葉面噴硒肥對(duì)不同基因型水稻Se 含量的影響

趙 敏，涂書新，閆加力，項(xiàng)劍橋

（1.湖北省地質(zhì)科學(xué)研究院，湖北 武漢 430034 ；2.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)，湖北 武漢 430070）

Se 是人體健康生長(zhǎng)的必需微量營(yíng)養(yǎng)元素，被稱為“生命元素”，但人體自身不能合成Se。人體生長(zhǎng)所需要的Se 主要通過(guò)食物攝取，所以，食物含Se 量直接影響人體Se 含量水平，而稻米作為我國(guó)絕大多數(shù)人的主食，稻米含硒量水平與人體硒營(yíng)養(yǎng)狀況關(guān)系密切。

1980 年調(diào)查發(fā)現(xiàn)，我國(guó)國(guó)民普遍缺硒，從東北到西南地區(qū)存在一條典型的低硒帶，我國(guó)72%的地區(qū)處于低硒和缺硒地帶，僅有少數(shù)地區(qū)如湖北恩施、陜西紫陽(yáng)等地區(qū)屬于富硒地區(qū)。羅杰等[1]認(rèn)為低硒和缺硒地區(qū)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中通過(guò)施用硒肥以提高水稻的Se 含量是補(bǔ)充和改善人畜硒營(yíng)養(yǎng)的主要途徑，但是，楊莉等[2]認(rèn)為此種方法易造成環(huán)境污染，且成本較高，而篩選本身容易富集Se 的水稻品種，是解決人體缺硒的最佳途徑。周鑫斌等[3]研究證明，富硒水稻品種的籽粒Se 含量是非富硒水稻品種的3 倍，所以通過(guò)篩選現(xiàn)有的、廣泛種植的富硒水稻種質(zhì)資源對(duì)改善人體硒營(yíng)養(yǎng)是可行的[4]。

篩選鑒定Se 含量高且長(zhǎng)勢(shì)穩(wěn)定優(yōu)良的水稻種質(zhì)資源，是富硒水稻篩選的基礎(chǔ)工作[5]。通過(guò)盆栽直播試驗(yàn)，采用葉面噴硒肥的方式，根據(jù)稻米Se 含量這個(gè)關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)，以及生育期各部位Se 含量和成熟期農(nóng)藝性狀數(shù)據(jù)作為輔助篩選標(biāo)準(zhǔn)，來(lái)篩選富硒能力強(qiáng)、地域適應(yīng)性廣且能穩(wěn)定生長(zhǎng)的水稻品種，以在華中地區(qū)進(jìn)行推廣種植。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試品種為華中地區(qū)廣泛種植的9 個(gè)水稻品種，供試土壤為華中農(nóng)業(yè)大學(xué)試驗(yàn)基地水稻土。土壤理化性質(zhì)：堿解氮94.53 mg/kg，速效磷20.66 mg/kg，速效鉀168.46 mg/kg，有機(jī)質(zhì)16.30 g/kg，pH 值6.12，總硒0.288 mg/kg。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)為土壤盆栽試驗(yàn)，每盆裝5 kg 風(fēng)干土，混合肥ω（N）:ω（P2O5）:ω（K2O）=4:2:5 作基肥。土肥混勻淹水浸泡，待14 d 無(wú)浮水后催芽直播。每盆20 粒種芽，待秧苗長(zhǎng)勢(shì)穩(wěn)定后定苗數(shù)量為6 株，每個(gè)品種3 個(gè)平行，于孕穗期噴施20 mg/kg 亞硒酸鈉溶液500 mL。

生育期進(jìn)行農(nóng)技管理，保證水稻正常生育，根據(jù)水稻長(zhǎng)勢(shì)追施氮、磷、鉀肥，生育期調(diào)查株高、分蘗量、有效穗等相關(guān)農(nóng)藝性狀。孕穗期噴施硒肥，分別于噴施硒肥后7 d、14 d 和成熟期進(jìn)行地上部分采樣，每次2 株，其中成熟期樣品分為莖葉、谷殼和稻米3 個(gè)部分。成熟期穗部樣品要自然曬干、脫粒、稱重、所有莖葉樣品在105 ℃下殺青30 min，在70 ℃下烘干，稱量干物重，然后分別磨細(xì)米粒、谷殼、莖葉后過(guò)80 目篩（80 目=0.178 mm），混勻待測(cè)。

1.3 分析方法

本試驗(yàn)中土壤背景值測(cè)量方法均是農(nóng)化分析的常規(guī)方法，總Se 含量測(cè)定均采用氫化物發(fā)生-原子熒光光度法（AFS-8220，北京吉天儀器有限公司）測(cè)定，以便于在后期進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

