王 孟，張軍強(qiáng)，譚亞華，商水根，徐印印，石 壘，姜碩琛，姜漢峰，熊瑞剛，賈旭東，邢丹英*，謝義梅

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土壤含硒量對玉米農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量及籽粒硒含量的影響①

王 孟1, 2, 3，張軍強(qiáng)4，譚亞華5，商水根1, 2,3，徐印印1, 2,3，石 壘1, 2,3，姜碩琛1, 2,3，姜漢峰1, 2,3，熊瑞剛6，賈旭東1, 2，邢丹英1, 2,3*，謝義梅7

(1長江大學(xué)作物富硒應(yīng)用技術(shù)研究所，湖北荊州 434025；2 長江大學(xué)農(nóng)學(xué)院，湖北荊州 434025；3主要糧食作物產(chǎn)業(yè)化湖北省協(xié)同創(chuàng)新中心，湖北荊州 434025；4恩施州土壤肥料工作站，湖北恩施 445000；5 恩施市土壤肥料工作站，湖北恩施 445000；6恩施市新塘鄉(xiāng)農(nóng)技推廣服務(wù)中心，湖北恩施 445012；7國家硒產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢測中心，湖北恩施 445000)

在2個硒含量的土壤背景下，種植8個不同遺傳背景的玉米品種，研究土壤硒含量對玉米品種的農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量及硒含量的差異，結(jié)果表明：①土壤硒含量對玉米的株高、穗位、可見葉片數(shù)有增加效應(yīng)，富硒區(qū)玉米的3個指標(biāo)高于非富硒區(qū)，但富硒區(qū)的單產(chǎn)未能表現(xiàn)高于非富硒區(qū)。②供試品種的產(chǎn)量依次為康農(nóng)玉108(7 822.6 kg/hm2)>華玉11號(7 302.11 kg/hm2)>雙玉919(6 940.47 kg/hm2)>禾盛玉718(6 860.41 kg/hm2)>正大999(6 374.98 kg/hm2)>萬玉168(5 964.29 kg/hm2)>恩單804(5 889.69 kg/hm2)>興農(nóng)單3號(5 692.68 kg/hm2)。③土壤硒含量對玉米籽粒的硒含量有促進(jìn)作用，供試品種籽粒硒含量依次為：興農(nóng)單3號>雙玉919>萬玉168>恩單804>康農(nóng)玉108>正大999>華玉11號>禾盛玉718。

玉米品種；硒含量；硒土壤背景

硒(Se)是人體必需的微量元素之一[1]，對防治疾病、增進(jìn)健康和延緩衰老具有重要意義[2]。世界上土壤含硒量一般在0.01 ~ 2.00 mg/kg之間[3]，且土壤中硒的分布極不均勻，在我國多數(shù)地區(qū)處于缺硒地帶[4-6]，無法滿足人體所需的硒含量，致使人體缺硒，導(dǎo)致克山病、大骨節(jié)病等疾病[7]。要改變目前缺硒的狀態(tài)，通過作物富硒來補(bǔ)充人體硒含量是公認(rèn)的直接、安全有效的補(bǔ)硒途徑[8]。玉米是我國三大禾谷類作物之一，也是重要的飼料作物[9]。目前玉米富硒的主要途徑有：葉面噴硒、根外施硒、土壤硒源[10-13]。在不同土壤硒含量的條件下，篩選較高富硒性能的玉米品種對玉米富硒生產(chǎn)有著積極的意義?；谶@一設(shè)想，2017年，在湖北省恩施市新塘鄉(xiāng)下塘壩村(富硒區(qū))和白楊坪鄉(xiāng)橋頭壩村(非富硒區(qū))進(jìn)行了不同土壤硒含量對玉米農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量及籽粒硒含量的研究，獲得了初步結(jié)果。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試玉米品種為：恩單804、華玉11、雙玉919、興農(nóng)單3號、萬玉168、禾盛玉718、康農(nóng)玉108、正大999，由恩施市新塘鄉(xiāng)農(nóng)技服務(wù)中心提供。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，小區(qū)面積6 m × 3 m，株距0.4 m，33 333株/hm2，重復(fù)3次，試驗(yàn)于2017年分別在恩施市新塘鄉(xiāng)下塘壩村(土壤總硒0.469 mg/kg，代表富硒區(qū))、恩施市白楊坪鄉(xiāng)橋頭壩村(土壤總硒0.195 mg/kg，代表非富硒區(qū))進(jìn)行。下塘壩試驗(yàn)點(diǎn)土壤的堿解氮108.56 mg/kg，有效磷19.76 mg/kg，速效鉀129.23 mg/kg，有機(jī)質(zhì)24.36 g/kg，總硒0.469 mg/kg。橋頭壩試驗(yàn)點(diǎn)的堿解氮63.00 mg/kg，有效磷13.43 mg/kg，速效鉀81.90 mg/kg，有機(jī)質(zhì)13.59 g/kg，總硒0.195 mg/kg。

