董雍　李紅強(qiáng)　蔣光月

摘 要：通過(guò)田間試驗(yàn)研究了品黑一號(hào)水稻和砂糖桔對(duì)同一硒含量水平下2種營(yíng)養(yǎng)液中硒的富集能力以及硒元素對(duì)2種作物產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明，2種營(yíng)養(yǎng)液都能生產(chǎn)出符合標(biāo)準(zhǔn)的富硒農(nóng)產(chǎn)品，紅色納米硒營(yíng)養(yǎng)液比亞硒酸鈉溶液使用時(shí)更安全、更有效，其促進(jìn)水稻吸收硒的效率是亞硒酸鈉的2倍，所形成的水稻和柑桔產(chǎn)量也比施用亞硒酸鈉溶液高。

關(guān)鍵詞：紅色納米硒；水稻；柑橘；富集

中圖分類號(hào) S511；S66 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2016）07-61-03

Abstract：Using nano-selenium plant nutrients and sodium selenite as test material，the authors studied the effect of black rice variety Pinhei 1 and citrus shatangjus selenium enrichment capability through field trials，and the effects of selenium on yields for both crops were discussed. The results showed that the two nutrition solution both can produce compliant selenium-rich agricultural product.Red nano-Se nutrient solution is more secure and effective than sodium selenite in applying，the former promote efficient absorption of selenium in rice is twice the latter.The Production also has the same conclusion.

Key words：Red Nano-Se；Rice；Citrus；Enrichment

硒是人體必需的微量元素[1]，作為營(yíng)養(yǎng)元素的硒在人體內(nèi)能清除過(guò)剩的活性氧自由基，參與25種含硒蛋白合成，如谷胱甘肽過(guò)氧化物酶[2]等。許多疾病的發(fā)生均與缺硒有關(guān)[3-6]，人們一直在探求安全、經(jīng)濟(jì)的補(bǔ)充硒營(yíng)養(yǎng)的方法，最普通的做法就是通過(guò)富硒農(nóng)產(chǎn)品來(lái)補(bǔ)充[7]，富硒農(nóng)產(chǎn)品中的生物硒是人體利用硒的重要來(lái)源。農(nóng)業(yè)應(yīng)用中多以亞硒酸鈉作為農(nóng)產(chǎn)品中外加源硒的硒源，但因亞硒酸鈉使用的安全性等問題，科技工作者們尋找到了另一種有活性的、低毒的單質(zhì)硒——紅色納米硒。紅色納米元素硒是由我國(guó)科學(xué)家率先研制的以蛋白質(zhì)為分散劑的硒納米粒子，粒徑小于60nm，是納米級(jí)的單質(zhì)硒[8]。納米硒能夠提高機(jī)體抗氧化能力、增強(qiáng)免疫力、抑制腫瘤、改善畜禽肉品質(zhì)，具有比亞硒酸鈉低的毒性及高的生物利用率等特點(diǎn)。因納米體系的龐大表面積，使鍵態(tài)嚴(yán)重失配，出現(xiàn)許多活性中心，表面出現(xiàn)非化學(xué)平衡，可以導(dǎo)致硒的性質(zhì)特異性變化。與其他形式的硒相比，納米硒具有較高的生物活性[9]、安全性、抗氧化性和較高的吸收率等特點(diǎn)。納米硒吸收利用率高，排入環(huán)境中硒的量較低，可減輕環(huán)境污染，無(wú)論在動(dòng)物或植物上的應(yīng)用都具有良好的前景。目前，紅色納米硒在動(dòng)物科學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用較多，而在水稻和水果上的應(yīng)用較少，為此，本試驗(yàn)試圖在這方面進(jìn)行了一些探索，以期為紅色納米硒在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 研究對(duì)象 水稻品種選用富硒能力較強(qiáng)的黑糯品黑一號(hào)，由安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所種質(zhì)資源室提供；柑橘品種為砂糖桔，為廣西融安縣長(zhǎng)虹砂糖桔種植基地主栽品種，樹齡為盛果期2a。

