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        玉米籽粒含硒量與土壤硒的關系及施硒肥的富硒效應

        2015-03-19 06:45:00楊德平周成河
        安徽農(nóng)業(yè)科學 2015年33期
        關鍵詞:樣點恩施葉面

        楊德平,周成河,饒 莉,潘 慧

        (恩施職業(yè)技術學院,湖北恩施445000)

        硒是人體必需的微量元素。硒與人體健康的關系密切。硒在人體內(nèi)具有抗氧化、延緩衰老、維持正常免疫功能、抗腫瘤等作用。研究表明,很多地方病如克山病、大骨節(jié)病、克汀病等都與人體硒元素的缺乏有關。人體主要通過食物鏈獲得硒。中國營養(yǎng)協(xié)會推薦的成人攝入量為50~250μg/d。我國是一個缺硒大國,有72%地區(qū)缺硒或少硒。湖北恩施州是全球罕見的高硒區(qū),境內(nèi)蘊藏有獨立的硒礦床,有約2萬hm2的富硒土壤。恩施市被譽為“中國硒都”“世界硒都”[1]。利用富硒土壤生產(chǎn)富硒農(nóng)產(chǎn)品,是硒資源利用的最重要途徑。由于一般糧食等天然植物硒含量較低,在作物種植過程中施加含硒肥料,通過植物積累、轉化提高可食用部分含硒量,是人體補硒最經(jīng)濟、有效且安全的方法[2]??紤]到同一地域土壤硒的分布不均勻,可以適當補施硒肥提高農(nóng)產(chǎn)品含硒量的穩(wěn)定性。由于玉米維生素和鈣含量高,有降低膽固醇、預防冠心病等作用。作為一種健康食品,玉米越來越受到人們的青睞,是人體通過食物補硒的重要來源。玉米也是恩施地區(qū)栽培面積最大、總產(chǎn)量最高的糧食作物,是硒資源利用的重要途徑。富硒玉米的研究開發(fā)前景廣闊。如何利用恩施豐富的硒資源生產(chǎn)富硒玉米是值得探究的問題。為了探究玉米籽粒含硒量與土壤硒的關系,筆者開展葉面噴施硒肥試驗,探究其富硒效應,為在富硒土壤上生產(chǎn)含硒量穩(wěn)定的富硒玉米提供實踐依據(jù)。

        1 材料與方法

        1.1 玉米含硒量與土壤硒的關系研究

        1.1.1 取樣方法。取樣區(qū)域選在恩施市紅土鄉(xiāng)桑園村和建始縣景陽鄉(xiāng)鄭家淌村,其中桑園村取3個樣點,鄭家淌村取2個樣點。在每個樣點土壤30 cm深剖面均勻取土,曬干,稱取500 g,備檢測。同時,在取土樣部位取當年栽培玉米穗3~4個,脫粒曬干,稱取500 g,備檢測。

        1.1.2 土壤含硒量的測定。檢測儀器為原子熒光分光光度計(型號AFS2202E)。取風干后的土樣,采取四分法分取適量樣品后,全部粉碎,過0.149 mm孔徑篩,混勻后裝磨口瓶,作為測定全硒的待測樣品。具體按NY/T1104-2006標準進行檢測。

        1.1.3 玉米含硒量的測定。檢測儀器為原子熒光分光光度計(型號AFS9700)。將玉米樣品用水洗3次,60℃烘干,粉碎,儲于塑料瓶類作為檢測全硒的樣品。具體按GB5009.93-2010標準進行檢測。

        1.1.4 數(shù)據(jù)分析。采用Excel2003數(shù)據(jù)處理軟件進行相關分析。為分析玉米對硒的富集特性,計算硒的富集系數(shù)(Bioconcentrationfactor,BCF)。計算公式如下:

        1.2 施硒肥的富硒效應研究

        1.2.1 試驗材料。有研究表明,玉米補硒以葉面噴施硒肥的效果較好[3-5]。該研究采用葉面硒肥。硒肥用綠微康牌有機富硒肥,含硒量6 g/L,將其稀釋300倍噴施,稀釋后含硒量為20 mg/kg。

        1.2.2 試驗方法。試驗地選在恩施市紅土鄉(xiāng)桑園村。取2個不同地塊,每個地塊劃分2個小區(qū)。每個小區(qū)進行的處理分別是不噴施硒肥和噴施兩次硒肥。劉春菊等[5]報道,噴施時期在抽雄期和采收前7 d的硒含量高于大喇叭口期。該研究在玉米雌蕊吐絲期進行第1次噴施硒肥,第1次噴施7 d后進行第2次噴施,研究施硒肥對玉米籽粒含硒量的影響。

