增施納米硒肥對水稻新品種夢鄉(xiāng)（RS-12）品質(zhì)性狀的影響

廖若宇 張春娥 劉新保 孫悅 ?，?/p>

摘要 在減少化肥增施納米硒肥的條件下，研究納米硒肥不同施用量對長粒品種夢鄉(xiāng)品質(zhì)的影響，明確夢鄉(xiāng)高效、優(yōu)質(zhì)施肥技術(shù)，為建立夢鄉(xiāng)配套栽培技術(shù)奠定理論基礎(chǔ)。相同基肥水平下，納米硒肥設(shè)置2 250、3 000、4 500、6 000、7 500 mL/hm 5個水平。結(jié)果表明，當田間試驗納米硒添加量為6 000 mL/hm，稻谷中硒含量最高且符合GB/T 22499—2008《富硒稻谷》要求；當硒肥添加量為7 500 mL/hm時，稻谷不完善粒率、出糙率、出米率、堊白度及堊白粒率、大米食味品質(zhì)評分等指標均達到較理想狀態(tài)。其他參數(shù)指標如整精米率、蛋白質(zhì)含量、直鏈淀粉含量隨硒濃度變化無明顯變化，表明納米硒肥對以上指標影響不顯著。

關(guān)鍵詞 夢鄉(xiāng)；納米硒肥；品質(zhì)性狀；硒含量

中圖分類號 S143.79;S511 文獻標識碼 A

文章編號 0517-6611（2024）02-0127-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.02.028

開放科學（資源服務(wù)）標識碼（OSID）：

Effect of Increased Application of Nano-selenium Fertilizer on Quality Traits of the New Rice Variety Mengxiang（RS-12）

LIAO? Ruo-yu，ZHANG Chun-e，LIU? Xin-bao et al

（Ningxia Hui Autonomous Region Grain and Oil Product Quality Inspection Center， Yinchuan， Ningxia 750001）

Abstract Under the condition of reducing chemical fertilizer and increasing the application of nano-selenium fertilizer， the effect of different application levels of nano-selenium fertilizer on the quality of the long-grain variety Mengxiang was studied to clarify the efficient and high-quality fertilization technology of Mengxiang and to lay a theoretical foundation for the establishment of supporting cultivation technology of Mengxiang. Under the same base fertilizer level， five levels of nano-selenium fertilizer were set： 2 250，3 000，4 500，6 000 and 7 500 mL/hm.The results showed that the highest selenium content in the paddy was measured when the selenium was added at 6 000 mL/hm in the field test and met the requirements of GB/T 22499-2008 "Selenium-rich paddy";when the selenium fertilizer was added at 7 500 mL/hm， the indexes of imperfect grain rate， rate of unpolished rice， milling yield， chalkiness and chalky grain percentage， and rice taste quality score all reached a more satisfactory state. Other parameters such as head rice rate， protein content and amylose content， did not vary significantly with selenium concentration， which proved that nano-selenium fertilizer did not have a significant effect on the above indicators.

Key words Mengxiang;Nanometer selenium fertilizer;Quality traits;Selenium content