1.1.2 試劑 對(duì)照為亞硒酸鈉水溶液，濃度為理論含Se量1.828g/100mL。紅色納米硒為安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料研究所研發(fā)產(chǎn)品，筆者利用研究所提供的亞硒酸鈉水溶液和菌種以及基料，在實(shí)驗(yàn)室中，把菌種和液體基料混合攪拌均勻后好氧保存1d，加入無(wú)機(jī)態(tài)亞硒酸鈉溶液，每次加入的亞硒酸鈉總量2.0g/100mL混合液，共加入2次，間隔7d。期間開口攪拌或搖晃，作用14d后，紅色溶液增稠、穩(wěn)定即形成試驗(yàn)用紅色納米硒營(yíng)養(yǎng)液產(chǎn)品。

1.2 方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 水稻在試驗(yàn)區(qū)內(nèi)選擇面積為1 334m2的田塊，中間筑一土埂隔離，分為對(duì)照和處理2組，每組面積為667m2，以實(shí)測(cè)面積為準(zhǔn)。對(duì)照為亞硒酸鈉水溶液施用區(qū)，處理為紅色納米硒營(yíng)養(yǎng)液施用區(qū)，兩者總Se含量一致，于水稻齊穗期一次性噴施，每667m2總硒量以理論值1.828g計(jì)算。水稻試驗(yàn)地點(diǎn)為安徽過(guò)灣農(nóng)業(yè)科技有限公司舒城基地、合肥巾幗有機(jī)農(nóng)業(yè)生態(tài)園長(zhǎng)豐基地和無(wú)為縣玉泰現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展公司開城基地，共3塊試驗(yàn)基地。柑橘的設(shè)計(jì)與水稻類似，施用時(shí)間為第二次生理落果期后，試驗(yàn)基地為廣西融安縣長(zhǎng)虹砂糖桔種植基地。因是大田試驗(yàn)，數(shù)據(jù)有代表性，所以每試驗(yàn)基地沒有設(shè)重復(fù)。

1.2.2 樣品收集與檢測(cè) 水稻產(chǎn)量數(shù)據(jù)為田間實(shí)測(cè)，機(jī)收后稱重，計(jì)毛重，統(tǒng)一去雜和水分后計(jì)算產(chǎn)量。水稻樣品帶回實(shí)驗(yàn)室，烘干粉碎過(guò)100目篩，供硒的分析測(cè)定。砂田桔總產(chǎn)量為估產(chǎn)，基地區(qū)域范圍內(nèi)總產(chǎn)量除以果園面積。柑桔去皮后用不銹鋼機(jī)器勻漿，冷凍保存。以上樣品送安徽省出入境檢驗(yàn)檢疫局檢測(cè)中心檢測(cè)，檢測(cè)方法依據(jù)《GB 5009.93-2010 食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中硒的測(cè)定》執(zhí)行，原子熒光光譜法測(cè)定。

1.2.3 數(shù)據(jù)處理 測(cè)定結(jié)果用Excel軟件進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同試驗(yàn)基地2種作物的總硒含量 依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《GB/T 22499-2008富硒稻谷》中規(guī)定大米中硒含量應(yīng)在0.04～0.30mg/kg，以及《DB D36/T 566-2009 江西省地方標(biāo)準(zhǔn) 富硒食品硒含量分類標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定水果中硒含量應(yīng)在0.01～0.05mg/kg，可以判定所有試驗(yàn)中產(chǎn)品均達(dá)富硒標(biāo)準(zhǔn)值（表1）。不論是用亞硒酸鈉溶液還是紅色納米硒營(yíng)養(yǎng)液，在特定的濃度下，在水稻和柑桔一定的生長(zhǎng)期內(nèi)對(duì)作物葉片噴施，即可以通過(guò)作物自身的代謝和轉(zhuǎn)化作用，進(jìn)入植物體內(nèi)蓄積生物硒，形成富硒產(chǎn)品。

