張豐娥
(福建省連城農(nóng)民創(chuàng)業(yè)園管理委員會(huì),福建 連城 366200)
硒是人和動(dòng)物生命活動(dòng)中必需的微量元素,主要參與谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(GSH-Px)的活性中心硒代半胱氨酸(SeCys)的形成,可直接清除活性氧簇、增強(qiáng)酶促抗氧化系統(tǒng)抗氧化能力及抑制細(xì)胞凋亡等[1],在生物抗氧化系統(tǒng)中起著關(guān)鍵作用,可能通過(guò)多重毒理效應(yīng)發(fā)揮腫瘤抑制作用[2],缺硒與克山病、大骨節(jié)病等多種疾病相關(guān)[3]。中國(guó)硒資源分布極不均衡,占國(guó)土面積72%的地區(qū)缺硒[4],2017 年國(guó)家衛(wèi)生和計(jì)劃生育委員會(huì)出臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)(WS/T 578.3—2017),推薦成人每天需要補(bǔ)硒60~400 μg,人體硒的主要來(lái)源是食源性硒,由于富硒土壤在不同地區(qū)分布不均衡,土壤中硒的生物有效性低,且天然富硒土壤種植的農(nóng)作物有重金屬超標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn),外源硒強(qiáng)化是提高農(nóng)產(chǎn)品硒含量的主要方法[5]。
芙蓉李(Prunus salicina)屬于薔薇科李屬,是中國(guó)特有李品種,是福建省主要加工類型李品種[6],芙蓉李是福建省連城縣六大優(yōu)勢(shì)特色主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)之一,種植面積在1 330 hm2以上,2020 年芙蓉李產(chǎn)值超億元。研究表明,通過(guò)施用外源硒肥可提高獼猴桃、金橘、梨和蘋果等多種水果果實(shí)中的硒含量,并可改善果實(shí)的外觀和品質(zhì)[7-10]。硒在李子上的應(yīng)用較少,李文貴等[11]利用富硒有機(jī)肥進(jìn)行了富硒江津李生產(chǎn)技術(shù)的研究,孫協(xié)平等[12]研究了不同價(jià)態(tài)硒對(duì)青脆李根系抗氧化系統(tǒng)和幼苗生長(zhǎng)的作用,但未見硒在芙蓉李上的應(yīng)用。為推進(jìn)福建省連城縣芙蓉李產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步提檔升級(jí),在湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究所富硒研究團(tuán)隊(duì)提供的試驗(yàn)材料和技術(shù)支持下,本研究探討生物納米硒和螯合硒對(duì)富硒芙蓉李果實(shí)品質(zhì)及硒含量的影響,為富硒芙蓉李生產(chǎn)技術(shù)及品質(zhì)提升提供一定的理論依據(jù)。
試驗(yàn)于2020 年6—10 月在福建省連城農(nóng)民創(chuàng)業(yè)園芙蓉李種植基地進(jìn)行,該果園土壤pH 6.3,有機(jī)質(zhì)含量18.58 g/kg,堿解氮含量121.41 mg/kg,有效磷含量10.32 mg/kg,速效鉀含量91.22 mg/kg,土壤硒含量為0.82 mg/kg。供試?yán)钇贩N為芙蓉李,樹齡3 年,種植密度為750 株/hm2。供試肥料為生物納米硒,由湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院富硒研究團(tuán)隊(duì)自主研發(fā),專利號(hào)201610338121.6,每瓶200 mL,硒含量5 000 mg/L。螯合硒為有機(jī)水溶肥料,每瓶300 mL,硒含量5 000 mg/L。