基金項目 寧夏回族自治區(qū)自然科學基金項目（2021AAC03436）；寧夏優(yōu)秀人才支持計劃項目。

作者簡介 廖若宇（1990— ），女，重慶人，工程師，碩士，從事農(nóng)殘及食品添加劑檢測研究。

*通信作者，高級工程師，碩士，從事食品添加劑及真菌毒素研究。

收稿日期 2023-02-01；修回日期 2023-02-10

2021年中央一號文件和政府工作報告中都多次談到糧食問題，涉及糧食產(chǎn)量、糧食播面、保障糧食安全的政策舉措和指標等。在我國，糧食安全始終是個重要話題，因為糧食生產(chǎn)是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)。在傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)種植中，農(nóng)作物防治多采用化學合成品，該方法只考慮防治靶標，而且不到1%農(nóng)藥達到靶標，既使得害蟲產(chǎn)生了抗藥性，而且植物成分改變，影響土壤微生物生長，引起農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)大幅下降，同時環(huán)境污染嚴重以至生態(tài)環(huán)境遭到破壞，且食用遭受污染后土地種植出的作物也會對人的生命健康產(chǎn)生危害。從國內(nèi)糧食供給側(cè)壓力看，我國已進入追求高質(zhì)量發(fā)展階段，保護生態(tài)環(huán)境、低耗高效等綠色發(fā)展要求日益提高；在經(jīng)濟快速發(fā)展中，農(nóng)地減少不可避免，農(nóng)業(yè)用水量也在減少；隨著人民生活水平的提高，對糧食品質(zhì)、多樣化和專用化的要求越來越高，追求糧食作物質(zhì)量、數(shù)量“雙安全”已成為新的目標。為了實現(xiàn)持續(xù)發(fā)展的健康農(nóng)業(yè)，使農(nóng)產(chǎn)品回歸自然的優(yōu)良品質(zhì)，植物與土壤、微生物和諧共生，同時抵御病蟲害，發(fā)展綠色防控的農(nóng)業(yè)技術(shù)是必由之路。為了消除農(nóng)藥對農(nóng)作物品質(zhì)的負面影響，現(xiàn)階段許多學者采用納米載體負載營養(yǎng)物質(zhì)以及微量元素納米化如納米硒、納米鋅等，使產(chǎn)品達到營養(yǎng)化及功能改良的狀態(tài)。

硒是生物體所必需的微量元素之一，其在土壤中有Se、Se、Se和Se4種存在價態(tài)，但并非所有形態(tài)都能被植物吸收利用。納米硒是一種納米級單質(zhì)有機硒，具有粒徑小、毒性低、易吸收及高安全性等優(yōu)點，將其噴灑于不同種類作物上能夠有效調(diào)節(jié)作物生長、防治病蟲害及抑制真菌毒素累積。研究發(fā)現(xiàn)其作用機制在于能夠調(diào)控作物內(nèi)部與生長發(fā)育及抗性相關(guān)的小分子信號傳導途徑，且通過內(nèi)源激素通路的調(diào)節(jié)而合成產(chǎn)生更多的黃酮、氨基酸等有益成分，從而達到作物品質(zhì)改良的效果。

寧夏素有“塞上江南”之美譽，其引黃灌區(qū)是我國北方的一個古老稻區(qū)。夢鄉(xiāng)水稻于2007年由吉粳89和長粒香雜交組合培育，其中吉粳89為吉林省農(nóng)業(yè)科學院水稻研究所選育的優(yōu)質(zhì)穩(wěn)產(chǎn)粳稻品種，長粒香為引進的親本材料。經(jīng)多年南繁北育，于2013年F代穩(wěn)定。夢鄉(xiāng)全生育期138 d左右，株高近108 cm，株型緊湊，分蘗力中等，劍葉上舉，莖葉綠色，穗長19.7 cm，彎穗型，平均穗粒120粒，結(jié)實率85.7%。谷粒細長，長寬比2.5，穎及穎尖黃色，稀短芒，稻谷外觀好且呈細長形。米質(zhì)優(yōu)良，植株和稻米均有香味。筆者以水稻新品種夢鄉(xiāng)為研究對象，通過對比不同濃度納米硒肥對水稻品質(zhì)的影響，探究適用于該品種水稻作物的最適納米硒肥施用量，研究納米硒肥不同施用量對夢鄉(xiāng)品質(zhì)的影響，明確其高效、優(yōu)質(zhì)施肥技術(shù)，為建立夢鄉(xiāng)配套栽培技術(shù)奠定理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

測試用稻谷種子（“夢鄉(xiāng)”品種）由廣銀米業(yè)自行采購，平均穗粒120粒，結(jié)實率85.7%。“真?！奔t色生物納米有機硒肥（含量大于1 500 mg/L），購自桂林集琦生化有限公司。

1.2 試驗設(shè)計

2022年在寧夏回族自治區(qū)銀川市賀蘭縣常信鄉(xiāng)四十里店村開展田間試驗，稻谷采用精量穴播，試驗面積共計8 hm，劃分為6個區(qū)域，每個區(qū)域采用聚乙烯板分開，防止肥水混串，其中一個空白對照組（CK）只施加基肥，不施加納米硒肥，其余5個區(qū)域施加不同濃度的納米硒肥，硒肥水平分別為2 250、3 000、4 500、6 000及7 500 mL/hm，采用無人機方式噴灑。化學除草，其他管理措施同常規(guī)，具體試驗設(shè)計見表1。