1.3 測定項(xiàng)目和方法

1.3.1 考種 玉米成熟后分小區(qū)收獲，每小區(qū)取具有代表性3株玉米樣，主要測定指標(biāo)為株高、莖粗(從地下到地上第三節(jié))、穗位、可見葉片數(shù)、果穗長、果穗粗、禿頂長、每穗粒數(shù)、百粒重、產(chǎn)量。

1.3.2 硒含量測定 將考種完成后的材料，放入電熱鼓風(fēng)干燥箱中，設(shè)置60 ℃至樣品恒重，取玉米棒的中間部位(2/3)的籽粒，用檢驗(yàn)粉碎機(jī)(JFSJ-100-1)玉米籽粒粉碎，樣品粉碎過1 mm篩后，混合酸(硝酸∶高氯酸＝4∶1)在170 ℃下消解至無色透明，用AFS-9700原子熒光光度計(jì)(北京海光)測定硒含量(具體方法參照GB/T5009.93—2003《食品中硒的測定》)。土壤樣品采用風(fēng)干土樣測定，土壤中硒含量測定參照標(biāo)準(zhǔn)NY/T 1104—2006《土壤中全硒的測定》。

1.4 數(shù)據(jù)分析

相關(guān)數(shù)據(jù)采用 Microsoft Excel 2003 錄入和整理，用SAS8.0數(shù)據(jù)分析軟件進(jìn)行多重比較(Duncan法)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 農(nóng)藝性狀

不同玉米品種農(nóng)藝性狀的測定結(jié)果見表1。由表1可知，在非富硒區(qū)，不同品種間在株高、穗位、可見葉片數(shù)、莖粗、穗粗、禿頂長間均有差異(<0.05)，其果穗長差異不顯著(>0.05)?？缔r(nóng)玉108的株高顯著高于其他品種(<0.05)；華玉11的穗位顯著高于其他品種(<0.05)；康農(nóng)玉108、萬玉168、華玉11的莖粗顯著高于除華玉11、雙玉919以外的其他品種(<0.05)；品種間果穗長沒有差異(>0.05)；萬玉168的穗粗顯著高于其他品種(<0.05)；禾盛玉718的禿尖長最長，華玉11的禿尖長最短。由此可見，在非富硒區(qū)，康農(nóng)玉108、萬玉168、華玉11的農(nóng)藝性狀最佳。在富硒區(qū)，不同品種間在株高、可見葉片數(shù)、莖粗、穗粗、禿頂長均有差異(<0.05)，其穗位、果穗長差異不顯著(>0.05)?？缔r(nóng)玉108的株高顯著高于除萬玉168 以外的其他品種(<0.05)；萬玉168的莖粗顯著高于除康龍玉108、雙玉919、恩單804以外的其他品種(<0.05)；康龍玉108的穗粗顯著高于除禾盛玉718、雙玉919以外的其他品種(<0.05)；禾盛玉718的禿尖長最長，華玉11的禿尖長最短。由此可見，在富硒區(qū)，康農(nóng)玉108、萬玉168、華玉11的農(nóng)藝性狀最佳。綜上所述，在富硒區(qū)、非富硒區(qū)，康農(nóng)玉108、萬玉168、華玉11的農(nóng)藝性狀最佳。

表1 土壤含硒量對玉米農(nóng)藝性狀的影響

注：同列數(shù)據(jù)小寫字母不同表示在<0.05水平上差異顯著(平均值±標(biāo)準(zhǔn)差，Duncan法)，下表同。

不同玉米品種在富硒區(qū)的株高、穗位、可見葉片數(shù)均高于非富硒區(qū)，說明土壤中一定硒含量有利于提高玉米的株高、穗位，緩解玉米葉片的衰老。這與劉愛華等[14]研究結(jié)果一致，適量的硒進(jìn)入植物體后，其過氧化物酶活性增高，可提高植株的抗逆性、抗衰老的能力。