試驗(yàn)共設(shè)置生物納米硒(H)、螯合硒(Z)、生物納米硒+螯合硒(HZ)3 個(gè)處理,另設(shè)置不施肥為對(duì)照組(CK),3 個(gè)處理施用生物納米硒和螯合硒均為60.0 瓶/hm2,生物納米硒折合純硒共計(jì)60.0 g/hm2,螯合硒折合純硒共計(jì)90.0 g/hm2。每個(gè)處理小區(qū)選取3 株進(jìn)行試驗(yàn),設(shè)置3 次重復(fù)。在芙蓉李果實(shí)膨大中期進(jìn)行第一次噴施,在果實(shí)膨大盛期進(jìn)行第二次噴施,第二次噴施間隔15 d 進(jìn)行,不同處理的施肥方法如表1 所示。
表1 不同處理的施肥方法
果實(shí)成熟后,每個(gè)處理、每個(gè)重復(fù)隨機(jī)選取約500 g 成熟度相同的果實(shí),單果重采用精確到0.01 g的天平稱量??扇苄怨绦挝锊捎帽銛y式折光率儀測(cè)定(PAL-1,ATAGO),可滴定酸采用氫氧化鈉中和滴定法測(cè)定,固酸比=可溶性固形物含量/可滴定酸含量。維生素C 含量采用2,6-二氯酚靛酚法測(cè)定??扇苄钥偺遣捎昧蛩?乙酸乙酯法測(cè)定,糖酸比=可溶性糖/可滴定酸含量。果實(shí)的總硒和有機(jī)硒含量委托湖北省地質(zhì)礦產(chǎn)局恩施實(shí)驗(yàn)室參考食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《食品中硒的測(cè)定》(GB 5009.93—2017)和湖北省食品安全地方標(biāo)準(zhǔn)《富有機(jī)硒食品硒含量要求》(DBS42/002—2022)進(jìn)行檢測(cè)。
試驗(yàn)原始數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2013 軟件進(jìn)行整理,采用Origin 9.5 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析并作圖,在0.05 的顯著性水平下進(jìn)行單因素方差分析。
由圖1 可見,與對(duì)照相比,生物納米硒、生物納米硒+螯合硒處理均能顯著提高芙蓉李果實(shí)的總硒含量和有機(jī)硒含量,其總硒含量分別為0.019 3 、0.009 9 mg/kg,是CK(0.001 2 mg/kg)的16.08、8.25倍,有機(jī)硒含量分別為0.017 2、0.007 6 mg/kg,是CK(0.000 5 mg/kg)的34.4、15.2 倍,其有機(jī)硒占比分別達(dá)89.12%、76.77%,比CK(41.67%)提高了47.45、35.10 個(gè)百分點(diǎn);而螯合硒處理的總硒含量、有機(jī)硒含量分別 為0.001 9 、0.001 0 mg/kg,分別是CK 的1.58 倍和2.00 倍,但與CK 相比差異未達(dá)到顯著水平。其中施硒量為60.0 g/hm2的生物納米硒處理的總硒含量、有機(jī)硒含量及有機(jī)硒占比均最高。
圖1 不同處理對(duì)芙蓉李果實(shí)硒含量的影響