采樣時選取9點法田間取樣，將同一水平的樣品充分混勻后制備待測試樣品。

1.3 檢測方法

所有測試項目均為稻谷成熟收獲后檢測，分為質(zhì)量指標檢測和食品安全指標檢測。

1.3.1 質(zhì)量指標檢測。

（1）出糙率。參照國家標準GB/T 5495—2008《糧油檢驗 稻谷出糙率檢驗》。

（2）整精米率。參照國家標準GB/T 21719—2008《稻谷整精米率檢驗法》。

（3）不完善粒。參照國家標準GB/T 5494—2019《糧油檢驗 糧食、油料的雜質(zhì)、不完善粒檢驗》。

（4）出米率。稱取水分含量在（13.0±1.0）%的凈稻谷150 g（0.01 g）置于精米機中，稱量經(jīng)脫殼碾磨后得到大米（包括整粒、破碎粒和細碎粒）的質(zhì)量（m）。

計算公式：出米率=m150×100%

（5）稻谷品評試驗。參照國家標準GB/T 20569—2006《稻谷儲存品質(zhì)判定規(guī)則》附錄B中的方法對大米食味品質(zhì)進行檢測。

（6）堊白度、堊白粒率。參照NY/T 2334—2013《稻米整精米率、粒型、堊白粒率、堊白度及透明度的測定 圖像法》對大米進行檢測。

（7）蛋白質(zhì)含量。參照國家標準GB 5009.5—2016 《食品安全國家標準 食品中蛋白質(zhì)的測定》第一法——凱氏定氮法。

（8）直鏈淀粉含量。參照國家標準GB/T 15683—2008 《大米 直鏈淀粉含量的測定》。

1.3.2 食品安全指標檢測。

（1）硒。參照國家標準GB 5009.93—2017《食品安全國家標準 食品中硒的測定》第一法——氫化物原子熒光光譜法測定硒含量。

（2）黃曲霉毒素B。參照國家標準GB 5009.22—2016《食品安全國家標準 食品中黃曲霉毒素B族和G族的測定》第三法——高效液相色譜-柱后衍生法對糙米樣品中黃曲霉毒素B進行測定。

（3）農(nóng)藥殘留。采用QuEChERS法對不同水平稻谷的敵敵畏、乙酰甲胺磷、甲拌磷、樂果、甲基毒死蜱、甲基對硫磷、毒死蜱、對硫磷、稻瘟靈9種農(nóng)藥殘留含量進行測定，參照國家標準 GB 23200.113—2018《食品安全國家標準 植物源性食品中208種農(nóng)藥及其代謝物殘留量的測定 氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法》。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2016軟件對試驗數(shù)據(jù)進行處理并分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同濃度納米硒肥對產(chǎn)品中硒含量的影響

從圖1可以看出，未添加納米硒肥的空白對照組中可檢測到硒的存在，大米和糙米中含量分別為0.033 9和0.050 3 mg/kg。隨著硒肥濃度逐漸增加，大米中硒含量呈“M”型增長趨勢，當納米硒肥施加量為4 500 mL/hm時，大米中含硒量略有下降。納米硒肥施加量達6 000 mL/hm時，大米和糙米中含硒量均最高，分別為0.078 7和0.093 3 mg/kg，達到GB/T 22499—2008《富硒稻谷》中稻谷富硒（0.04 mg/kg≤富硒稻谷≤0.30 mg/kg）標準。檢測結(jié)果顯示，糙米中含硒量均高于大米，兩者差值平均值約為0.014 mg/kg，可見經(jīng)碾磨后的大米硒損失率高達20%，且試驗組測得的硒含量明顯高于空白對照組，表明葉面噴施富硒肥能夠有效提高產(chǎn)品中硒含量。

2.2 不同濃度納米硒肥對不完善粒率的影響

從圖2可以看出，在5個試驗組及1個空白對照組試驗中，隨著納米硒濃度的增加，不完善粒率也有所增加，當納米硒肥施加量達4 500 mL/hm 時，不完善粒率達到最大值，之后隨著納米硒肥施加量的增加，不完善粒率急速下降并趨于平穩(wěn)。其中前期隨著納米硒濃度增加不完善粒率增加，且所測得的不完善粒均為病斑粒，可能是由于受氣候、灌水及地理位置等因素的影響，小濃度納米硒肥發(fā)揮作用過程中不足以抵抗水稻病害威脅，當超過一定濃度后稻谷不完善粒率降低，并維持在相對穩(wěn)定范圍內(nèi)。整個試驗過程中不完善粒含量均≤2.0%，達到GB/T 17891—2017《優(yōu)質(zhì)稻谷》中一等粳稻水平。