2.2 產(chǎn)量

不同玉米品種的產(chǎn)量表現(xiàn)見表2。由表2可以看出，在非富硒區(qū)，供試品種的產(chǎn)量均值為6 839.09 kg/hm2，產(chǎn)量較高的品種為康農(nóng)玉108(7 803.93 kg/hm2)、華玉11(7 776.68 kg/hm2)，產(chǎn)量較低的品種有興農(nóng)單3號(6 060.60 kg/hm2)；在富硒區(qū)，供試品種的產(chǎn)量均值為6 372.71 kg/hm2，產(chǎn)量較高的品種為康農(nóng)玉108(7 841.27 kg/hm2)、雙玉919(7 272.33 kg/hm2)，產(chǎn)量較低的品種有興農(nóng)單3號(5 324.76 kg/hm2)。從試驗(yàn)產(chǎn)量上看，土壤富硒量未對產(chǎn)量形成積極的影響。分析兩個試驗(yàn)點(diǎn)的結(jié)果，供試玉米品種的平均產(chǎn)量依次為：康農(nóng)玉108(7 822.60 kg/hm2)>華玉11號(7 302.11 kg/hm2)>雙玉919(6 940.47 kg/hm2)>禾盛玉718(6 860.41 kg/hm2)>正大999(6 374.98 kg/hm2)>萬玉168(5 964.29 kg/hm2)>恩單804(5 889.69 kg/hm2)>興農(nóng)單3號(5 692.68 kg/hm2)。有研究顯示，施一定含量的硒肥能提高作物的產(chǎn)量[15-16]，但在本研究中，供試品種的產(chǎn)量沒有表現(xiàn)出正向的變化趨勢，這可能與海拔、積溫、生產(chǎn)水平等有關(guān)，富硒區(qū)的海拔高于非富硒區(qū)，其積溫和生產(chǎn)水平卻低于非富硒區(qū)，這對產(chǎn)量有一定影響。在以后的研究中，除了對試驗(yàn)中的相關(guān)研究外，還應(yīng)考慮生產(chǎn)水平的一致性。

表2 土壤含硒量對玉米產(chǎn)量及其相關(guān)因子的影響

進(jìn)一步分析可以看出，不同玉米品種在非富硒區(qū)、富硒區(qū)的產(chǎn)量表現(xiàn)不一。以正大999為對照，在非富硒區(qū)，康農(nóng)玉108的產(chǎn)量最高，其次是華玉11、禾盛玉718、雙玉919，分別高于對照1 441.94、1 414.69、1 190.74、246.62 kg/hm2；興農(nóng)單3號的產(chǎn)量最低，低于對照301.39 kg/hm2。在富硒區(qū)，康農(nóng)玉108的產(chǎn)量最高，其次是雙玉919、華玉11，分別高于對照1 453.30、884.36、439.56 kg/hm2；興農(nóng)單3號的產(chǎn)量最低，低于對照1 063.21 kg/hm2。由此可知，康農(nóng)玉108、雙玉919、華玉11較為適合在富硒區(qū)、非富硒區(qū)種植。

2.3 硒含量

兩個試點(diǎn)的玉米品種籽粒硒含量見圖1。由圖1可知，不同品種富硒區(qū)籽粒硒含量極顯著高于非富硒區(qū)(<0.01)，說明不同玉米品種籽粒的硒含量會隨著土壤中硒含量的增加而增加。以正大999為對照，在富硒區(qū)，玉米籽粒富硒能力較強(qiáng)的為：興農(nóng)單3號、萬玉168、雙玉919，其硒含量分別比對照高0.112、0.074、0.055 mg/kg；玉米籽粒硒含量較低的為華玉11、禾盛玉718，其硒含量分別比對照低0.094、0.157 mg/kg。在非富硒區(qū)，玉米籽粒富硒能力較強(qiáng)的為：雙玉919、興農(nóng)單3號、康農(nóng)玉108，其硒含量分別比對照高0.086、0.035、0.03 mg/kg；玉米籽粒硒含量較低的為華玉11、禾盛玉718，其硒含量分別比對照低0.007、0.011 mg/kg。由此可見，雙玉919在富硒區(qū)和非富硒區(qū)的適應(yīng)性最強(qiáng)，其籽粒富硒能力強(qiáng)。

