鄒成林，翟瑞寧，黃開健*，譚 華，鄭德波，黃愛花，韋新興，莫潤秀，熊發(fā)前，韋 慧，韋善珠

(1. 廣西壯族自治區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米研究所，廣西 南寧 530007；2. 廣西壯族自治區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟作物研究所，廣西 南寧 530007)

【研究意義】硒是人維持機體健康必需的微量元素之一，具有抗氧化、抗癌及提高機體免疫力等多種生物學(xué)功能[1-2]。鎘和砷屬于重金屬，為人體非必需元素，長期攝入會有中毒風(fēng)險。上述3種元素主要通過植物富集，經(jīng)食物鏈進入人體內(nèi)。有研究表明硒可以影響植物的生長發(fā)育，參與調(diào)控植物的光合和呼吸作用，硒含量的增加可抵御植物體內(nèi)自由基的傷害、提高植物抗逆能力、與重金屬產(chǎn)生拮抗作用等[3]。葉面噴施硒是一種便捷、安全、有效提高糧食作物含硒量的方法[4]。糯玉米為鮮食玉米中的特殊一類，因其口味獨特、營養(yǎng)豐富，受到人們的喜愛，尤其是西南地區(qū)種植面積大，喜食人數(shù)眾多[5]。因此研究葉面噴施硒肥對糯玉米產(chǎn)量、硒含量和對鎘、砷等重金屬抗性的影響，對糯玉米產(chǎn)業(yè)穩(wěn)定、健康和可持續(xù)性發(fā)展具有重要意義?！厩叭搜芯窟M展】通過添加外源硒分析作物硒含量及拮抗重金屬的研究較多。賀前鋒等[6]研究了不同富硒葉面肥對輕度鎘污染稻田稻米降鎘富硒的效果，認為噴施富硒葉面肥可使稻米產(chǎn)量、硒含量增加，同時達到降鎘的作用。黃太慶等[7]研究了不同配方含硒葉面肥對水稻富硒降鎘的影響，結(jié)果表明在低硒中低度鎘污染稻田中，不同配方含硒葉面肥對水稻精米均有富硒降鎘效果，在富硒高鎘污染稻田中不同配方含硒葉面肥處理水稻精米鎘含量與CK無顯著差異。Kumar等[8]的研究則表明硒能降低水稻根和地上部砷的含量。劉錦嫦[9]研究結(jié)果表明硒可抑制水稻對砷的吸收和轉(zhuǎn)運，降低水稻根部及地上部砷含量。馮魁等[10]進行了施硒對不同密度春小麥產(chǎn)量和籽粒硒含量的研究，確定了小麥最優(yōu)種植密度和施硒量。陳晞[11]分析了施硒濃度對蔬菜生長、重金屬拮抗作用和元素形態(tài)的影響，認為適當采取施加硒肥的方式可以減輕污染對當?shù)厥卟朔N植帶來的影響。廖青等[12]研究認為施硒對鮮薯產(chǎn)量有一定的增產(chǎn)效果。關(guān)于玉米富硒的報道也有較多。鄭陽等[5]研究表明不同濃度、不同方式硒處理均可顯著提高糯玉米籽粒的硒含量，同時淀粉、粗蛋白、粗脂肪、可溶性糖均有增加趨勢，田間產(chǎn)量隨硒處理濃度增加而略有增加。羅連光等[13]采用富硒植物營養(yǎng)素進行富硒玉米栽培試驗，試驗結(jié)果表明玉米硒含量顯著提高，且出籽率和百粒質(zhì)量分別比清水對照增加了16.09 %和28.7 %。黃麗美等[14]以普通玉米品種德美亞3號為試驗材料，研究抽雄期葉面噴施不同濃度的亞硒酸鈉對玉米籽粒硒含量、產(chǎn)量、營養(yǎng)品質(zhì)和安全品質(zhì)的影響，結(jié)果表明，隨外源硒濃度的增加，玉米籽粒硒含量、營養(yǎng)品質(zhì)和安全品質(zhì)均有所提高。劉春菊等[15]研究表明硒肥濃度與鮮食玉米中總硒和有機硒含量均呈正相關(guān)關(guān)系?！颈狙芯壳腥朦c】關(guān)于玉米硒含量的研究較多，但關(guān)于硒對玉米，尤其是鮮食玉米抗重金屬作用影響的研究較少?！緮M解決的關(guān)鍵問題】通過葉面噴施不同濃度硒肥，研究不同種類糯玉米品種對外源硒的富集作用，同時探討硒含量對糯玉米籽粒產(chǎn)量及重金屬含量的影響，為糯玉米硒肥的科學(xué)施用提供參考。

