斷增多。而外源性硒補(bǔ)充下,能提高農(nóng)作物硒含量,為一類利于植物生長(zhǎng)有益元素,硒的補(bǔ)充可利于植物生長(zhǎng)發(fā)育,并促進(jìn)種子萌發(fā),根系活力進(jìn)一步提高,而植物營(yíng)養(yǎng)吸收能力更高,促進(jìn)新成代謝及光合作用,提高葉綠素含量。而不同外源性硒補(bǔ)充方式下所產(chǎn)生效果不同,當(dāng)前對(duì)不同農(nóng)作物外源性硒補(bǔ)充情況分析指出,葉面噴灑下可提高鐵皮石斛硒水平含量,提高作物營(yíng)養(yǎng)成分。