邢丹英,石壘 戴光忠 薛華 向永生 楊軍 周建利 譚亞華 張軍強(qiáng) 吳蓉，喻世晏 黃登武 熊銳剛

(長江大學(xué)農(nóng)學(xué)院，湖北 荊州 434025；主要糧食作物產(chǎn)業(yè)化湖北省協(xié)同創(chuàng)新中心(長江大學(xué))，湖北 荊州 434025) (湖北省富硒產(chǎn)業(yè)研究院，湖北 武漢 430034) (國家硒產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心，湖北 恩施 445000) (湖北省恩施州土壤肥料工作站，湖北 恩施 445000) (湖北省富硒產(chǎn)業(yè)研究院，湖北 武漢 430034) (長江大學(xué)農(nóng)學(xué)院，湖北 荊州 434025; 主要糧食作物產(chǎn)業(yè)化湖北省協(xié)同創(chuàng)新中心(長江大學(xué))，湖北 荊州 434025) (湖北省恩施市土壤肥料工作站，湖北 恩施 445000) (湖北省恩施州土壤肥料工作站，湖北 恩施 445000) (國家硒產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心，湖北 恩施 445000) (湖北省建始縣高坪鎮(zhèn)農(nóng)技推廣服務(wù)中心，湖北 建始 445305) (湖北省恩施市熊家?guī)r鄉(xiāng)農(nóng)技推廣服務(wù)中心，湖北 恩施 445012)

不同地域作物富硒策略與技術(shù)

邢丹英,石壘 戴光忠 薛華 向永生 楊軍 周建利 譚亞華 張軍強(qiáng) 吳蓉，喻世晏 黃登武 熊銳剛

(長江大學(xué)農(nóng)學(xué)院，湖北 荊州 434025；主要糧食作物產(chǎn)業(yè)化湖北省協(xié)同創(chuàng)新中心(長江大學(xué))，湖北 荊州 434025) (湖北省富硒產(chǎn)業(yè)研究院，湖北 武漢 430034) (國家硒產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心，湖北 恩施 445000) (湖北省恩施州土壤肥料工作站，湖北 恩施 445000) (湖北省富硒產(chǎn)業(yè)研究院，湖北 武漢 430034) (長江大學(xué)農(nóng)學(xué)院，湖北 荊州 434025; 主要糧食作物產(chǎn)業(yè)化湖北省協(xié)同創(chuàng)新中心(長江大學(xué))，湖北 荊州 434025) (湖北省恩施市土壤肥料工作站，湖北 恩施 445000) (湖北省恩施州土壤肥料工作站，湖北 恩施 445000) (國家硒產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心，湖北 恩施 445000) (湖北省建始縣高坪鎮(zhèn)農(nóng)技推廣服務(wù)中心，湖北 建始 445305) (湖北省恩施市熊家?guī)r鄉(xiāng)農(nóng)技推廣服務(wù)中心，湖北 恩施 445012)

作物富硒生產(chǎn)是獲得富硒農(nóng)產(chǎn)品的一個重要途徑。為了給不同土壤硒背景值與有效性區(qū)域的作物富硒生產(chǎn)提供理論與實踐指導(dǎo)，總結(jié)了不同地域硒分布、土壤硒含量與作物硒含量關(guān)系、植物對硒的吸收差異、作物富硒策略與技術(shù)。

硒；地域；作物富硒；策略；技術(shù)

自從瑞典化學(xué)家Jacob Berzelius1817年發(fā)現(xiàn)硒以來，人們對硒的認(rèn)識已經(jīng)走過了“有毒物質(zhì)”、“有益微量元素”、“人體必需微量元素”等不同階段[1～3]。目前，人們發(fā)現(xiàn)了硒的很多生理學(xué)功能[4～6]，對硒的研究逐漸由生理學(xué)擴(kuò)大到其他相關(guān)領(lǐng)域[7～9]，這些成果為人們對硒進(jìn)行開發(fā)利用提供了基礎(chǔ)。在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，也先后進(jìn)行了以作物富硒、動物補(bǔ)硒為代表的應(yīng)用研究[10～12]，并逐步擴(kuò)展[13～15]，以應(yīng)對我國有較大面積的缺硒、低硒現(xiàn)象，適應(yīng)我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的供給側(cè)改革。然而，由于硒在土壤中分布的不均勻性、不同物種對硒吸收的不一致性、不同作物品種對硒吸收的差異性，以及同一作物中不同部位硒分布的差異性，導(dǎo)致作物富硒生產(chǎn)出現(xiàn)了一些問題。一些研究者和生產(chǎn)者采用外源硒的方式，對生產(chǎn)對象采用“一致性”處理，以求達(dá)到產(chǎn)品“富硒”的效果，但這種技術(shù)長期使用的累積效果值得商榷。為更好地利用硒對人體健康的效應(yīng)以造福人類，筆者從農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的角度，對不同地域硒分布、土壤硒含量與作物硒含量關(guān)系、植物對硒的吸收差異、作物富硒策略與技術(shù)進(jìn)行了總結(jié)。