水稻Se 含量測(cè)試依據(jù)《茶葉中硒含量的檢測(cè)方法》（GB/T 21729—2008），采用硒標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（GSV-1，GSV-2）進(jìn)行分析質(zhì)量控制。土壤總Se 含量測(cè)試依據(jù)《土壤中全硒的測(cè)定》（NYT 1104—2006），采用硒標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（GSS-4，GSS-15）進(jìn)行分析質(zhì)量控制。

土壤理化性質(zhì)測(cè)定方法如下：堿解氮采用堿解-擴(kuò)散法測(cè)定《森林土壤水解性氮的測(cè)定》（LY/T 1229—1999）；速效磷采用碳酸氫鈉浸提-鉬銻抗比色法測(cè)定《石灰性土壤有效磷測(cè)定方法》（NY/T 148—1990）；速效鉀采用乙酸銨浸提-火焰光度法測(cè)定《森林土壤速效鉀的測(cè)定》（LYT 1236—1999）；有機(jī)質(zhì)采用油浴加熱重鉻酸鉀氧化容量法測(cè)定《土壤檢測(cè)第6 部分：土壤有機(jī)質(zhì)的測(cè)定》（NYT 1121.6—2006）；pH 值測(cè)定使用酸度計(jì)法《土壤檢測(cè)第2 部分：土壤pH 的測(cè)定》（NYT 1121.2—2006）。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2007 軟件處理數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)均采用3 個(gè)平行的平均值。方差分析和相關(guān)性分析采用SAS 8.2進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，顯著性水平0.05。圖表采用Excel 軟件繪制。

2 結(jié)果與分析

9 個(gè)基因型水稻孕穗期葉面噴硒肥后，Se 含量見(jiàn)表1。此次試驗(yàn)以稻米Se 含量為主要判定標(biāo)準(zhǔn)，成熟期其他部位Se 含量、農(nóng)藝性狀以及其他生育期Se含量作為輔助篩選標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行篩選試驗(yàn)。

表1 不同基因型水稻對(duì)葉面硒肥的吸收累積比較 單位：mg/kg

測(cè)試分析后，發(fā)現(xiàn)不同基因型的水稻品種在不同生育期各部位總Se 含量相差很大。

2.1 噴硒7 d、14 d后植株Se含量

對(duì)比噴硒7 d、14 d 后植株Se 含量可以發(fā)現(xiàn)，不同基因型水稻Se 含量不同。噴硒7 d 后莖葉Se 含量位列前三的分別是金科優(yōu)651、揚(yáng)兩優(yōu)6 號(hào)、五優(yōu)308，Se 含量最低的是榮優(yōu)225。噴硒14 d 后莖葉Se含量位列前三的分別是揚(yáng)兩優(yōu)6 號(hào)、華兩優(yōu)2890、金科優(yōu)651，Se 含量最低的是榮優(yōu)225。

2.2 成熟期莖葉Se含量

成熟期莖葉Se 含量檢測(cè)中，華兩優(yōu)2890 和五優(yōu)308 表現(xiàn)較好，Se 含量累積量較高。而深兩優(yōu)5814和Y 兩優(yōu)1 號(hào)富硒能力較差。9 個(gè)水稻品種成熟期莖葉Se 含量為0.040～0.142 mg/kg，平均Se 含量為0.087 mg/kg。Se 含量最低和最高的品種分別是深兩優(yōu)5814 和華兩優(yōu)2890，華兩優(yōu)2890 的Se 含量比平均值高0.055 mg/kg，是深兩優(yōu)5814 的3.55 倍。成熟期莖葉Se 含量較高的3 個(gè)品種依次為華兩優(yōu)2890、五優(yōu)308、榮優(yōu)華占。

2.3 成熟期谷殼Se含量

9 個(gè)水稻品種成熟期谷殼Se 含量為0.001 ～0.156 mg/kg，平均Se 含量為0.036 mg/kg。Se 含量最低和最高的品種分別是深兩優(yōu)5814 和華兩優(yōu)2890，華兩優(yōu)2890 的Se 含量比平均值高0.120 mg/kg，是深兩優(yōu)5814 的156 倍。谷殼Se 含量較高的3 個(gè)品種為華兩優(yōu)2890、五優(yōu)308、豐兩優(yōu)香1 號(hào)。經(jīng)過(guò)相關(guān)分析，成熟期谷殼和莖葉Se 含量之間（P＜0.01）皮爾遜相關(guān)系數(shù)為0.807**，存在極顯著相關(guān)性。