2.3 不同濃度納米硒肥對出糙率的影響

出糙率是各類稻谷的定等指標，其大小直接影響稻谷的等級評定。從圖3可以看出，當施加低濃度納米硒肥時，稻谷出糙率與空白對照組接近，隨著納米硒濃度增加，出糙率反而下降，但當納米硒肥施加量達7 500 mL/hm時，稻谷出糙率最高達82.5%，高出GB 1350—2009《稻谷》中一等粳稻（出糙率≥81.0%）1.5百分點，且比2022年寧夏地區(qū)新收獲稻谷出糙率平均值81.3%高1.2百分點，說明添加適當濃度的納米硒肥能夠提升稻谷出糙率，改善稻谷品質(zhì)。

2.4 不同濃度納米硒肥對整精米率的影響

整精米率是優(yōu)質(zhì)稻谷的定等指標之一。從圖4可以看出，不同濃度納米硒肥施加后，稻谷整精米率呈波動變化，在56.0%～64.7%。2022年寧夏地區(qū)新收獲稻谷整精米率平均值為58.4%，其中賀蘭縣整精米率平均值為58.1%，較2021年增長8.6百分點。5個試驗組與1個空白對照組相比，整精米率差異不明顯，表明該試驗所設(shè)計的5個硒濃度對稻谷“夢鄉(xiāng)”品種影響不顯著。整體符合GB 1350—2009《稻谷》中三等及以上品質(zhì)。與2022年寧夏地區(qū)新收獲稻谷整精米率平均值58.4%相比，富硒稻谷略優(yōu)于普通稻谷，反映納米硒肥添加對稻谷品質(zhì)改善的促進作用。

2.5 不同濃度納米硒肥對出米率的影響

出米率雖然未在稻谷產(chǎn)品標準中規(guī)定，但因設(shè)備操作簡單，數(shù)值穩(wěn)定可靠，因此該指標在判定一些新收獲稻谷品質(zhì)時可作為重要依據(jù)，且適用于部分大米加工企業(yè)。從圖5可以看出，5個試驗組出米率與空白對照組相比，范圍波動較為明顯，其中A和E的出米率明顯高于空白對照組試驗。2022年對寧夏地區(qū)新收獲非富硒稻谷出米率進行監(jiān)測，選取寧粳28、寧粳41、寧粳43、寧粳57和秋優(yōu)88等16個品種63份樣品為樣本，檢測結(jié)果顯示出米率平均值為70.4%，而試驗組及空白對照組均未達到上述指標，結(jié)合采樣時部分稻谷出現(xiàn)倒伏且稻谷中秕谷較多的情況，可能由于新品種稻谷屬長粒米，相較圓粒品種而言出米率存在一定劣勢，再者由于品種特性，其植株略高于水稻平均60～70 cm的高度，導致蠟熟期后易倒伏、產(chǎn)量低、出米率差?？傮w而言，選取合適的納米硒肥施肥濃度，一定程度上能夠提高稻谷產(chǎn)品出米率。

2.6 不同濃度納米硒肥對蛋白質(zhì)和直鏈淀粉含量的影響

從圖6可以看出，5個試驗組與對照組相比，大米蛋白質(zhì)含量和直鏈淀粉含量變化不大，且符合GB/T 17891—2017《優(yōu)質(zhì)稻谷》中粳稻谷的直鏈淀粉含量范圍（14.0%～20.0%）。蛋白質(zhì)含量是影響大米食味品質(zhì)的重要因素，對大米的硬度、黏性及適口性等具有較大影響，日本、韓國等國家通常要求蛋白含量在7%以下。大米中蛋白質(zhì)含量雖未在相應(yīng)標準中規(guī)定，但實際上其含量僅次于淀粉，且研究表明蛋白質(zhì)含量與米飯食味品質(zhì)之間存在聯(lián)系，高蛋白質(zhì)含量的米飯質(zhì)地偏硬、適口性差。納米硒肥處理后的稻谷其大米中直鏈淀粉和蛋白質(zhì)含量與硒濃度沒有明顯關(guān)系，這與石呂等不同硒肥噴施濃度下，直鏈淀粉含量無顯著變化一致。