1 不同地域的硒分布

有研究表明，硒在土壤中的分布存在差異，我國從東北到西南存有一條不規(guī)則的低硒缺硒地帶，而且不同地域的差異較大。有關(guān)資料顯示，湖北恩施、陜西紫陽、貴州開陽、湖南桃源和新田、青海平安、廣西貴港等地的硒分布均不均勻。僅以湖北恩施、陜西紫陽調(diào)查數(shù)據(jù)為例，土壤中的硒含量分布見表1。

表1 湖北恩施和陜西紫陽土壤硒含量分布情況

需要說明的是，一些地域土壤硒含量的變化會比較大。以湖北省恩施市城區(qū)向恩施市芭蕉鄉(xiāng)的直線延長線為例，據(jù)湖北省地質(zhì)局有關(guān)資料，恩施市區(qū)所處的土壤硒含量為0.3mg/kg，向南偏西的芭蕉鄉(xiāng)方向3.8km處進(jìn)入0.1mg/kg的范圍，到7.9km處進(jìn)入0.2mg/kg范圍，到17.5km處進(jìn)入3.0mg/kg范圍，到21.9km又進(jìn)入0.4mg/kg的范圍。在22km的范圍內(nèi)，變化幅度從0.1mg/kg到3.0mg/kg，含量變化達(dá)30倍之多。

由于土壤中的硒含量多與土壤基巖母質(zhì)層、河流沖積物以及人們的干預(yù)有關(guān)，這三方面的影響導(dǎo)致了土壤硒含量的不均勻。

2 土壤硒含量與作物硒含量

2.1 土壤硒含量與作物硒含量的關(guān)系

一般來說，土壤中的硒含量高，則生長在這片土壤上的作物硒含量相應(yīng)較高，土壤中的硒能夠被作物所吸收進(jìn)入作物產(chǎn)品[16]，富硒土壤是生產(chǎn)天然富硒農(nóng)產(chǎn)品的物質(zhì)基礎(chǔ)，硒資源與地面植物的硒含量存在一定相關(guān)性(廣西土地質(zhì)量地球化學(xué)評價項目辦公室.廣西富硒土地資源評價，2016)。在多數(shù)情況下，作物收獲物與根層土中硒含量具有顯著正相關(guān)關(guān)系，即在富硒土壤的作物收獲物中硒含量明顯高于非富硒土壤的作物收獲物，如湖北恩施某高硒含量茶園就位于高含硒(Se>3.0mg/kg)的碳硅質(zhì)頁巖地帶；不同作物及品種對硒的富集具有顯著的差異性，因而研究篩選富硒作物品種對于開發(fā)富硒土地資源有重要意義。

2.2 土壤硒含量及其有效性

酸性土壤中硒的有效性較低。在一定范圍內(nèi)，提高硒礦粉的pH能夠提高其水溶液中硒的含量。在試驗范圍(pH7～9.5)內(nèi)，pH每增加1個單位，則溶液中水溶性硒含量增加0.0949mg/L(R=0.9471**)[19]。在盆栽條件下，施用全硒為362mg/kg、pH為9的硒礦粉1500kg/hm2能夠使鄂豆6號大豆的硒含量達(dá)到最大值(0.203mg/kg)，pH>9時鄂豆6號的籽粒硒含量呈下降趨勢(邢丹英.盆栽條件下pH對大豆硒含量的影響，2003)。施用有機(jī)鈣、生石灰、迪爾樂高鈣鎂微生物菌劑等物質(zhì)能夠提高土壤pH，也能夠提高強(qiáng)酸性高硒土壤硒的有效性和茶葉品質(zhì)。在無外源硒添加的情況下，秸稈炭、生石灰粉和鈣鎂磷肥與“爸愛我”生物有機(jī)肥的3個錯時配施處理對提高土壤硒有效性的效果較佳，分別使土壤有效硒含量提高0.106、0.114mg/kg和0.147mg/kg，茶葉中硒含量相應(yīng)提高0.96、1.14mg/kg和1.24mg/kg，增幅均達(dá)到極顯著水平(P<0.01)[20]。

