張 琳,梁曉芳,申國(guó)明,秦興成,孟貴星,向必坤,倪 超,時(shí) 鵬,鄭林林
(1.農(nóng)業(yè)部煙草類作物質(zhì)量控制重點(diǎn)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室,中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所,青島 266101;2.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院研究生院,北京 100081;3.湖北恩施煙草公司,湖北 恩施 445000)
硒是人體和動(dòng)物必需的微量元素,在防癌、抗氧化、增強(qiáng)機(jī)體免疫力等方面發(fā)揮重要作用[1]。硒在地殼中的豐度為0.05~0.09 μg/g,具有儲(chǔ)量少、呈地帶性分布的特點(diǎn)[2]。根據(jù)硒含量可以分為高硒(Se≥5 μg/g)、足硒(Se≥0.5 μg/g)和貧硒(Se≤0.5 μg/g)土壤[3]。世界上有2/3的地區(qū)缺硒,我國(guó)也有72%的縣市不同程度缺硒,僅有湖北恩施和陜西紫陽(yáng)兩個(gè)富硒區(qū)。
提高煙葉硒含量不僅能增加吸煙者的血硒水平,還可以降低香煙焦油的毒性和香煙燃燒時(shí)自由基的產(chǎn)生,減輕香煙對(duì)人體健康的危害[4-6]。因此,在貧硒地區(qū)施硒,提高煙葉硒含量很有必要。施硒方法具體有兩種:1)土壤施硒,在貧硒地區(qū)施用亞硒酸鹽或硒酸鹽;2)葉面噴硒和浸種,低濃度硒能促進(jìn)植株的生長(zhǎng),但是濃度過(guò)高會(huì)產(chǎn)生毒害作用,應(yīng)掌握好硒的濃度和用量,以免對(duì)植株造成損害。筆者探討了土壤施硒和葉面噴硒方法對(duì)烤煙各器官硒含量和硒積累動(dòng)態(tài)的影響,旨在為生產(chǎn)和開(kāi)發(fā)富硒煙提供理論依據(jù)。
本試驗(yàn)采用盆栽試驗(yàn),在恩施望城坡溫室大棚中進(jìn)行。供試土壤為黃棕壤,土壤全硒0.457 mg/kg,土壤有機(jī)質(zhì)17.4 g/kg,堿解氮87.4 mg/kg,有效磷6.3 mg/kg,有效鉀115 mg/kg,pH 6.1。供試品種為烤煙K326。
盆栽試驗(yàn)采用上口直徑35 cm,高35 cm的營(yíng)養(yǎng)盆,每盆裝土 15.0 kg,m(N):m(P2O5):m(K2O)=1:1.5:2.5(8-12-20)的復(fù)混肥62.5 g,基肥與追肥比例為7: 3,常規(guī)方法管理。
設(shè)6個(gè)處理。T1、T2和T3處理分別為土壤施亞硒酸鈉3.0、4.0和5.0 mg/kg,土壤裝盆時(shí)均勻摻入。T4:葉面噴施濃度為20 mg/L的亞硒酸鈉溶液,在煙苗移栽后35、50 d各噴施1次,每株共噴亞硒酸鈉800 μg。T5:葉面噴施濃度為20 mg/L的亞硒酸鈉溶液,在煙苗移栽后20、35、50 d各噴施1次,每株共噴亞硒酸鈉1000 μg。CK:不施硒。
煙苗移栽后第35、50、65、80、95、110 d各處理分別采2株煙,分為根、莖、葉3部分,用去離子水清洗干凈,105 ℃殺青30 min,70 ℃烘干至恒重,稱重后粉碎過(guò)60目篩,保存?zhèn)溆谩?/p>
樣品由農(nóng)業(yè)部食品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心(武漢)進(jìn)行檢測(cè)。樣品硒采用AF-610B原子熒光光度計(jì)測(cè)定。土壤理化性質(zhì)按文獻(xiàn)[7]進(jìn)行測(cè)定。