不同肥料處理的芙蓉李單果重為50.12~55.38 g,由圖2 可見,不同肥料處理后的單果重均有一定提高,其中生物納米硒處理的單果重最高,比CK 提高了5.76%,其次是螯合硒處理,比CK 提高了4.54%,生物納米硒處理和螯合硒處理的單果重相比CK 差異均達(dá)顯著水平(P<0.05),生物納米硒+螯合硒處理的單果重在3 個(gè)處理中提高最少,比CK 提高了3.17%,與CK 相比差異不顯著。
圖2 不同處理對(duì)芙蓉李果實(shí)單果重的影響
本試驗(yàn)從6 個(gè)指標(biāo)研究了不同處理對(duì)芙蓉李果實(shí)品質(zhì)性狀的影響,不同肥料處理后,6 個(gè)指標(biāo)均有不同程度的變化,結(jié)果見表2。
表2 不同處理對(duì)芙蓉李果實(shí)品質(zhì)性狀的影響
在維生素C 含量上,生物納米硒+螯合硒處理與CK 相比有一定提升,生物納米硒處理與CK 相比有一定降低,且與CK 相比差異顯著;在可溶性固形物含量上,3 個(gè)處理與CK 相比均無(wú)顯著差異;在可溶性糖含量上,螯合硒處理與CK 相比有顯著提升,其余2個(gè)處理與CK相比均有所提升,但差異不顯著;在可滴定酸含量上,3個(gè)處理與CK相比均有顯著降低。
在固酸比和糖酸比上,3 個(gè)處理與CK 相比均有顯著提升,生物納米硒處理、螯合硒處理、生物納米硒+螯合硒處理比CK 在固酸比上分別提高了45.66%、36.72%、37.47%,在糖酸比上分別提高了48.19%、47.15%、38.86%,生物納米硒處理在固酸比和糖酸比上都提升最多,對(duì)果實(shí)風(fēng)味改善最大。
外源施硒一般有葉面噴施、土施、樹干輸液等方法[13]。趙勇鋼[14]以亞硒酸鈉為硒源,研究不同施硒方法對(duì)富硒紅棗的影響,發(fā)現(xiàn)在紅棗果實(shí)上噴施硒的效果優(yōu)于土壤施入。本研究采用在果實(shí)膨大中期和果實(shí)膨大盛期噴施硒的方法,結(jié)果表明,生物納米硒處理可以顯著提高芙蓉李果實(shí)的總硒含量、有機(jī)硒含量和有機(jī)硒占比,單施生物納米硒處理(施硒量為60.0 g/hm2)的芙蓉李果實(shí)硒含量最高,其次是生物納米硒+螯合硒處理(施硒量為75.0 g/hm2),單施生物納米硒處理的硒含量達(dá)到福建省地方標(biāo)準(zhǔn)《富硒農(nóng)產(chǎn)品硒含量分類要求》(DB35/T 1730—2017)中對(duì)富硒水果硒含量的要求(0.01~0.25 mg/kg)。本試驗(yàn)中單施螯合硒處理的芙蓉李果肉總硒含量和有機(jī)硒含量與CK 相比有一定提高,但差異不顯著,且均低于0.01 mg/kg,無(wú)法達(dá)到福建省地方標(biāo)準(zhǔn)中富硒水果要求的硒含量。螯合硒是利用無(wú)機(jī)硒與氨基酸或腐植酸等有機(jī)物質(zhì)螯合,實(shí)質(zhì)上是一種無(wú)機(jī)硒的衍生物。螯合硒一定程度上可以提高植物的硒含量,這與曹升等[15]和楊海濱等[16]的研究結(jié)果一致,但作物吸收效率低,且農(nóng)作物中有機(jī)硒占總硒的比例不高。植物對(duì)硒的吸收同時(shí)還與土壤中硒含量和硒的利用率有關(guān),本試驗(yàn)果園土壤含硒量雖然達(dá)到富硒土壤水平,同時(shí)施用螯合硒后果實(shí)中硒含量并無(wú)顯著變化,說(shuō)明芙蓉李對(duì)土壤中硒和螯合硒的利用率較低,無(wú)法生產(chǎn)出硒含量達(dá)標(biāo)的芙蓉李果實(shí)。湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院富硒研究團(tuán)隊(duì)在山西省開展的富硒蘋果、富硒玉露香梨等試驗(yàn)研究結(jié)果表明,樹干輸液搭配葉面噴施生物納米硒可以顯著提高果肉的總硒含量和有機(jī)硒含量,且均達(dá)到湖北省食品安全地方標(biāo)準(zhǔn)《富有機(jī)硒食品硒含量要求》(DBS42/002—2022)的要求(總硒含量0.2~0.5 mg/kg,且有機(jī)硒占比≥80%)。
