外源硒對芝麻產(chǎn)量相關性狀及籽粒硒含量的影響

王若鵬 呂偉 文飛 韓俊梅 劉霞霞 劉文萍

摘要? 以汾芝2號、晉芝1號、冀航芝1號、汾芝10號為試驗材料，研究外源硒對芝麻產(chǎn)量相關性狀及籽粒硒含量的影響。結果表明，3種施硒處理對芝麻產(chǎn)量相關性狀均有所提高，其中對單株蒴果數(shù)、千粒重、產(chǎn)量影響較為明顯；通過綜合評價發(fā)現(xiàn)，葉面噴施有機硒肥對提高芝麻產(chǎn)量因子的效果最好，根施納米硒肥、礦硒肥效果次之；3種外源硒處理后，芝麻各器官硒含量均顯著增加，達顯著水平，其中根施納米硒肥和礦硒肥后，芝麻體內(nèi)各器官硒含量由大到小依次為根、葉、莖、籽粒，而葉面噴施有機硒肥后，芝麻體內(nèi)硒含量由大到小依次為葉、根、籽?！智o，同時葉面噴施有機硒肥使芝麻的硒轉(zhuǎn)移系數(shù)顯著高于根施納米硒肥、礦硒肥。

關鍵詞? 芝麻；外源硒；產(chǎn)量；硒含量

中圖分類號? S563.3? 文獻標識碼? A? 文章編號? 0517-6611（2024）09-0016-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.09.005

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Effects of Exogenous Selenium on Yield Related Characters and Selenium Content of Seed in Sesame

WANG Ruo-peng， L Wei， WEN Fei et al

（Industrial Crops Institute of Shanxi Agricultural University， Taiyuan， Shanxi 030031）

Abstract? Fenzhi 2， Jinzhi 1， Jihangzhi 1 and Fenzhi 10 were used as experimental materials to study the effects of exogenous selenium on yield related characters and selenium content in sesame seeds. Results showed that the three selenium treatments increased the yield related characters of sesame， and the effects on capsule number per plant， 1 000-seed weight and yield were more obvious. Through comprehensive evaluation， it was found that foliar application of organic selenium fertilizer had the best effects on improving yield factor of sesame， followed by nano-selenium fertilizer and mineral selenium fertilizer. After exogenous selenium treatment， the selenium content in each organ of sesame increased significantly， reaching a significant level. With the application of nano-selenium fertilizer and mineral selenium fertilizer， the selenium content of each organ in sesame was in the order of root > leaf > stem > seed， while spraying organic selenium fertilizer on leaf surface， the selenium content in sesame was in the order of leaf > root > grain ≈ stem. At the same time， the selenium transfer coefficient of sesame by foliar spraying of organic selenium fertilizer was significantly higher than nano-selenium fertilizer and mineral selenium fertilizer.

Key words? Sesame;Exogenous selenium;Yield;Selenium content

基金項目? 國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術體系項目（CARS-14-2-04）。

作者簡介? 王若鵬（1984—），男，山西平遙人，助理研究員，碩士，從事芝麻育種與栽培研究。*通信作者，研究員，從事芝麻育種與栽培研究。

收稿日期? 2023-05-31

芝麻是我國主要油料作物之一［1-2］，具有較高的營養(yǎng)、保健和美容價值［3］，籽粒含油量高達55%，素有油中“皇后”之美譽［4-5］。隨著人們保健意識的不斷提高，消費者對保健型、營養(yǎng)型芝麻食品的需求量也日益增加，芝麻丸、芝麻片、芝麻糖、芝麻油等芝麻制品深受人們的喜愛，在我國國民經(jīng)濟的地位日益突出。

硒是人體所必需的微量元素之一［6］，是世界衛(wèi)生組織（WHO）確定的人與動物生命活動中必不可少的微量元素，素有“抗癌之王”之稱，對人體健康具有不可忽視的重要作用［7-9］。研究結果表明［10-12］，人體缺硒時，會使機體的免疫系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)受到損傷，嚴重缺硒時會引發(fā)大骨節(jié)病及克山病等，因此人體補硒開始逐漸得到社會關注。然而在自然界，硒元素只有被植物吸收，形成硒蛋白，進而轉(zhuǎn)化為有機硒才可供人和動物利用，因此食用富硒農(nóng)產(chǎn)品是目前公認的最安全、最有效、最科學的人體補硒途徑［13-14］。