        2 結果與分析

        2.1 玉米籽粒含硒量與土壤硒的關系 由表1可知,從總的趨勢來看,玉米含硒量隨著土壤含硒量的增加而增加。朱建明等[6]在恩施魚塘壩高硒區(qū)的研究表明,玉米籽粒硒與土壤硒之間表現(xiàn)為0.01顯著正相關。這與該研究結果是一致的。研究中,二者相關系數(shù)(r)為0.991 8,達到極顯著水平(P<0.01)。但是,和樣點②相比,樣點①土壤含硒量較高,而玉米籽粒含硒量較低。這種特殊情況主要是由于植物對硒的富集,還與土壤硒的存在形態(tài)和土壤不同理化性質等有關[7]。從表中還可以看出,玉米籽粒的聚硒系數(shù)亦有明顯的隨土壤含硒量的增加而增加的趨勢,二者的相關系數(shù)(r)為0.995 7,亦達到極顯著水平(P <0.01)。一般,把含硒量大于0.4 kg/mg的土壤劃分為富硒土壤。根據(jù)食品安全國家標準GB28050-2011D的規(guī)定,固體食品中硒達到0.15 kg/mg為富含硒食品或富硒食品,而湖北省地方標準規(guī)定的糧食類富硒產(chǎn)品硒含量為 0.2 ~0.5 mg/kg[8-9]。即使在富硒土壤中,玉米聚硒系數(shù)也很低,有3個樣品沒有超過10%,在這種類型的土壤中生產(chǎn)的玉米籽粒含硒量很低,遠沒有達到富硒標準。樣點④土壤含硒量高達1.68 mg/kg,玉米聚硒系數(shù)只有13.81%,其籽粒含硒量雖達到富硒標準,但要生產(chǎn)出含硒量穩(wěn)定的富硒玉米還需要進一步論證。而樣點③這類高硒土壤玉米聚硒系數(shù)和含硒量都有大幅度提高,遠遠超過富硒標準。樣點①、②、③是在一個農(nóng)戶的土地上,另外還檢測到這個農(nóng)戶一個樣點的土壤含硒量為0.37 mg/kg。這4個樣點的距離只有500 m左右,而土壤含硒量相差很大,最高達9.81 mg/kg,最低只有0.37 mg/kg。這說明即使在小范圍內(nèi),土壤硒的分布也很不均勻。同時,由于玉米在較低硒含量的土壤中聚硒能力低,在一定范圍內(nèi)不大可能生產(chǎn)出含硒量穩(wěn)定的玉米富硒產(chǎn)品。

        表1 各樣點土壤含硒量及玉米含硒量、聚硒系數(shù)

        2.2 葉面噴施硒肥的富硒效應 從表2可以看出,在灌漿成熟期葉面噴施2次硒肥,在富硒土壤中種植的玉米籽粒硒含量會大幅度提高,噴施硒肥的2個樣點硒含量分別是未噴施硒肥的8.07倍、8.67倍,硒含量都大幅度超過0.2 mg/kg的富硒標準。所以,在硒含量相對較低和硒分布不均勻的土壤中,葉面噴施硒肥是生產(chǎn)富硒玉米經(jīng)濟、有效且簡便易行的途徑。

        表2 各樣點各處理玉米籽粒硒含量 mg/kg

        3 小結與討論

        (1)玉米籽粒含硒量不僅隨著土壤含硒量的增加而增加,其聚硒系數(shù)也隨土壤含硒量的增加而增加,二者均呈0.01水平顯著正相關關系。但是,除高硒土壤外,玉米籽粒的聚硒系數(shù)很低,導致玉米籽粒含硒量難以達到富硒水平,加之即使在小范圍內(nèi),土壤硒分布得不均勻,要在一定區(qū)域內(nèi)生產(chǎn)出含硒量穩(wěn)定的富硒玉米籽粒是不大可能的。

        (2)在玉米成熟灌漿期葉面噴施硒肥,可以大幅度提高玉米籽粒的含硒量。這是生產(chǎn)富硒玉米經(jīng)濟、有效的途徑。

        (3)該研究結果為開發(fā)生產(chǎn)富硒玉米產(chǎn)品提供實踐依據(jù),即通過高硒土壤可以生產(chǎn)出含硒量很高的玉米籽粒。這些玉米產(chǎn)品在食品加工業(yè)中,可以作為有機硒的添加原料,在富硒食品生產(chǎn)中用途廣泛。在一般較低硒土壤中,可以采用在玉米灌漿成熟期用葉面噴施硒肥的方式提高玉米含硒量,生產(chǎn)出符合富硒標準且含硒量較穩(wěn)定的玉米富硒產(chǎn)品。

        (4)在研究過程中,還發(fā)現(xiàn)一個罕見的高硒土壤區(qū),檢測到的土壤含硒量達9.81 mg/kg。玉米含硒量除1個樣品為9.436 mg/kg外,還有2 個樣品含硒量為9.287、7.159 mg/kg。這個高硒區(qū)范圍、土壤硒分布特征以及與玉米等主要農(nóng)作物含硒量的關系值得進一步研究。

        [1]彭祚全,黃劍鋒.世界硒都恩施硒資源研究概述[M].北京:清華大學出版社,2012:5.

        [2]尚慶茂,李平蘭.硒在高等植物中的生理作用[J].植物生理學通訊,1998,34(4):274 -288.

        [3]向亞明,袁浩.玉米施用硒有機復混肥田間試驗[J].湖北植保,2007(5):40-41.

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