生物納米硒處理與螯合硒處理的單果重相比CK 均有顯著提升,這與劉潔云等[17]的研究結(jié)果相似,硒參與植物體內(nèi)的生理生化代謝,使得植物果實(shí)單果重提高、品質(zhì)提升。螯合硒主要是利用其中的有機(jī)質(zhì)或氨基酸來(lái)提高果樹土壤孔隙度、增強(qiáng)保水能力、促進(jìn)根系對(duì)營(yíng)養(yǎng)元素的吸收、改善土壤生態(tài)和微生物群落,從而提質(zhì)增產(chǎn)[18]。生物納米硒+螯合硒處理的單果重與CK 相比有一定提升,但并沒(méi)有顯著變化,可能是因?yàn)榛焓┥锛{米硒+螯合硒處理的生物納米硒和螯合硒施用量都減少了50%,總體提升效果不如單施生物納米硒或單施螯合硒。
本試驗(yàn)考察了不同處理芙蓉李果實(shí)的6 個(gè)品質(zhì)指標(biāo),單施生物納米硒較CK 顯著降低了果實(shí)的維生素C 含量,其余2 個(gè)處理相較CK 無(wú)顯著差異,在可溶性固形物上,3 個(gè)處理較CK 均無(wú)顯著差異??扇苄蕴呛涂傻味ㄋ崾菢?gòu)成糖酸比的重要因子,是影響果實(shí)口感風(fēng)味的重要參考因素。在可溶性糖含量上,3 個(gè)處理相比CK 均有所提升,其中,螯合硒處理與CK 相比提升顯著;在可滴定酸含量上,3 個(gè)處理與CK 相比均有顯著降低。焦晉華等[19]在棗上的研究表明,果實(shí)口感評(píng)價(jià)等級(jí)與可溶性固形物和可溶性糖呈極顯著正相關(guān),與可滴定酸和維生素C 呈極顯著負(fù)相關(guān)。本試驗(yàn)結(jié)果表明施硒可以在一定程度上提升水果果實(shí)的品質(zhì)性狀;在李[11]、紅棗[14]和櫻桃[20]上的研究表明,施硒后果實(shí)的可溶性固形物、可溶性糖含量提高,可滴定酸、維生素C 含量降低,這與本試驗(yàn)單施生物納米硒處理的結(jié)果一致。施硒有助于果實(shí)蔗糖和果糖的積累,影響碳水化合物的合成和轉(zhuǎn)運(yùn),進(jìn)而提升可溶性糖的含量[21]。固酸比、糖酸比與水果風(fēng)味品質(zhì)直接相關(guān),試驗(yàn)結(jié)果表明,生物納米硒、螯合硒、生物納米硒+螯合硒3 個(gè)處理的固酸比、糖酸比較CK 都有顯著提升,說(shuō)明生物納米硒和螯合硒對(duì)芙蓉李的品質(zhì)性狀均有一定的積極影響,其中生物納米硒的提升效果比螯合硒好,但混施生物納米硒和螯合硒的提升效果比單施生物納米硒或螯合硒差,這可能與用量有關(guān)。
試驗(yàn)結(jié)果表明,在芙蓉李果實(shí)膨大期進(jìn)行葉面噴施的外源生物強(qiáng)化手段可以有效提高果實(shí)的硒含量,土壤自身的硒被果樹吸收的效率較低,僅依靠富硒土壤無(wú)法生產(chǎn)出達(dá)標(biāo)的富硒芙蓉李。外源噴施生物納米硒對(duì)芙蓉李的單果重、可溶性糖和可滴定酸具有一定的改善作用,在芙蓉李果實(shí)膨大中期和盛期單施生物納米硒60.0 g/hm2可生產(chǎn)達(dá)標(biāo)的富硒芙蓉李。為進(jìn)一步提升果肉的硒含量,后續(xù)將采用樹干輸液和葉面噴施搭配的方法,探索建立富硒芙蓉李標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程。