近年來，國內(nèi)外關于外源硒對植物生長發(fā)育影響的研究已有不少報道，如穆婷婷等［15］在谷子苗期、抽穗期和灌漿期進行葉面噴施硒肥，結果表明不同時期進行葉面噴施硒肥均可提高谷子的產(chǎn)量和籽粒硒含量，同時還可增加谷子中粗蛋白、粗脂肪、賴氨酸及葉酸含量；李云等［16］通過施用硒肥對水稻進行研究，結果發(fā)現(xiàn)通過合理施用硒肥，不僅能增加水稻產(chǎn)量，還能提高稻米的品質(zhì)及經(jīng)濟效益；衛(wèi)玲等［17］利用硒肥對黑豆農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量及品質(zhì)進行研究，結果表明增施硒肥不僅能顯著提高黑豆產(chǎn)量，還可顯著提高籽粒中硒含量、蛋白質(zhì)含量及蛋脂總含量；史麗娟等［18］利用葉面噴施硒對高粱產(chǎn)量、品質(zhì)及籽粒硒含量的進行研究，發(fā)現(xiàn)葉面噴施硒能顯著提高高粱增產(chǎn)和籽粒硒含量，同時對改善籽粒品質(zhì)也有一定促進作用；馮學金等［19］通過噴施硒肥對胡麻籽粒硒含量、產(chǎn)量及品質(zhì)進行研究，發(fā)現(xiàn)葉面噴施硒肥能顯著提高胡麻產(chǎn)量和籽粒硒含量。然而目前外源硒對芝麻生長及富硒能力的研究還鮮有報道。鑒于此，筆者通過外源硒對不同芝麻品種產(chǎn)量相關性狀及籽粒硒含量進行研究，探究不同硒肥對芝麻產(chǎn)量及硒富集的影響，為今后提高芝麻經(jīng)濟價值有著積極意義。

1? 材料與方法

1.1? 試驗材料

供試材料為汾芝2號、晉芝1號、冀航芝1號、汾芝10號共4個品系，由山西農(nóng)業(yè)大學經(jīng)濟作物研究所提供。供試硒肥為納米硒肥（硒含量145 mg/kg），由蘇州硒谷科技有限公司生產(chǎn)；礦硒肥（硒含量130 mg/kg）由湖北硒金農(nóng)業(yè)科技有限公司生產(chǎn)；有機硒肥（硒含量6 g/L）由奧邦生物科技有限公司生產(chǎn)。

1.2? 試驗設計

試驗于2022年在山西農(nóng)業(yè)大學經(jīng)濟作物研究所試驗地進行。試驗設 A、B 兩因素，采用完全隨機區(qū)組設計。A為不同芝麻品系，分別為汾芝2號、晉芝1號、冀航芝1號、汾芝10號。B為不同硒肥處理，分別為CK（不施硒肥）、T1處理（納米硒肥，作為底肥一次性施用）、T2處理（礦硒肥，作為底肥一次性施用）、T3處理（有機硒肥，初花期后間隔10 d噴施1次，共噴施2次）。每個處理重復3次，共48小區(qū)。每個小區(qū)長3.3 m，寬2.0 m，行距30.0 cm，株距 18.5 cm，施硒處理中每小區(qū)施硒總量15 mg。試驗于5月20日播種，7月5日定苗，密度18萬株/hm2，期間按照當?shù)卮胧┻M行管理，于9月10日收獲。

1.3? 測定指標

成熟期時，每個處理小區(qū)隨機選取10株，測定株高、果軸長、單株蒴果數(shù)、每蒴粒數(shù)、千粒重，同時進行小區(qū)測產(chǎn)，結果計算平均值。采用微波消解-氫化物-原子熒光光譜法［20］測定根、莖、葉及籽粒的硒含量。

