趙 京，胡華鋒，介曉磊，劉世亮，劉紅恩，魯劍巍，郭 孝

(1.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，河南 鄭州 450002; 2.鄭州牧業(yè)工程高等?？茖W(xué)校，河南 鄭州 450011; 3.黃淮學(xué)院農(nóng)林科學(xué)系，河南 駐馬店 463000; 4.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院,湖北 武漢 430070)

隨著生活水平的提高，人們的膳食結(jié)構(gòu)更追求優(yōu)質(zhì)蛋白和營(yíng)養(yǎng)平衡，從而拉動(dòng)了畜牧業(yè)的蓬勃發(fā)展，然而草食家畜飼養(yǎng)業(yè)的快速發(fā)展離不開(kāi)大量?jī)?yōu)質(zhì)牧草的生產(chǎn)。紫花苜蓿(Medicagosativa)是多年生豆科植物，適應(yīng)性廣，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高，素有“牧草之王”的美稱。紫花苜蓿高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)不僅需要氮、磷、鉀等大量營(yíng)養(yǎng)元素[1-2]，還需要硼、鉬、鋅、鈷等多種微量元素[3-5]。硒是人體健康和動(dòng)物體內(nèi)必需的14種微量元素之一，且兼具營(yíng)養(yǎng)、毒性和解毒三重生物學(xué)功能，被稱為生命的保護(hù)劑[6]。硒不僅是動(dòng)物必需營(yíng)養(yǎng)元素，還對(duì)植物生長(zhǎng)營(yíng)養(yǎng)有重要的影響。研究證明，硒對(duì)多種高等植物具有抗氧化作用，它能增強(qiáng)植株體內(nèi)的抗氧化能力，促進(jìn)植株生長(zhǎng)[7]。近年來(lái)，有關(guān)硒對(duì)牧草生長(zhǎng)影響方面的研究已引起了不少關(guān)注。胡華鋒等[8]研究表明，紫花苜蓿噴施含硒微肥后，可以顯著提高草產(chǎn)量及粗灰分含量，而紫花苜蓿粗纖維和磷含量均有不同程度的降低。翁伯琦等[9]研究表明，施硒能提高圓葉決明(Chamaecristarotundifolia)的植株生長(zhǎng)、牧草品質(zhì)和根瘤固氮能力。田應(yīng)兵等[10]通過(guò)水培試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，適量的硒能促進(jìn)黑麥草(Loliumperenne)分蘗，株高以及地上部、根系及總生物量的增加，外源硒超過(guò)1 mg·L-1時(shí)黑麥草的生長(zhǎng)受到抑制甚至中毒死亡。然而采用土壤基施硒肥的方法，研究對(duì)紫花苜蓿不同生育期草產(chǎn)量及農(nóng)藝性狀還鮮見(jiàn)報(bào)道。為此，開(kāi)展本研究，以期為苜蓿的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)栽培提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1試驗(yàn)地自然狀況 試驗(yàn)于2009年在河南農(nóng)業(yè)大學(xué)科教園進(jìn)行，土壤為砂質(zhì)潮土，pH值 8.23，土壤理化性質(zhì)為：堿解氮含量90.95 mg·kg-1，速效鉀含量100 mg·kg-1，速效磷含量1.41 mg·kg-1，有機(jī)質(zhì)含量12.66 g·kg-1，有效鐵含量10.84 mg·kg-1，有效硼含量0.28 mg·kg-1，有效鉬含量0.15 mg·kg-1，有效鋅含量0.91 mg·kg-1，有效鈷含量0.11 mg·kg-1，有效銅含量0.32 mg·kg-1，有效錳含量13.43 mg·kg-1，有效硒含量1.13 μg·kg-1。

1.2試驗(yàn)材料 供試植物為生長(zhǎng)第2年第2茬紫花苜蓿，品種為河南省農(nóng)科院出售的金皇后，供試硒肥為分析化學(xué)試劑純亞硒酸鈉(Na2SeO3)。