1 材料與方法

1.1 供試材料

試驗品種為廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米研究所自育糯玉米品種桂甜糯611(甜糯型)、桂糯615(普糯型)和桂黑糯609(黑糯型)。試驗于2018年2-5月在廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院明陽基地進行，硒肥為水溶性鋅硒葆，購自長沙隆農(nóng)農(nóng)業(yè)科技開發(fā)有限公司。試驗地土壤為赤紅壤，基本理化性狀為：pH 7.62，有機質(zhì)含量33.18 g/kg，堿解氮含量 212.15 mg/kg，速效鉀含量 169.25 mg/kg，有機磷含量 47.30 mg/kg，全硒含量1.136 mg/kg，全鎘含量0.572 mg/kg，全砷含量23.057 mg/kg。

1.2 試驗方法

采取兩因素裂區(qū)設(shè)計，品種為主區(qū)，分別為桂甜糯611、桂糯615和桂黑糯609；副區(qū)為不同濃度硒肥，設(shè)C1～C5共5個處理，濃度分別為0.0(噴施清水對照)、0.5、1.0、1.5和2.0 g/L。試驗小區(qū)行長4.0 m，行距0.7 m，4行區(qū)，小區(qū)面積11.2 m2，3次重復(fù)，種植密度51 000株/hm2。在玉米大喇叭期(11～12片展開葉)按照設(shè)計配制不同濃度硒肥溶液，使用手持壓縮式噴霧器進行均勻噴霧，噴施量為750 L/hm2。

1.3 測定項目及方法

1.3.1 產(chǎn)量及相關(guān)性狀測定 在乳熟后期蠟熟初期每個小區(qū)取中間2行，剝?nèi)グ~測定鮮苞產(chǎn)量，換算成單位產(chǎn)量。同時從中選取具有代表性的10穗進行考種，統(tǒng)計穗長、穗粗、行數(shù)和行粒數(shù)。

1.3.2 籽粒硒、鎘和砷含量測定 測產(chǎn)后，每個小區(qū)選取3穗脫粒，用攪拌機打成溶液狀，硒、鎘、砷含量的測定均采用國標法GB 5009.242-2007進行測定。

1.4 統(tǒng)計分析

采用Excel 2003進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計，DPS 16.05進行方差和相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同品種和不同濃度硒肥對糯玉米產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

由表1可知，品種因素對穗長、穗粗和產(chǎn)量影響不顯著，但對行數(shù)和行粒數(shù)影響達到極顯著水平；硒肥濃度除對穗長影響達到顯著水平外，對穗粗、行數(shù)、行粒數(shù)和產(chǎn)量的影響均不顯著；品種和硒肥濃度互作除對穗長影響顯著外，對其它指標影響均不顯著。

表1 不同處理對糯玉米產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的F值

注：*表示差異顯著(P=5 %)，**表示差異極顯著(P=1 %)。下表同。

Note: * indicated the significant difference comparison (P=5 %)，** indicated the extremely significant difference comparison (P=1 %).The same as below．

由表2可知，桂糯615行數(shù)和行粒數(shù)明顯低于桂甜糯611和桂黑糯609，差異達顯著水平。行數(shù)和行粒數(shù)的差異對品種產(chǎn)量的影響較小，3個品種產(chǎn)量表現(xiàn)情況為桂甜糯611>桂糯615>桂黑糯609，三者間有略微差別，但未達到顯著水平；隨著硒肥濃度的增加，穗長呈先增加后減小趨勢，各品種穗長在C3處理下均達到最大值；C3處理的行粒數(shù)明顯高于C2和C5處理，說明硒肥濃度對糯玉米產(chǎn)量的提高作用不明顯。