2.2 紅色納米硒營(yíng)養(yǎng)液對(duì)水稻和柑桔的富硒能力的比較 表1中所有處理組總硒含量均高于同基地對(duì)照組總硒含量。過(guò)灣基地中總硒含量處理/對(duì)照組為1.8，巾幗基地中總硒含量處理/對(duì)照組為2.0，玉泰基地中總硒含量處理/對(duì)照組為2.3。品黑一號(hào)總硒含量3個(gè)基地平均表現(xiàn)處理/對(duì)照為2.0，說(shuō)明同一品種水稻對(duì)同一硒水平的溶液吸收利用率不同，對(duì)紅色納米硒的吸收利用率是亞硒酸鈉溶液的2倍。長(zhǎng)虹基地中總硒含量處理/對(duì)照組為1.3，也說(shuō)明試驗(yàn)砂糖桔果樹對(duì)紅色納米硒營(yíng)養(yǎng)液的吸收利用和轉(zhuǎn)化效率更高，比亞硒酸鈉溶液更容易被果樹葉片吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)。

2.3 不同處理對(duì)2種作物產(chǎn)量的影響 試驗(yàn)中沒有測(cè)定對(duì)照和處理以外的同區(qū)域水稻和砂糖桔，不能得知水稻和柑桔施用和不施用硒對(duì)產(chǎn)量的影響，但從表1水稻的表現(xiàn)和品黑一號(hào)品種的一般產(chǎn)量[10]（391.1kg/667m2）來(lái)估算，產(chǎn)量均有一定幅度的增加。施用亞硒酸鈉溶液3個(gè)基地分別增產(chǎn)9.0%、1.9%和8.3%，施用紅色納米硒營(yíng)養(yǎng)液3個(gè)基地分別增產(chǎn)12.1%、2.9%和8.8%，且紅色納米硒營(yíng)養(yǎng)液處理組的增產(chǎn)幅度比亞硒酸鈉溶液處理組增產(chǎn)幅度都高。產(chǎn)量數(shù)據(jù)的比較說(shuō)明，硒元素對(duì)品黑一號(hào)黑糯增產(chǎn)有一定的作用，生物態(tài)紅色納米硒比無(wú)機(jī)態(tài)亞硒酸鈉作用更明顯。

3 結(jié)論與討論

由本次試驗(yàn)可知：品黑一號(hào)黑糯對(duì)硒元素有富集能力且能形成與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求的富硒食品；硒元素對(duì)品黑一號(hào)有增產(chǎn)作用，而且不同形態(tài)的硒增產(chǎn)的幅度不同，通過(guò)微生物轉(zhuǎn)化的低毒性的紅色納米硒比無(wú)機(jī)態(tài)的亞硒酸鈉增產(chǎn)作用更明顯。雖然本試驗(yàn)顯示砂糖桔也有與品黑一號(hào)一致的結(jié)論，但由于沒有多區(qū)域重復(fù)驗(yàn)證，柑桔對(duì)硒的吸收利用及硒對(duì)柑桔產(chǎn)量的影響還有待進(jìn)一步研究。