1.3試驗(yàn)設(shè)計(jì) 在N、P、K及微量元素肥料足量供應(yīng)條件下，對(duì)Se元素進(jìn)行大田基施，試驗(yàn)分為6個(gè)處理，Se水平分別為：Se0(0，對(duì)照)、Se1(0.15 kg·hm-2)、Se2(0.25 kg·hm-2)、Se3(0.35 kg·hm-2)、Se4(0.45 kg·hm-2)、Se5(0.75 kg·hm-2)、Se6(1.05 kg·hm-2)，設(shè)隨機(jī)區(qū)組排列，重復(fù)3次，共21個(gè)小區(qū)，小區(qū)面積為3 m×4 m。于2009年10月1日耕地(含水率達(dá)25%)，10月2日規(guī)劃小區(qū)，施肥，深翻；10月3日播種，播量為15 kg·hm-2，播深2～3 cm，行距30 cm，播后輕壓。試驗(yàn)所用微肥，與氮肥(N 60.0 kg·hm-2)、磷肥(P2O5112.5 kg·hm-2)、鉀肥(K2O 105.0 kg·hm-2)、ZnSO4·7H2O(13.0 kg·hm-2)、綠礬(15.0 kg·hm-2)、CuSO4·5H2O(5.0 kg·hm-2)、硼砂(15.0 kg·hm-2)、鉬酸銨(3.0 kg·hm-2)、MnSO4·H2O(5.0 kg·hm-2)、硫酸鈷(0.5 kg·hm-2)混勻作基肥撒施，氮肥、磷肥、鉀肥分別為尿素(含N 46%)、過(guò)磷酸鈣(含P2O512%)和硫酸鉀(含K2O 54%)，在紫花苜蓿苗期及時(shí)防治病蟲害和雜草，其他按苜蓿生產(chǎn)日常規(guī)范管理進(jìn)行。

1.4測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.4.1牧草產(chǎn)量 在試驗(yàn)小區(qū)中，隨機(jī)取樣3處，每處取1 m2，距地面4 cm刈割后立即稱量，即可得到鮮草產(chǎn)量。從中取500 g鮮草樣放入烘箱，105 ℃下烘15 min后，調(diào)溫到65 ℃，再烘24 h至質(zhì)量恒定時(shí)稱量所得即為牧草干物質(zhì)量。

1.4.2莖葉比 在測(cè)定產(chǎn)草量時(shí)，取草樣200 g，將莖、葉、花序分開(kāi)，后放入烘箱中烘干至質(zhì)量不變時(shí)取出稱量，計(jì)算葉莖比。

葉莖比=葉干質(zhì)量/莖干質(zhì)量。

1.4.3株高 株高在刈割前測(cè)定。選取各小區(qū)中部有代表性的植株若干(采用定株測(cè)量法)，隨機(jī)測(cè)量10株的高度，小區(qū)株高結(jié)果取均值。

1.5數(shù)據(jù)處理 采用Excel 2010和DPS 6.5軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

2 結(jié)果與分析

2.1施硒對(duì)紫花苜蓿不同生育期草產(chǎn)量的影響 基施硒肥能促進(jìn)各個(gè)時(shí)期紫花苜蓿產(chǎn)草量的提高，適量施硒，增產(chǎn)效果顯著(表1)。與對(duì)照相比，分枝期、現(xiàn)蕾期、初花期施硒處理的產(chǎn)草量分別提高了7.86%～32.67%、5.61%～24.78%、9.50%～37.93%。各個(gè)時(shí)期苜蓿產(chǎn)草量均隨施硒量的增加而呈先升高后下降趨勢(shì)。但均以Se4處理增產(chǎn)效果最好，分別高出對(duì)照540.93、670.43和1 243.99 kg·hm-2。

表1 基施硒對(duì)紫花苜蓿不同生育期草產(chǎn)量的影響

2.2施硒對(duì)紫花苜蓿干物質(zhì)積累速率的影響 施硒可提高各個(gè)時(shí)期紫花苜蓿的干物質(zhì)積累速率(圖1)。分枝期，積累速率隨施硒量的增加呈先升高后降低的趨勢(shì)，以Se4積累速率最高，達(dá)到109.83 kg·hm-2·d-1，比Se0提高27.05 kg·hm-2·d-1。施硒量高于Se4的處理積累速率有所降低?，F(xiàn)蕾期，積累速率隨施硒量的增大而逐漸升高。以Se6處理積累速率最高，達(dá)到124.12 kg·hm-2·d-1。初花期時(shí)，以Se5處理積累速率最高，達(dá)到214.31 kg·hm-2·d-1。而此時(shí)，Se0積累速率開(kāi)始下降，施硒處理繼續(xù)上升，這可能是由于硒元素具有抗氧化作用，通過(guò)清除植株體內(nèi)過(guò)量的自由基，延緩植物體的衰老過(guò)程，延長(zhǎng)了植物的生長(zhǎng)周期所致。