2.7 不同濃度納米硒肥對堊白度和堊白粒率的影響

堊白度是指堊白米粒的堊白面積總和占試樣米粒面積總和的百分比。堊白粒率是指有堊白的米粒個數(shù)占所測米?？倲?shù)的百分比。堊白形成的原因有遺傳特性、環(huán)境影響等。研究表明堊白越少，稻米品質(zhì)越優(yōu)。根據(jù)2022年寧夏地區(qū)新收獲稻谷堊白度平均值為8.1%，采用納米硒處理后稻谷堊白度在2.3%～3.5%，低于自治區(qū)平均水平，表明納米硒在維持稻米外觀晶瑩剔透方面有顯著改善作用。從圖7可以看出，堊白粒率和堊白度變幅存在共性，B和E明顯低于空白對照組，且總體呈隨著納米硒肥濃度的增加，堊白度和堊白粒率呈降低趨勢，表明改變硒濃度在一定程度上會影響大米堊白度和堊白粒率，但具體情況還應(yīng)進一步驗證。

2.8 不同濃度納米硒肥對食味品質(zhì)的影響

大米食味品質(zhì)能夠最直接地反映稻谷品質(zhì)，不同品種的稻谷以及不同品評者對同一稻谷的認知也存在差異。選取5位品評員，在同一時間、同一屋子的5個隔斷內(nèi)統(tǒng)一按照標準品嘗，分別從米飯氣味、滋味、色澤、飯粒外觀結(jié)構(gòu)4個方面對樣品進行評判。從圖8可以看出，隨著納米硒濃度的增加，品嘗評分呈上升趨勢，但5個試驗組品嘗評分值均低于空白對照組，可能是由于納米硒處理后的稻谷，經(jīng)脫殼碾磨后，在品嘗時米飯中的米粒顏色略微發(fā)暗，且個別紅線米影響整體感官評分。

2.9 不同濃度納米硒肥對黃曲霉毒素B和農(nóng)藥殘留含量的影響

參照國家標準對5個水平及1個空白對照組樣品統(tǒng)一前處理、上機，檢測結(jié)果顯示6個樣品中均未檢測到黃曲霉毒素B和敵敵畏、乙酰甲胺磷、甲拌磷、樂果、甲基毒死蜱、甲基對硫磷、毒死蜱、對硫磷、稻瘟靈9種農(nóng)藥殘留，說明該試驗在稻谷品質(zhì)提質(zhì)增效的基礎(chǔ)上實現(xiàn)了“0”污染，為進一步推進糧食的功能化和健康化指明方向。

3 結(jié)論與討論

通過對比不同納米硒肥添加量對水稻品質(zhì)的影響，發(fā)現(xiàn)與空白對照組相比試驗組在一定程度上能夠使稻谷達到功能性農(nóng)產(chǎn)品（富硒）標準要求，為寧夏功能化農(nóng)產(chǎn)品提供思路。同時由于自然環(huán)境中受氣候、環(huán)境、人為等不定因素的影響，該試驗選擇硒肥添加量為6 000 mL/hm時，稻谷中硒含量最高且符合GB/T 22499—2008《富硒稻谷》要求，且糙米中硒含量高于大米，這與李玉梅等作物不同部位吸收、累積硒的能力存在差異，自葉、莖、穗逐漸降低，在水稻籽粒中稻殼含硒量最高的結(jié)論保持一致。當硒肥添加量為7 500 mL/hm時，稻谷不完善粒率、出糙率、出米率、堊白度及堊白粒率、大米食味品質(zhì)等指標均達到較理想狀態(tài)，且指標變化并非隨著納米硒肥濃度增加而簡單的單向變化。參數(shù)指標中整精米率、蛋白質(zhì)含量、直鏈淀粉含量隨硒濃度變化無明顯變化，表明納米硒肥對以上指標影響不顯著。這與唐玙璠硒含量與堊白粒率、堊白度、蛋白質(zhì)含量呈正相關(guān)，與糙米率、精米率、食味值、黏稠度呈負相關(guān)結(jié)論不同，但與石呂等灌漿期噴施外源硒肥能夠增加整精米率，減少堊白粒率，降低蛋白質(zhì)含量，但對糙米率、精米率、長寬比和直鏈淀粉含量無顯著影響存在部分重合，表明雖然都是以稻谷作為研究對象，但不同品種稻谷對施用納米硒肥后的表現(xiàn)還是存在差異，具體還應(yīng)以實際生產(chǎn)種植情況具體分析。

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