3 植物對硒的吸收差異

3.1 物種差異

已有研究表明，不同物種植物對硒的吸收存有差異[21～26]。植物富硒級次表現(xiàn)為：十字花科>豆類>谷類。天然植物中硒的含量的順序是：喬木>灌木>草本；針葉>闊葉>草本，裸子植物>蕨類植物>雙子葉>單子葉[21]。在農(nóng)作物中，十字花科的油菜對硒的集聚能力最強(qiáng)，其次為豆科植物，谷類最低。以干物重含硒量排序，根莖和鱗莖類作物>大田作物>葉菜類作物>籽菜類作物>蔬果類作物>果樹類作物。大田作物的富硒能力次序為：十字花科>黑麥草>豆科>谷類，谷類中又以小麥對硒的積聚性能最強(qiáng)[22]。

在湖北恩施的幾種野生植物中，粉葛干葛根的硒含量為1.76mg/kg，野葛干葛根的為2.42mg/kg，板橋黨參(屬于川黨參C.tanshenOliv)的硒含量為0.72mg/kg，紫箕(OsmundajaponicaThunb)的硒含量為1.58～7.44mg/kg[23]。

3.2 品種差異

對小麥鄂恩4號和998042施用3種含量的硒礦粉，結(jié)果表明鄂恩4號的富硒效果優(yōu)于998042，苗期的差別大于灌漿期[24]。硒礦粉的后效應(yīng)對于小麥不同品種的硒含量也有差異[25]。對雙低優(yōu)質(zhì)油菜的富硒效果研究表明，中油雜2號的富硒效果優(yōu)于中雙9號，兩者苗期的富硒效果差別較大，成熟期差別較小[26]。因品種不同導(dǎo)致富硒性能差異，在水稻、玉米、馬鈴薯、大豆等作物上都有同樣的表現(xiàn)[27]。

3.3 生長部位與器官差異

同一品種中，不同部位的富硒性能也有一定差別。對甘薯的研究表明，同一植株、同一器官硒的分布存有差異[28]。

對水稻的研究表明，生長期較長的組織對硒的吸收量大于生長期較短的吸收量[29]。生長期較短的組織積累時間較短，因而積累量較少。

4 作物富硒策略與技術(shù)

4.1 作物富硒策略

研究并應(yīng)用環(huán)境中硒的分布規(guī)律，做好富硒資源規(guī)劃，利用植物對硒的吸收特點(diǎn)，針對性的應(yīng)用作物富硒技術(shù)，科學(xué)地、可持續(xù)地促進(jìn)作物富硒應(yīng)用技術(shù)研究與應(yīng)用，可以促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)進(jìn)一步發(fā)展。

4.2 作物富硒技術(shù)

4.2.1土壤硒背景值調(diào)查與利用

土壤中的硒含量是作物富硒生產(chǎn)的基礎(chǔ)。土壤硒背景值及其有效性的調(diào)查有助于了解土壤硒的具體情況，有助于制定富硒生產(chǎn)規(guī)劃。為了使規(guī)劃更加準(zhǔn)確，應(yīng)該將土壤的硒背景值及其有效性落實到具體田塊，并建立相應(yīng)的硒背景值檔案。在此基礎(chǔ)上，將土壤改良與提高土壤硒的有效性進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，為作物富硒提供土壤基礎(chǔ)。

4.2.2強(qiáng)吸收硒植物的篩選與應(yīng)用

利用植物對硒元素的吸收性能差異，篩選并利用植物的這一特性，是作物富硒技術(shù)的首選，這符合生物的“表現(xiàn)型=遺傳型+環(huán)境互作”規(guī)律。從長遠(yuǎn)來看，篩選高富集硒性能的植物，將其富硒的遺傳特性轉(zhuǎn)育到目標(biāo)作物中，是作物富硒技術(shù)中的一個十分經(jīng)濟(jì)、有效的方法。