2.4 成熟期稻米Se含量

9 個(gè)水稻品種成熟期稻米Se 含量為0.022～0.085 mg/kg，平均Se 含量為0.059 mg/kg，根據(jù)富硒稻谷標(biāo)準(zhǔn)《富硒稻谷》（GB/T 22499—2008），僅深兩優(yōu)5814 和榮優(yōu)225 未達(dá)到富硒稻谷的標(biāo)準(zhǔn)。稻米中Se 含量最高的是Y 兩優(yōu)1 號(hào)為0.085 mg/kg，其次是五優(yōu)308 為0.079 mg/kg 和華兩優(yōu)2890 為0.077 mg/kg。稻米Se 含量最低的是深兩優(yōu)5814，為0.022 mg/kg。Y 兩優(yōu)1 號(hào)的Se 含量比平均值高0.026 mg/kg，是深兩優(yōu)5814 的3.86 倍。五優(yōu)308 的Se 含量比平均值高0.020 mg/kg，是最低品種的3.59 倍。

2.5 分析

分析成熟期Se 含量數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，成熟期稻米、谷殼、莖葉的平均Se 含量水平為莖葉＞稻米＞谷殼，變異系數(shù)為莖葉＜稻米＜谷殼。成熟期莖葉、谷殼、稻米的Se 含量最高的品種分別為華兩優(yōu)2890、華兩優(yōu)2890、Y 兩優(yōu)1 號(hào)。表明同一水稻品種同一時(shí)期不同部位富硒能力不同，不同水稻品種同一時(shí)期同一部位富集硒的能力也不相同。

成熟期時(shí)，9 個(gè)參試水稻品種的農(nóng)藝性狀間也存在差異。平均有效穗為8.50～15.83 穗/株，平均值為11.94 穗/株，變異系數(shù)是0.172，有效穗較高的2 個(gè)品種是五優(yōu)308 和豐兩優(yōu)香1 號(hào)。單株質(zhì)量為8.12～14.22 g，單株質(zhì)量平均值是11.19 g，變異系數(shù)是0.172，單株稻谷質(zhì)量較高的2 個(gè)品種是五優(yōu)308 和榮優(yōu)華占。所以結(jié)合成熟期農(nóng)藝性狀數(shù)據(jù)以及稻米Se 含量數(shù)據(jù)得出的富硒水稻品種是五優(yōu)308，其性狀優(yōu)良，能產(chǎn)出富硒稻米，種植效益可觀。

3 討論

不同水稻品種在不同生育期對(duì)于Se 的吸附累積能力不同，Se 主要富集在水稻生長(zhǎng)旺盛的部位，但是不同部位的Se 含量在不同生育期存在較大差異[6]。通過(guò)此次試驗(yàn)也可以看出在噴硒7 d、14 d 后以及成熟期時(shí)Se 含量高的品種在不同時(shí)期和不同部位富硒能力并不一定是最強(qiáng)的，符合不同基因型水稻在全生育期對(duì)Se 的吸收動(dòng)態(tài)是非恒定的結(jié)論[7]。由各時(shí)期篩選出的富硒基因型可以看出，水稻硒富集能力因其自身基因型及生育期的不同而表現(xiàn)出差異[8-9]。此試驗(yàn)的硒肥是孕穗期一次性噴施硒肥，作物富硒效果與硒肥噴施質(zhì)量濃度、噴施時(shí)期以及作物本身的富集能力相關(guān)。在有限的范圍內(nèi)，施用水稻葉面肥后被水稻吸收利用，則后期稻米中Se 含量就高，一般而言隨著葉面施肥質(zhì)量濃度的增加，稻米Se 含量也會(huì)隨著增加。因此，采用葉面噴施硒肥的方式有利于提高稻米Se 含量。

4 結(jié)論

孕穗期噴施20 mg/L 亞硒酸鹽溶液時(shí)，同一基因型水稻在同一生育期各部位富集硒的能力不同，同時(shí)，同一部位在不同生育期富集硒的能力不同，并且不同基因型水稻在同一生育期同一部位富集硒的能力不同。在本次葉面噴硒試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，Y 兩優(yōu)1 號(hào)和五優(yōu)308 稻具有較強(qiáng)的富硒能力，結(jié)合農(nóng)藝性狀數(shù)據(jù)，確定五優(yōu)308 為篩選出的富硒品種，深兩優(yōu)5814 為低硒品種，因此，五優(yōu)308 適宜在華中地區(qū)大范圍種植，可取得較好的種植效益。