圖1 施硒對(duì)紫花苜蓿干物質(zhì)積累速率的影響

2.3施硒對(duì)紫花苜蓿不同生育期株高的影響 施硒對(duì)各個(gè)生育期紫花苜蓿株高影響不同(表2)。分枝期，各處理間株高差異不顯著，但以Se4最高，比Se0處理增加了3.84 cm。現(xiàn)蕾期，Se4處理紫花苜蓿株高顯著高于Se0(P<0.05)，增幅為14.00%，其他處理較Se0差異不顯著(P>0.05)。初花期，處理Se4、Se5和Se6株高顯著高于不施硒(Se0)處理，增幅分別為10.51%、8.82%和8.79%;其他處理較Se0差異不顯著。各個(gè)時(shí)期，隨施硒量的增加，各處理株高呈先升高后降低趨勢(shì)(表2)，施硒高于Se4的處理，株高均有所降低，與產(chǎn)量的反應(yīng)類似。適量施硒有助于提高各個(gè)時(shí)期紫花苜蓿株高，從而有利于增加單株生物量，達(dá)到提高產(chǎn)量的效果。

表2 施硒對(duì)不同生育期紫花苜蓿株高的影響

2.4施硒對(duì)紫花苜蓿不同生育期葉莖比的影響 葉莖比(LSR)是衡量牧草適口性及營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo)。一般苜蓿葉片中的粗蛋白比莖中高1倍以上，而粗纖維含量則比莖中要少50%。本試驗(yàn)分枝期、現(xiàn)蕾期、初花期各施硒處理的葉莖比較Se0分別提高了3.13%～9.34%、3.77%～8.00%和4.76%～12.80%，說(shuō)明施硒可提高紫花苜蓿各個(gè)時(shí)期的葉莖比。分枝期，Se4、Se5和Se6處理的葉莖比顯著高于Se0(P<0.05)，現(xiàn)蕾期和初花期，Se4葉莖比顯著高于Se0，其他處理較Se0差異不顯著(P>0.05)。

表3 施硒對(duì)紫花苜蓿葉莖比的影響

3 討論

3.1硒肥對(duì)紫花苜蓿草產(chǎn)量的影響 在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中可以觀察到，適量施硒對(duì)農(nóng)作物的生長(zhǎng)起促進(jìn)作用，過(guò)量則會(huì)抑制植物生長(zhǎng)，甚至產(chǎn)生毒害。翁伯琦等[9]通過(guò)對(duì)施用過(guò)硒肥的圓葉決明研究發(fā)現(xiàn)，硒肥用量低于150 g·hm-2時(shí)，對(duì)圓葉決明的增產(chǎn)作用隨施硒量的提高而逐漸加強(qiáng)，超過(guò)150 g·hm-2時(shí)，產(chǎn)量增幅下降。硒在水稻(Oryzasativa)中的積累和分布規(guī)律以及對(duì)水稻產(chǎn)量影響的盆栽試驗(yàn)表明，土壤施硒低于30 mg·kg-1時(shí)，對(duì)水稻的生長(zhǎng)有促進(jìn)作用；當(dāng)高于30 mg·kg-1時(shí)，水稻生長(zhǎng)受到不良影響，其產(chǎn)量下降[11]。楊文秀等[12]通過(guò)對(duì)油菜(Brassicacampestris)噴施亞硒酸鈉發(fā)現(xiàn)，硒濃度不高于6 g·667 m2時(shí)，能達(dá)到增產(chǎn)與改善品質(zhì)的效果，超過(guò)則會(huì)對(duì)油菜的生長(zhǎng)產(chǎn)生抑制作用。本研究同樣表明，適量施硒能促進(jìn)紫花苜蓿不同生育期草產(chǎn)量的提高，以施硒0.45 kg·hm-2效果最好;施硒量低于0.45 kg·hm-2時(shí)，紫花苜蓿草產(chǎn)量隨施硒量的增大而逐漸升高;超過(guò)0.45 kg·hm-2時(shí)，產(chǎn)量增幅下降。