2.1.1 積累量的動(dòng)態(tài)變化 由圖1可見(jiàn),不同處理煙葉硒積累量均隨生育期進(jìn)程而增加,基本符合“S”型曲線。煙苗移栽后35 d內(nèi)各處理對(duì)硒的吸收、積累非常緩慢;移栽后35~65 d煙葉硒積累量迅速增加;移栽后65 d,葉面噴硒處理(T4、T5處理)煙葉硒積累量基本保持不變,而土壤施硒處理(T1、T2、T3)煙葉硒積累量緩慢增加,移栽后110 d,T3處理煙葉硒積累量超過(guò)T4處理,說(shuō)明葉面噴硒見(jiàn)效快但后效短,而土壤施硒見(jiàn)效慢但后效長(zhǎng)。
土壤施硒處理煙葉硒積累量 T3>T2>T1>CK,葉面噴硒處理為T5>T4>CK,各處理煙葉硒積累量大小均隨施硒量增加而增加,說(shuō)明兩種施硒方法對(duì)于提高煙葉硒含量都是可行的。本試驗(yàn)條件下,煙苗移栽后65 d,葉面噴硒處理硒積累量高于土壤施硒處理,移栽后110 d,土壤施硒處理除了T3處理外,其他處理硒積累量均低于葉面噴硒處理,說(shuō)明葉面噴硒方法的綜合效果高于土壤施硒方法,葉面噴硒是一種更加快速有效的補(bǔ)硒方法。
圖1 不同處理煙葉硒積累量變化Fig.1 Changes of tobacco leaf Se accumulation in different treatments
2.1.2 積累速率的動(dòng)態(tài)變化 由圖2可見(jiàn),各處理煙葉硒積累速率均為單峰曲線。煙苗移栽后35 d內(nèi)各處理煙葉硒積累速率均非常低;移栽后35~65 d,各處理煙葉硒積累速率快速升高,移栽后65 d左右達(dá)到高峰,且葉面噴硒處理高于土壤施硒處理;移栽后65 d后,各處理煙葉硒積累速率均降低,但葉面噴硒處理降低更迅速;移栽后80~110 d,土壤施硒處理煙葉硒積累速率繼續(xù)緩慢降低,而葉面噴硒處理的硒積累速率趨于零,說(shuō)明葉面噴硒方法更加快速有效,但后效短。
圖2 不同處理煙葉硒積累速率變化Fig.2 Changes of tobacco leaf Se accumulation rate in different treatments
2.2.1 土壤施硒處理烤煙各器官硒含量 由表1可見(jiàn),烤煙根、莖、葉的硒含量均隨土壤施硒量增加而增加??緹熚盏奈诟鱾€(gè)器官的分配具有一定的規(guī)律性。不同處理烤煙各器官的硒含量大小均為根>葉>莖,與對(duì)照規(guī)律一致,煙葉硒含量為煙根硒含量的22.7%~28.3%,煙莖硒含量?jī)H為煙根硒含量的5.85%~11.54%,說(shuō)明用土壤施硒方法,烤煙吸收的硒大部分儲(chǔ)存在根部,僅有少部分運(yùn)輸?shù)降厣喜糠?,硒首先在靠近硒源的器官中富集?/p>
表1 土壤施硒處理烤煙各器官硒含量Table1 Se content of flue-cured tobacco in various organs in soil Se-supplement
2.2.2 葉面噴硒處理烤煙各器官硒含量 由表2可見(jiàn),葉面噴硒處理烤煙根、莖、葉的硒含量與對(duì)照相比顯著增加,烤煙各器官硒含量隨葉面噴硒量增加而增加。同一處理烤煙各器官硒含量大小為葉>根>莖,與對(duì)照不同,葉面噴硒處理煙葉硒含量比對(duì)照提高了12.7~14.7倍,而根和莖的硒含量?jī)H比對(duì)照提高了0.65~5.83倍,說(shuō)明葉面噴硒方法對(duì)煙葉硒含量的增加影響較大,葉片吸收的硒僅有很少部分轉(zhuǎn)運(yùn)至其他器官,硒仍然首先在靠近硒源的器官中富集。
2.3.1 土壤施硒處理烤煙不同葉位硒含量 由表 3可見(jiàn),土壤施硒處理烤煙各部位硒含量與對(duì)照相比增加顯著??緹煵煌~位硒含量大小均為 T3>T2>T1>CK,說(shuō)明烤煙不同葉位硒含量均隨土壤施硒量增加而增加。同一處理烤煙不同葉位硒含量大小為上部葉>中部葉>下部葉,說(shuō)明硒有向幼嫩組織轉(zhuǎn)移的傾向。