1.4? 數(shù)據(jù)分析

采用Microsoft Excel 2007進行數(shù)據(jù)處理和作圖；采用SPSS 18.0軟件對數(shù)據(jù)進行差異顯著性分析。

利用隸屬函數(shù)法對外源硒下不同芝麻品種的產(chǎn)量相關性狀進行綜合評價。隸屬函數(shù)公式為：U（Xi）=（Xi-Xmin）/（Xmax-Xmin）。其中，U（Xi）為隸屬函數(shù)值；Xi為處理水平某指標的測定值；Xmin和Xmax為所有參試水平系中某一指標內(nèi)的最小值和最大值。

硒轉(zhuǎn)移系數(shù)＝地上部全硒含量/地下部全硒含量［21］

2? 結果與分析

2.1? 外源硒對不同芝麻品種農(nóng)藝性狀的影響

從表1可以看出，不同施硒處理后，4個芝麻品系的株高、果軸長、每蒴粒數(shù)均略有增加，但與對照相比，差異不顯著，而對芝麻的單株蒴果數(shù)、千粒重影響較大。在單株蒴果數(shù)方面，不同施硒處理后，汾芝2號、晉芝1號、冀航芝1號、汾芝10號均與對照相比有顯著增加，分別增加了7.31%～9.02%、5.51%～7.17%、9.24%～9.61%、8.14%～9.52%；在千粒重方面，不同施硒處理后，汾芝2號和汾芝10號的千粒重與對照相比略有增加，但差異不顯著；而晉芝1號千粒重對照與T3處理間有顯著差異。冀航芝1號千粒重T2、T3處理與對照相比增加較顯著。

2.2? 外源硒對不同芝麻品種產(chǎn)量的影響

從圖1可以看出，根施納米硒肥（T1處理）后，汾芝2號、晉芝1號、冀航芝1號、汾芝10號的產(chǎn)量分別為1 173.62、1 181.20、1 121.80、1 151.43 kg/hm2，與對照相比分別增加了5.35%、5.33%、4.85%、4.43%，其中汾芝2號和晉芝1號產(chǎn)量與對照相比達顯著水平；根施礦硒肥（T2處理）后，汾芝2號、晉芝1號、冀航芝1號、汾芝10號的產(chǎn)量分別為1 150.85、1 158.97、1 119.80、1 151.43 kg/hm2，與對照相比分別增加了3.31%、3.35%、4.66%、4.18%，與對照間差異均不顯著；葉面噴施有機硒肥（T3處理）后，汾芝2號、晉芝1號、冀航芝1號、汾芝10號的產(chǎn)量分別為1 199.45、1 208.04、1 152.26、1 189.62 kg/hm2，與對照相比分別增加了7.67%、7.72%、7.70%、7.78%，與對照間差異均達顯著水平。

2.3? 外源硒對不同芝麻品種各指標的綜合評價

利用隸屬函數(shù)法對各處理不同芝麻品種的產(chǎn)量相關性狀進行綜合評價，通過各項指標隸屬函數(shù)加權平均后得出各芝麻品種較優(yōu)處理的排序，結果顯示，對汾芝2號、晉芝1號各指標的提高效果由好到次排序為T3處理＞T1處理＞T2處理＞CK（表2），對冀航芝1號、汾芝10號各指標的提高效果由好到次排序為T3處理＞T2處理＞T1處理＞CK。由此可知，葉面噴施有機硒肥對提高芝麻產(chǎn)量因子的效果最好，根施納米硒肥、礦硒肥效果次之。

2.4? 外源硒對芝麻不同器官硒含量的影響

對不同施硒處理下芝麻不同器官硒含量進行分析，結果見表3。由表3可知，根施納米硒肥后，4個芝麻品系根、莖、葉、籽粒中平均硒含量分別為0.769、0.306、0.419、0.168 mg/kg，與對照相比分別提高了185.54%、97.10%、84.65%、194.15%，均達顯著水平；根施礦硒肥后，4個芝麻品系根、莖、葉、籽粒中平均硒含量分別為0.693、0.275、0.370、0.115 mg/kg，與對照相比分別提高了157.31%、77.26%、63.09%、101.46%，均達顯著水平；葉面噴施有機硒肥后，4個芝麻品系根、莖、葉、籽粒中平均硒含量分別為0.503、0.253、0.732、0.283 mg/kg，與對照相比分別提高了86.78%、63.23%、222.40%、396.93%，均達顯著水平。