表2 不同處理糯玉米產(chǎn)量及其構(gòu)成因素

續(xù)表2 Continued table 2

指標Index品種VarietyC1C2C3C4C5平均Average平均Average37.4a36.6a38.4a37.3a36.5a-產(chǎn)量(t/hm2)Yield桂甜糯611GTN 61111.3a11.8a11.9a12.1a11.9a11.8A桂糯615GN 61511.2b12.3a11.9ab11.5ab11.2b11.6A桂黑糯609GHN 60911.4ab11.5ab12.1a10.8b11.5ab11.5A平均Average11.3a11.9a11.9a11.5a11.5a-

注：同行數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示硒處理間差異顯著；相同指標同列數(shù)據(jù)后不同大寫字母表示不同品種間差異顯著(P<0.05)。

Note：Different lowercase letters following data at same row mean significant difference among Se levels; Different capital letters following data of same index at same column mean significant difference among different densities (P<0.05).

2.2 不同品種和不同濃度硒肥對糯玉米硒含量的影響

方差分析結(jié)果顯示，品種對籽粒硒含量的影響不顯著(F=0.457)，硒肥濃度對籽粒硒含量的影響達極顯著水平(F=114.124**)，兩因素互作對籽粒硒含量的影響達到顯著水平(F= 2.515*)。表3所示，不同糯玉米品種籽粒硒含量均隨著噴施硒肥濃度的增加而增加， C4和C5處理下各品種間籽粒硒含量的增加已不太明顯。相比清水對照C1，C5處理下3個糯玉米品種籽粒硒含量均達到最大值，是未噴施硒肥時籽粒硒含量的2～3倍，其中桂糯615增加幅度最大，達到了2.82倍，是增加最多的一個品種；在C5處理下，桂糯615的籽粒硒含量也大于其他品種，說明桂糯615對外源硒肥的富集能力較強。

2.3 不同品種和不同濃度硒肥對糯玉米鎘含量的影響

方差分析結(jié)果表明，品種對玉米籽粒鎘含量的影響達顯著水平(F=45.49*)，硒肥濃度對玉米籽粒鎘含量的影響達到了極顯著水平(F=15.94**)。由表4可知，隨著硒肥濃度的增加，3個糯玉米品種鎘含量均呈下降趨勢，下降趨勢最明顯的為桂甜糯611，C5處理下，其籽粒鎘含量是未噴施硒肥時的47.06 %，其次為桂糯615，桂黑糯609鎘含量下降幅度最小，但桂黑糯609本身在未噴施硒肥時的鎘含量相對較少?？傮w而言，桂糯615對鎘的吸收量最多，桂黑糯609對鎘的吸收量最少，噴施硒肥對桂甜糯611鎘含量的降低效果最為明顯。

表3 不同處理對糯玉米籽粒硒含量的影響

注：同列數(shù)據(jù)后不同字母表示硒處理間差異顯著(P<0.05)。下同。

Note: Different letters following data at same column mean significant difference among Se concentrations at 0.05 level. The same as below.

表4 不同處理對糯玉米籽粒鎘含量的影響

表5 不同處理對糯玉米籽粒砷含量的影響

2.4 不同品種和不同濃度硒肥對糯玉米砷含量的影響

方差分析結(jié)果表明，品種對玉米籽粒砷含量的影響達顯著水平(F=17.35*)，硒肥濃度對玉米籽粒砷含量的影響達到了極顯著水平(F=112.80**)。隨著噴施硒肥濃度的增加，3個糯玉米品種砷含量均呈下降趨勢，下降趨勢最明顯的為桂甜糯611，C5處理下，其籽粒砷含量是未噴施硒肥時的22.22 %，其次為桂糯615，桂黑糯609下降幅度最小，但桂黑糯609本身在未噴施硒肥時的砷含量相對較少?？傮w而言，桂甜糯611對砷的吸收量最多，但噴施硒肥后其砷含量降低效果最為明顯，C5處理下，其砷含量為0.028 mg/kg，較桂黑糯609低。