2種營(yíng)養(yǎng)液都含有相同濃度的硒，只是硒的形態(tài)不一樣。亞硒酸鈉溶液中的硒為無(wú)機(jī)態(tài)硒，紅色納米硒營(yíng)養(yǎng)液中為納米硒，是經(jīng)過(guò)微生物轉(zhuǎn)化過(guò)的無(wú)毒性的處于膠體狀態(tài)的紅色元素硒[11]。硒在水稻和柑桔中的累積和對(duì)產(chǎn)量的促進(jìn)作用，容易推想硒元素對(duì)植物的營(yíng)養(yǎng)作用。然而，硒是否是植物必需營(yíng)養(yǎng)元素，學(xué)術(shù)界爭(zhēng)議比較多。一種觀點(diǎn)在一般的教科書比較常見。公認(rèn)的高等植物所必需的營(yíng)養(yǎng)元素有17種：碳、氫、氧、氮、磷、鉀、鈣、鎂、硫、鐵、硼、錳、銅、鋅、鉬、氯、鎳，其中鎳是1986年才被確認(rèn)的。這當(dāng)中并沒有硒元素，硒不是植物必需的元素[12]。自1817年瑞典化學(xué)家Berzelius發(fā)現(xiàn)元素硒以來(lái)，硒一直被認(rèn)為是有害元素，直至1957年Schwarz和Foctz在對(duì)“Factor 3”的研究中發(fā)現(xiàn)了硒的營(yíng)養(yǎng)作用。德國(guó)科學(xué)家Schwarz等經(jīng)過(guò)幾十年的研究證明：人體的40多種疾病與缺硒有關(guān)，如癌癥、貧血、腦血管疾病、肝炎、白內(nèi)障、糖尿病等[13，6]。1973年世界衛(wèi)生組織（WHO）確認(rèn)：硒是人體必需的微量元素。另一方面，許多學(xué)者認(rèn)為，硒參與植物新陳代謝，其同樣也是高等植物生長(zhǎng)必需的營(yíng)養(yǎng)元素，并對(duì)植物有抗氧化、拮抗重金屬、抵御逆境，增強(qiáng)植物抗性、參與植物的新陳代謝的作用，而且在一定的濃度范圍內(nèi)（一般低于 0.1×10-6（單位））促進(jìn)植物的生長(zhǎng)發(fā)育[14]。植物通過(guò)根系和葉片從土壤和空氣中吸收硒，同時(shí)也通過(guò)葉片向空氣中排放硒，這一吸收排放過(guò)程構(gòu)成了植物體的代謝機(jī)制（向靚，2003）。硒對(duì)植物的氮代謝、硫代謝和氨基酸代謝都能產(chǎn)生影響，在某些植物體內(nèi)硒可部分地取代琉基（-SH）中的硫，以3種硒代含硫氨基酸的形式參與蛋白質(zhì)的合成（尚慶茂等，1998；彭耀湘等，2007；陳銘等，1996）。陳銘等學(xué)者旗幟鮮明的結(jié)論是：硒是高等植物生長(zhǎng)所必需的營(yíng)養(yǎng)元素[6]。他們列舉了以下幾方面的理由：（1）根系對(duì)硒的吸收具有選擇性，吸收和運(yùn)輸時(shí)需要能量；（2）植物不但吸收而且可以同化硒，植物體內(nèi)存在十余種含硒的有機(jī)化合物；（3）隨著生育期進(jìn)程，硒在作物體內(nèi)可以隨光合產(chǎn)物產(chǎn)起運(yùn)轉(zhuǎn)和再分配；（4）硒在植物體內(nèi)具有多種生理功能，其中最主要表現(xiàn)在作為GSH-Px的組成成分參予生物抗氧化作用和作為t-RNA的組成成分參予蛋白質(zhì)的合成；（5）硒對(duì)植物的效應(yīng)符合Bertrand生物劑量規(guī)律；（6）硒參予維持植物體內(nèi)的養(yǎng)分和離子平衡；（7）硒增強(qiáng)植物抵抗重金屬污染、抵抗病蟲害侵襲和逆境脅迫的能力。

通過(guò)水稻和水果來(lái)補(bǔ)充硒，是缺硒人群比較安全和經(jīng)濟(jì)、易行的辦法。中國(guó)是一個(gè)貧硒的國(guó)家，富硒農(nóng)產(chǎn)品多是通過(guò)轉(zhuǎn)化而來(lái)。人工轉(zhuǎn)化富硒產(chǎn)品的方法可分為植物轉(zhuǎn)化法、動(dòng)物轉(zhuǎn)化法和微生物富集法。試驗(yàn)中的水稻和柑桔對(duì)硒的富集能力強(qiáng)，是一種比較理想的植物轉(zhuǎn)化的補(bǔ)硒產(chǎn)品，相信未來(lái)紅色納米硒在植物上的應(yīng)用與研究會(huì)越來(lái)越多。

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