(圖中小寫字母不同表示同一玉米品種在兩種硒含量區(qū)差異達(dá)到P<0.05顯著水平)

3 小結(jié)

1) 土壤硒含量對玉米的株高、穗位、可見葉片數(shù)有增加效應(yīng)，富硒區(qū)玉米的3個指標(biāo)高于非富硒區(qū)，但富硒區(qū)的單產(chǎn)未能表現(xiàn)高于非富硒區(qū)。

2)供試品種的產(chǎn)量依次為康農(nóng)玉108(7 822.6 kg/hm2)>華玉11號(7 302.11 kg/hm2)>雙玉919(6 940.47 kg/hm2)>禾盛玉718(6 860.41 kg/hm2)>正大999(6 374.98 kg/hm2)>萬玉168(5 964.29 kg/hm2)>恩單804(5 889.69 kg/hm2)>興農(nóng)單3號(5 692.68 kg/hm2)。

3) 土壤硒含量對玉米籽粒的硒含量有促進(jìn)作用，供試品種籽粒硒含量依次為：興農(nóng)單3號>雙玉919>萬玉168>恩單804>康農(nóng)玉108>正大999>華玉11號>禾盛玉718。

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Effects of Soil Selenium Content on Agronomic Traits, Yield and Selenium Content of Maize

WANG Meng1,2,3, ZHANG Junqiang4, TAN Yahua5, SHANG Shuigen1,2,3, XU Yinyin1,2,3, SHI Lei1,2,3, JIANG Shuochen1,2,3, JIANG Hanfeng1,2,3, XIONG Ruigang6, JIA Xudong1,2, XING Danying1,2,3*, XIE Yimei7

(1 Crop Se-rich Application Technology Institute, Yangtze University, Jingzhou, Hubei 434025, China; 2 College of Agronomy, Yangtze University, Jingzhou, Hubei 434025, China; 3 Collaborative Innovation Center for Grain Industry, Jingzhou, Hubei 434025, China; 3 Soil and Fertilizer Workstation of Enshi Prefecture, Enshi, Hubei 445000, China; 5 Soil and Fertilizer Workstation of Enshi City, Enshi, Hubei 445000, China; 6 Xintang Technology Extension Service Center for Agricultural in Enshi, Enshi, Hubei 445012, China; 7 National Quality Supervision and Testing Center for Selenium Products, Enshi, Hubei 445000, China)

Eight maize varieties with different genetic backgrounds were planted in two kinds of soils with different selenium contents to study the differences of agronomic characters, yield and selenium content of maize. The results showed that soil selenium content had increasing effects on plant height, ear position and visible leaf number of maize, the three indexes of maize in selenium-enriched region were higher than those in non-selenium-rich region, but maize yield in selenium-enriched region was not higher than that of non-selenium-rich region. The yields of the tested varieties were 7 822.6 kg/hm2for Kangnongyu 108, 7 302.11 kg/hm2for Huayu 11, 6 940.47 kg/hm2for Shuangyu 919, 6 860.41 kg/hm2for Heshengyu 718, 6 374.98 kg/hm2for Zhengda 999, 5 964.29 kg/hm2for Wanyu 168, 5 889.69 kg/hm2for Endan 804 and 5 692.68 kg/hm2for Xingnongdan No. 3, respectively. Selenium content in soil promoted the selenium content in maize kernels, and selenium content in grains of the tested varieties was in an order of Xingnongdan No.3 > Shuangyu 919 > Wanyu168 > Endan 804 > Kangnongyu 108 > Zhengda 999 > Huayu 11 > Heshengyu 718.

Maize variety; Selenium content; Selenium soil background

國家公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項(xiàng)(201303106)和湖北省富硒產(chǎn)業(yè)研究院項(xiàng)目(XKJ-201501-15)資助。

(xingdy_2006@126.com)

王孟(1992—)，女，湖北恩施人，碩士研究生，主要從事作物栽培學(xué)研究。E-mail: twodream@yeah.net

10.13758/j.cnki.tr.2018.06.013

S513

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