表2 葉面噴硒處理烤煙各器官硒含量Table2 Se content of flue-cured tobacco in various organs in foliar application of Se
表3 土壤施硒處理烤煙不同葉位硒含量Table3 Se content in different leaf position of flue-cured tobacco in soil Se-supplement
2.3.2 葉面噴硒處理烤煙不同葉位硒含量 由表 4可見(jiàn),與對(duì)照相比,葉面噴硒處理烤煙各葉位硒含量明顯增加,大小為T5>T4>CK,說(shuō)明葉面噴硒處理不同葉位硒含量均隨噴硒量增加而增加。同一處理不同葉位硒含量大小為下部葉>中部葉>上部葉。說(shuō)明烤煙不同葉位的硒含量與葉面噴硒量和噴硒時(shí)期有密切關(guān)系。
表4 葉面噴硒處理烤煙不同葉位硒含量Table4 Se content in different parts of flue-cured tobacco leaves in foliar application of Se
烤煙礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素的分布是一個(gè)復(fù)雜的多變量、多因素問(wèn)題。曹槐等[8-9]研究表明,烤煙礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素的分布受植株部位、生育期和施肥水平的影響,根部微量元素濃度較高,葉部常量元素濃度較高。本研究發(fā)現(xiàn),土壤施硒后,煙株各器官硒含量為根>葉>莖,此進(jìn)一步驗(yàn)證了前人的結(jié)論。葉面噴硒處理烤煙各器官硒含量為葉>根>莖,說(shuō)明微量元素硒首先在靠近硒源的器官中富集。這與前人的研究結(jié)果相一致[10-14]。
隨著烤煙的生長(zhǎng)發(fā)育,硒在體內(nèi)有隨光合產(chǎn)物一起向生長(zhǎng)部位運(yùn)轉(zhuǎn)的傾向[14-16]。本試驗(yàn)結(jié)果表明,不同施硒方法對(duì)煙葉各葉位的硒含量影響不同,土壤施硒處理為上部葉>中部葉>下部葉,可能是因?yàn)檎趄v拉力使煙株上部的幼嫩組織對(duì)硒有更強(qiáng)的吸收所造成的,也可能是由于下部葉衰老后含硒化合物分解向幼嫩組織轉(zhuǎn)移所致。葉面噴硒處理為下部葉>中部葉>上部葉,說(shuō)明不同葉位硒含量與葉面噴硒時(shí)期和噴硒量聯(lián)系密切,噴硒時(shí)期越早,噴硒量越大,下部葉硒含量越高。
土壤施硒和葉面噴硒方法均能顯著提高煙株各器官的硒含量,且隨施硒量的增加而增加。葉面噴硒方法煙株對(duì)硒的吸收更為直接、迅速,利用率高,烤煙是一種吸食性葉用經(jīng)濟(jì)作物,葉面噴硒具有更高的經(jīng)濟(jì)效益。但是無(wú)機(jī)硒對(duì)人體有毒害作用,葉面噴硒時(shí)期過(guò)晚,可能存在葉面硒殘留的問(wèn)題,應(yīng)選擇適宜的時(shí)期和用量。土壤施硒對(duì)煙葉安全且有后效,但是利用率低,大量的無(wú)機(jī)硒存留于土壤中,長(zhǎng)期施用可能造成土壤污染,在生產(chǎn)中可以嘗試采用不同形態(tài)的活化硒,以提高硒肥利用率,減少硒肥殘留和土壤污染。
在烤煙生育期,煙葉硒積累量呈“S”型曲線,硒積累速率呈低—高—低的趨勢(shì),最高值出現(xiàn)在移栽后65 d左右??緹煾髌鞴佟⒏魅~位的硒含量均隨施硒量的增加而增加??緹熚盏奈菀自诳拷吹钠鞴僦懈患~面噴硒方法用量少,見(jiàn)效快,具有較好的推廣應(yīng)用價(jià)值。施硒對(duì)煙葉質(zhì)量的影響有待進(jìn)一步研究。
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