目前普遍認(rèn)為,造成此現(xiàn)象的原因與硒能夠影響植物體內(nèi)多種酶的活性有關(guān)。張弛等[13]通過(guò)土培與水培試驗(yàn)表明，補(bǔ)硒濃度<15.0 μg·mL-1時(shí)，油菜苗期過(guò)氧化物酶、硝酸還原酶、淀粉酶的活力均隨補(bǔ)硒濃度的增加而提高，在15.0～24.0 μg·mL-1時(shí)，則隨硒濃度的增加而降低。李彥等[14]發(fā)現(xiàn)施用一定量的硒可使番茄(Solanumlycopersicum)葉片中的谷胱甘肽過(guò)氧化物酶活性提高46%。田應(yīng)兵等[15]通過(guò)土培試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，適量施硒能提高黑麥草谷胱甘肽過(guò)氧化物酶活性，施硒量高于20 mg·kg-1，活性隨之降低。由此可見(jiàn)，適量硒進(jìn)入植物體內(nèi)，過(guò)氧化物酶等多種酶的活性升高，增強(qiáng)了植株的抗氧化能力，進(jìn)而提高機(jī)體新陳代謝與抵御逆境傷害的能力，有利于作物高產(chǎn)。硒過(guò)量時(shí)，植物體內(nèi)酶活性降低，抗氧化能力減弱，且高濃度硒能促進(jìn)過(guò)氧化作用[16]，造成植物體內(nèi)脂類過(guò)氧化物的積累，導(dǎo)致作物產(chǎn)量下降。

3.2硒肥對(duì)紫花苜蓿農(nóng)藝性狀的影響 郭孝等[17]研究表明，施硒能夠提高紫花苜蓿從分枝期到初花期的干物質(zhì)積累速率，這與本研究結(jié)果一致。翁伯琦等[9]研究發(fā)現(xiàn)，施用硒肥有提高圓葉決明株高的趨勢(shì)。郭孝等[18]研究表明，施硒能顯著提高紫花苜蓿從開(kāi)花期到成熟期的株高。田應(yīng)兵等[10]用水培試驗(yàn)方法研究了硒對(duì)黑麥草的生長(zhǎng)品質(zhì)的影響，發(fā)現(xiàn)適量的硒能促進(jìn)黑麥草分蘗、株高、地上部生物量、根系干質(zhì)量及總生物量的增加，外源硒超過(guò)1 mg·L-1時(shí)黑麥草的生長(zhǎng)受到抑制甚至中毒死亡。本研究同樣表明，施硒有助于提高各個(gè)時(shí)期紫花苜蓿株高，適量施硒效果顯著，其作用效果與產(chǎn)量類似，都呈現(xiàn)低濃度促進(jìn)高濃度抑制的特點(diǎn)。本研究發(fā)現(xiàn)施硒可提高紫花苜蓿不同生育期的葉莖比，此結(jié)果與郭孝等[19]研究結(jié)論相反，這可能與施硒方式有關(guān)。一方面，本研究采用土壤基施硒肥，硒易固定，在一定程度上減少了外源硒的劑量，降低或避免了其毒性。另一方面，不同施硒方式造成苜蓿對(duì)硒的吸收方式不同，可能導(dǎo)致硒在植株體內(nèi)各個(gè)器官的分配也不一致，進(jìn)而導(dǎo)致結(jié)論上的差異。

4 結(jié)論

施硒后紫花苜蓿不同生育期草產(chǎn)量均有提高，以施硒0.45 kg·hm-2效果最好，施硒量超過(guò)0.45 kg·hm-2時(shí)，紫花苜蓿草產(chǎn)量增幅下降。

施硒能夠提高紫花苜蓿干物質(zhì)積累速率，各個(gè)生育期的苜蓿生長(zhǎng)高峰因施硒水平而異，分枝期、現(xiàn)蕾期、初花期分別以0.45、1.05和0.75 kg·hm-2處理最高。不施硒處理生長(zhǎng)高峰出現(xiàn)在現(xiàn)蕾期、初花期時(shí)積累速率有所下降。

施硒有助于提高各個(gè)時(shí)期紫花苜蓿株高與葉莖比。以施硒0.45 kg·hm-2的處理效果最佳，高于此水平的處理增幅有所下降。

[1] 李志堅(jiān),周道瑋,胡躍高.不同施肥水平與組合對(duì)飼用黑麥生產(chǎn)性能的影響研究Ⅱ.對(duì)飼用黑麥質(zhì)量的影響[J].草業(yè)學(xué)報(bào),2005，14(4):72-81.