2.5? 外源硒對芝麻硒轉(zhuǎn)移系數(shù)的影響

對不同施硒處理下硒在芝麻體內(nèi)的轉(zhuǎn)移系數(shù)進行計算，結果見圖2。由圖2可知，根施納米硒肥、礦硒肥的轉(zhuǎn)移系數(shù)分別為1.162和1.099，顯著低于CK，而葉面噴施有機硒肥處理的轉(zhuǎn)移系數(shù)為2.522，顯著高于CK、T1、T2處理，分別是根施納米硒肥、礦硒肥處理的2.17和2.29倍。

3? 討論

硒是環(huán)境中重要的微量元素之一，直接影響著動植物的生長發(fā)育和健康。有研究表明，適當施用硒肥可促進植物生長，改善作物品質(zhì)，提高作物產(chǎn)量［22-23］。該研究中，3種施硒處理對4個芝麻品系的株高、果軸長、每蒴粒數(shù)均略有增加，但差異不顯著，而對芝麻的單株蒴果數(shù)、千粒重、產(chǎn)量影響較為明顯；施硒處理后，4個芝麻品系的單株蒴果數(shù)分別增加了7.31%～9.02%、5.50%～7.17%、9.23%～9.61%、8.14%～9.52%，均達顯著水平，芝麻產(chǎn)量與對照相比，提高了3.31%～7.78%，其中根施納米硒肥后，芝麻的產(chǎn)量平均提高了4.99%，根施礦硒肥后，芝麻的產(chǎn)量平均提高了3.88%，葉面噴施有機硒肥后，芝麻的產(chǎn)量平均提高了7.72%；同時利用隸屬函數(shù)法對各處理不同芝麻品種的產(chǎn)量相關性狀進行綜合評價，結果顯示葉面噴施有機硒肥對提高芝麻產(chǎn)量因子的效果最好，根施納米硒肥、礦硒肥效果次之。該結果與杜小平等［24］利用施硒對黑豆產(chǎn)量性狀的研究結果相一致。

有研究表明，根部基施外源硒與葉面噴施外源硒均會提高植株的硒含量，且非食用部分的硒含量明顯高于食用部分［21］。該研究中，在CK處理下，芝麻各器官硒含量呈現(xiàn)出根＞葉＞莖＞籽粒的特點，3種外源硒處理后，芝麻各器官硒含量均顯著增加，達顯著水平，其中根施納米硒肥和礦硒肥后，根部硒含量最高，體內(nèi)各器官硒含量由大到小依次為根＞葉＞莖＞籽粒，而葉面噴施有機硒肥后，葉片硒含量最高，體內(nèi)各器官硒含量由大到小依次為葉＞根＞籽粒≈莖，同時對不同施硒處理下硒在芝麻體內(nèi)的轉(zhuǎn)移系數(shù)進行分析，結果表明，葉面噴施有機硒肥的轉(zhuǎn)移系數(shù)顯著高于根施納米硒肥、礦硒肥的轉(zhuǎn)移系數(shù)，這可能是由于葉面噴施外源硒直接被葉片吸收，不受土壤吸附作用的影響，從而導致芝麻地上部對硒的利用率較高，提高了硒轉(zhuǎn)移系數(shù)［21］。

4? 結論

該試驗通過外源硒對芝麻產(chǎn)量相關性狀及籽粒硒含量進行研究，結果顯示3種施硒處理對芝麻產(chǎn)量相關性狀均有所提高，其中對單株蒴果數(shù)、千粒重、產(chǎn)量影響較為明顯；通過綜合評價發(fā)現(xiàn)，葉面噴施有機硒肥對提高芝麻產(chǎn)量因子的效果最好，根施納米硒肥、礦硒肥效果次之；3種外源硒處理后，芝麻各器官硒含量均顯著增加，達顯著水平，其中根施納米硒肥和礦硒肥后，芝麻體內(nèi)各器官硒含量由大到小依次為

根＞葉＞莖＞籽粒，而葉面噴施有機硒肥后，芝麻體內(nèi)硒含量由大到小依次為葉＞根＞籽?！智o，同時葉面噴施有機硒肥使芝麻的硒轉(zhuǎn)移系數(shù)顯著高于根施納米硒肥、礦硒肥。

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