1)篩選較高富硒性能的品種 針對作物不同品種的富硒性能差異，選用具備“高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病、富硒”等特點(diǎn)的品種，在現(xiàn)有的作物品種中增加“富硒”功能，對作物富硒生產(chǎn)顯得十分重要，能夠充分利用作物的遺傳特點(diǎn)，讓作物的內(nèi)因發(fā)揮作用。

2)品種選育 充分利用現(xiàn)代和傳統(tǒng)的生物技術(shù)，將富硒性狀基因轉(zhuǎn)到目標(biāo)作物品種中，使目標(biāo)作物品種具有可遺傳的富硒特性。

4.2.3外源補(bǔ)硒

外源硒包括礦物硒及其制成品、化學(xué)硒(主要是Ⅳ價硒和Ⅵ價硒)及其制成品。這是目前市場上流行的主流富硒肥料。硒代蛋氨酸是山西大學(xué)新研制的有機(jī)硒肥，目前應(yīng)用較少。

1)礦物硒肥 礦物硒肥主要包括以硒礦為主要硒源生產(chǎn)的硒礦粉、硒礦肥(富硒復(fù)混肥、富硒有機(jī)肥)等。礦物硒肥的溶解性較低，速效性較差，適合用作基肥，當(dāng)季效果有限，有一定后效應(yīng)[25]。為了使硒礦肥能夠在當(dāng)季產(chǎn)生較好的效益，應(yīng)將硒礦肥施到供試作物的優(yōu)勢根區(qū)[30, 31]。硒礦肥的生產(chǎn)和使用上，需要注意硒礦肥的重金屬不能超標(biāo)，以免產(chǎn)生污染。

2)化學(xué)硒肥 化學(xué)硒肥主要包括亞硒酸鈉、硒酸鈉及其制成品?；瘜W(xué)硒肥的速效性強(qiáng)，適合用做追肥，當(dāng)季效果較好，后效應(yīng)較小。

化學(xué)硒肥的施用需要注意：①施用濃度。因為化學(xué)硒肥的溶解性較好，使用時濃度不宜過高，以免對作物產(chǎn)生灼傷；②施用時間?；瘜W(xué)硒肥主要用于根外追肥，施用時要注意避免施在作物的花器上，尤其不能夠在作物開花期施用，以免降低作物的結(jié)實率。

4.2.4秸稈利用

由于作物生長時間較長部位的硒含量高于生長時間較短的部位，而很多較高硒含量的部分并非人們的收獲目標(biāo)，這就產(chǎn)生了一些潛在資源。一些禾谷類作物營養(yǎng)器官也含有一定的硒含量，依據(jù)這一特點(diǎn)，可以加強(qiáng)秸稈還田技術(shù)的應(yīng)用，使已經(jīng)進(jìn)入作物營養(yǎng)體的硒元素更好地進(jìn)入“有機(jī)肥—硒—耕地—作物”循環(huán)，達(dá)到利用資源的目的。

4.2.5制定標(biāo)準(zhǔn)

作物富硒效果受土壤及母質(zhì)硒含量、作物物種及品種、作物生長時間、外源硒施用等因素的影響，任何一方面的變化都會影響作物富硒的效果。基于這一原因，應(yīng)在有關(guān)部門的指導(dǎo)下，進(jìn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定、宣傳落實。

5 結(jié)語

富硒農(nóng)產(chǎn)品比常規(guī)農(nóng)產(chǎn)品有著更多的功能，已被一些學(xué)者稱之為“功能農(nóng)業(yè)”產(chǎn)品，這是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)升級換代的重要途徑之一。充分利用前人的研究成果，將其應(yīng)用到現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)中，產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和生態(tài)效益，需要相關(guān)社會力量的共同努力。

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2017-08-26

國家公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項(201303106);湖北省富硒產(chǎn)業(yè)研究院項目(XKJ201501-15、XKJ201501-18)。

邢丹英(1956-)，男，教授，主要從事作物富硒應(yīng)用技術(shù)研究，xingdy_2006@126.com。

[引著格式]邢丹英,石壘,戴光忠，等.不同地域作物富硒策略與技術(shù)[J].長江大學(xué)學(xué)報(自科版)，2017,14(22)：1～4，36.

S14；S158

A

1673-1409(2017)22-0001-04

[編輯] 余文斌