2.5 不同處理下糯玉米噴施硒肥濃度與籽粒硒、鎘、砷含量的相關(guān)性分析

由表6可知，噴施硒肥濃度與硒含量呈極顯著正相關(guān)，與鎘含量呈顯著負相關(guān)，與砷含量呈極顯著負相關(guān)，說明噴施硒肥對糯玉米籽粒硒、鎘和砷含量均有明顯影響，是對硒和砷含量的影響尤為顯著。硒含量與鎘、砷含量分別呈顯著負相關(guān)和極顯著負相關(guān)，說明玉米籽粒硒含量的提高能夠明顯降低鎘和砷的含量，其中對砷含量的降低作用極為明顯。

3 討 論

有研究表明，外源硒肥可提高作物的產(chǎn)量[16-17]，也有研究表明外源硒肥對作物產(chǎn)量沒有影響[18-20]。本研究結(jié)果顯示，外源硒肥濃度增加可略微提高糯玉米產(chǎn)量，增量并未達到顯著水平，對多數(shù)產(chǎn)量因素的影響也未達到顯著水平，說明外源硒肥雖然對糯玉米生長有一定的促進作用，但作用并不明顯。

外源硒肥對作物產(chǎn)量的影響尚無定論，但多數(shù)學(xué)者均認為其能提高作物體內(nèi)硒含量[20-22]，本研究結(jié)果也表明，隨著噴施硒肥濃度的增加，不同類型糯玉米品種籽粒硒含量也隨之增加，增幅大小與糯玉米品種類型有關(guān)。普糯型玉米桂糯615增幅最大，硒含量最高達到0.265 mg/kg，是清水對照的2.82倍，黑糯型玉米桂黑糯609增幅最小。參照《富硒稻谷》(GB/T22499-2008)中規(guī)定，硒含量0.040～0.300 mg/kg為富硒玉米標準，3種玉米品種在未噴施硒肥的條件下，已經(jīng)達到富硒玉米的要求，這與蔣翠文等[23]研究認為的廣西生產(chǎn)的玉米硒含量較高的結(jié)果相一致。然而，過量攝入硒會引起疾病，可導(dǎo)致人體硒中毒，其癥狀涉及到皮膚、毛發(fā)和指趾甲等[24]，因此在噴施外源硒肥時需謹慎，防止玉米硒含量超標。

表6 硒肥濃度與硒、鎘和砷含量的相關(guān)系數(shù)

硒與金屬之間具有很強的結(jié)合力，硒能拮抗和減弱機體內(nèi)砷、汞、鉛、鉻、鎘等重金屬元素的毒性[25-26]。許多研究表明，施用硒肥可對作物中的重金屬產(chǎn)生一定拮抗作用[27-28]。本研究結(jié)果表明，噴施外源硒肥后，不同糯玉米品種籽粒硒含量不僅顯著增加，同時鎘和砷的含量也隨著噴施硒肥濃度的增加而顯著減少，相關(guān)性分析顯示硒含量與鎘和砷含量分別呈顯著和極顯著負相關(guān)，說明硒元素確實與鎘、砷之間存在著一定拮抗作用，其作用機理還需進一步研究。

本研究還發(fā)現(xiàn)，不同糯玉米品種對鎘和砷的富集程度不同。在未噴施外源硒肥的情況下，黑糯型玉米桂黑糯609中鎘和砷的含量均明顯低于甜糯型玉米桂甜糯611和普糯型品種桂糯615，可能是由于桂黑糯609對鎘和砷有天然的抵抗作用，但其作用機制尚不清楚，后續(xù)有待深入研究。隨著硒肥濃度的增加，甜糯型玉米品種桂糯615對鎘、砷含量的降低效果最為明顯。

4 結(jié) 論

噴施外源硒肥對糯玉米產(chǎn)量的提高作用不明顯。外源硒肥濃度的增加可顯著提高不同糯玉米品種籽粒的硒含量，同時降低其鎘、砷含量。此外，廣西糯玉米品種本身硒含量較高，施用外源硒肥時需謹慎控制施用量，防止硒含量超標。