[2] 張曉艷，董樹亭，劉鋒，等.氮肥運(yùn)籌對(duì)雜交蘇丹草產(chǎn)量飼用品質(zhì)及再生系數(shù)的影響[J].草業(yè)學(xué)報(bào),2007,16(1)：94-99.

[3] 鐘小仙，江海東,曹衛(wèi)星,等.施肥和刈割日期對(duì)雜交狼尾草鈣、磷、鎂含量的影響及其與家畜需要的關(guān)系[J].草業(yè)學(xué)報(bào),2005，14(5):87-91.

[4] 張洪榮,周志宇.微量元素對(duì)紫花苜蓿的效應(yīng)[J].草業(yè)科學(xué)，1990,7(2):43-46.

[5] Walworth J L，Sumner M E.Alfalfa response to lime,phosphorus,potassium，magnesium,and molybdenum on acid ultisols[J].Fertilizer Research，1990,24(3):167-172.

[6] 吳永堯,彭振坤,陳建英,等.水稻對(duì)環(huán)境硒的富集和耐受能力研究[J].微量元素與健康研究,1999,16(4):42-44.

[7] 李志玉,郭慶元,涂學(xué)文,等.大豆施硒效應(yīng)和硒素積累特性的初步研究[J].中國(guó)油料,1994,16(1):41-44.

[8] 胡華鋒,介曉磊,郭孝,等.噴施微肥對(duì)紫花苜蓿營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響[J].中國(guó)草地學(xué)報(bào),2007,29(2):107-111.

[9] 翁伯琦,黃東風(fēng),熊德中,等.硒肥對(duì)豆科牧草圓葉決明生長(zhǎng)和植株養(yǎng)分含量及其固氮能力的影響[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),2005,16(6):1056-1060.

[10] 田應(yīng)兵,陳芬，程玲，等.硒對(duì)黑麥草生長(zhǎng)、品質(zhì)及谷胱甘肽過(guò)氧化物酶活性的影響[J].湖北農(nóng)學(xué)院學(xué)報(bào),2004,24(2):112-116.

[11] 周遺品.硒在水稻中的積累和分布規(guī)律[J].石河子農(nóng)學(xué)院學(xué)報(bào),1994,12(1-2):27-31.

[12] 楊文秀，王萍，楊曉宇,等.葉面施硒對(duì)油菜產(chǎn)量及品質(zhì)的影響[J].內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2010，31(3)：88-90.

[13] 張馳，周大寨，吳永堯，等.硒對(duì)油菜苗期生長(zhǎng)和生理生化指標(biāo)的影響[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué),2007,46(3):363-365.

[14] 李彥,羅盛國(guó),劉元英，等.硒對(duì)番茄葉片中谷胱甘肽過(guò)氧化物酶活性及產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J].山東農(nóng)業(yè)科學(xué),1996(6):38-39.

[15] 田應(yīng)兵,雷明江,楊玉華，等.沼澤土施硒對(duì)黑麥草生長(zhǎng)、品質(zhì)及生理活性的影響[J].土壤通報(bào),2006,37(4):741-743.

[16] 吳永堯,盧向陽(yáng),彭振坤，等.硒在水稻中的生理生化作用探討[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)，2000,33(1):100-103.

[17] 郭孝,介曉磊,胡華鋒,等.硒鈷配施對(duì)紫花苜蓿生長(zhǎng)及產(chǎn)量調(diào)控的研究[A].第三屆中國(guó)苜蓿發(fā)展大會(huì)論文集[C].北京：第三屆中國(guó)苜蓿發(fā)展大會(huì)，2010.

[18] 郭孝,介曉磊,李明，等.硒鈷配施對(duì)紫花苜蓿產(chǎn)草量和品質(zhì)的影響[J].草地學(xué)報(bào),2009,17(1):74-78.

[19] 郭孝,介曉磊,李明，等.硒以及硒鈷配合施用對(duì)紫花苜蓿生長(zhǎng)的調(diào)控效應(yīng)[J].中國(guó)草地學(xué)報(bào),2008,30(6):22-26.