劉云發(fā) 鄧紅軍 劉曉娜 李春紅 鄭威

摘要：通過(guò)不同地點(diǎn)的同一田塊水稻的同一生育時(shí)期選擇3種不同類(lèi)型硒肥進(jìn)行葉面噴施處理，以清水處理作為對(duì)照（CK），考察不同類(lèi)型硒肥對(duì)水稻富集硒的差異。結(jié)果表明，通過(guò)富硒微生物將亞硒酸鈉轉(zhuǎn)化而成的華龍西科生物有機(jī)硒肥（處理3、處理4）效果最好，稻米總硒和有機(jī)硒含量為0.3～0.5 mg/kg，達(dá)到DBS42/002-2014要求，不同地點(diǎn)、不同品種穩(wěn)定性好且成本較低;處理1施用的是農(nóng)希科牌硒肥，稻米總硒和有機(jī)硒含量不穩(wěn)定，在0.15 mg/kg以下，或在0.5 mg/kg以上，達(dá)不到DBS42/002-2014要求;處理2施用的是硒之源牌硒肥，稻米總硒在0.15 mg/kg以下，且有機(jī)硒占比未達(dá)到80%，達(dá)不到DBS42/002-2014要求。

關(guān)鍵詞：水稻;富硒葉面肥;硒含量

中圖分類(lèi)號(hào)：S511? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：0439-8114（2019）08-0067-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2019.08.015? ? ? ? ? ?開(kāi)放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

Abstract： Three different types of selenium fertilizers were selected for leaf spraying treatment at the same growth stage of the same field of rice in different locations. The clean water treatment was used as control （CK） to investigate the difference of different types of selenium fertilizers on selenium enrichment in rice. The results showed that the Hualongxike brand bio-organic selenium fertilizer （treatment 3 and treatment 4） transformed by selenium-enriched microorganisms sodium selenite had the best effect， and the total selenium and organic selenium content of rice reached 0.3～0.5 mg/kg accurately， meeting the requirements of DBS42/002-2014， good stability and low cost in different locations and different varieties; Treatment 1 application was Nongxike brand selenium fertilizer， the total selenium and organic selenium content of rice was unstable， some points were below 0.15 mg/kg， and some points were above 0.5 mg/kg， which could not reach DBS42/002-2014 requirements; Treatment 2 applied selenium fertilizer of Xizhiyuan brand. The total selenium in rice was below 0.15 mg/kg， and the proportion of organic selenium was less than 80%， which could not meet

水稻是中國(guó)第一大糧食作物，播種面積和總產(chǎn)量均居糧食作物之首，且中國(guó)約有65%的人口以稻米為主食[1]，因此，稻米是人們?nèi)粘Ｑa(bǔ)硒的理想載體，富硒稻米是最便捷、最大眾化的補(bǔ)硒產(chǎn)品，發(fā)展優(yōu)質(zhì)綠色安全的富硒稻米產(chǎn)業(yè)對(duì)促進(jìn)農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，實(shí)施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略，改善人們的日常膳食結(jié)構(gòu)，促進(jìn)全民健康具有重要作用和積極意義。

中國(guó)72%地區(qū)處于缺硒、低硒帶，在低硒土壤中生產(chǎn)出的食物往往硒含量較低，而膳食中硒攝入量的不足嚴(yán)重影響著人類(lèi)的身體健康。因此僅靠天然食物中的硒難以滿(mǎn)足人體的正常需要，人體處于低硒、缺硒狀態(tài)時(shí)已嚴(yán)重威脅著人類(lèi)的身體健康并造成潛在的危害[2，3]。中國(guó)近2/3的人缺硒或處于缺硒邊緣[4]。中國(guó)營(yíng)養(yǎng)學(xué)會(huì)推薦硒的日攝入量不能低于60 μg，正常成人日攝入硒的安全和合適范圍為60～250 μg，2017年國(guó)家衛(wèi)生和計(jì)劃生育委員會(huì)制定標(biāo)準(zhǔn)，推薦硒日最高安全攝入量為400 μg[5-8]。

自然界中存在的硒元素分為化學(xué)硒和生物硒兩種。化學(xué)硒一般指無(wú)機(jī)硒（亞硒酸鈉和硒酸鈉）、螯合硒、人工合成的有機(jī)硒化物以及化學(xué)納米硒;生物硒是通過(guò)生物轉(zhuǎn)化使硒與生物體內(nèi)有機(jī)物質(zhì)結(jié)合而成，一般以硒蛋白、硒多肽、硒氨基酸、硒多糖、硒核酸等形式存在[9-11]或者通過(guò)富硒微生物轉(zhuǎn)化而來(lái)的生物納米硒[12]。化學(xué)硒的毒性很強(qiáng)且吸收率低，與化學(xué)硒相比，生物硒具有使用安全、無(wú)毒副作用、吸收利用率高、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高等優(yōu)點(diǎn)，是補(bǔ)硒的首選。微生物富硒發(fā)酵是利用生物資源對(duì)硒開(kāi)發(fā)的一項(xiàng)重要課題，具有廣闊的前景。硒蛋白、硒多肽、硒氨基酸、硒多糖、硒核酸都是易于動(dòng)植物吸收的優(yōu)良補(bǔ)硒劑，具有良好的藥理及保健作用。

目前有機(jī)硒的獲得包括微生物轉(zhuǎn)化法、植物轉(zhuǎn)化法和動(dòng)物轉(zhuǎn)化法等[12]。微生物轉(zhuǎn)化法中較多的是利用酵母[13]和乳酸菌[14]，但這種微生物將無(wú)機(jī)硒轉(zhuǎn)化成生物硒的轉(zhuǎn)化效率不高，最高僅有30%，而利用其他富硒微生物進(jìn)行生物硒高效轉(zhuǎn)化已有成功研究[15]。在缺硒和低硒地區(qū)通過(guò)提高作物中硒的含量是改善人體硒營(yíng)養(yǎng)的有效途徑[16]，而在富硒區(qū)，僅依靠土壤中的硒則農(nóng)產(chǎn)品的硒含量很難達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)[17]，必須依靠生物富硒強(qiáng)化，即通過(guò)生物轉(zhuǎn)化來(lái)獲得有機(jī)硒含量較高的農(nóng)產(chǎn)品，但目前生產(chǎn)上多用無(wú)機(jī)硒或殘存大量無(wú)機(jī)硒的螯合硒、酵母硒或化學(xué)合成的有機(jī)硒化物根外噴施來(lái)獲得富硒農(nóng)產(chǎn)品，不僅硒的利用率不高，且轉(zhuǎn)化為有機(jī)硒的效率也不高，使富硒農(nóng)產(chǎn)品中有機(jī)硒的含量較低，而且對(duì)作物和人體有害，安全性低，使用量大、次數(shù)多，對(duì)土壤和水體形成二次污染。因此，本試驗(yàn)通過(guò)在水稻上施用幾種不同類(lèi)型的硒肥，比較稻米中的總硒和有機(jī)硒含量及使用成本，以期篩選出安全、高效、精準(zhǔn)達(dá)標(biāo)且穩(wěn)定性好、使用方便、成本低的硒肥，進(jìn)而在優(yōu)質(zhì)綠色安全的基礎(chǔ)上，為生產(chǎn)出精準(zhǔn)達(dá)到湖北省食品安全地方標(biāo)準(zhǔn)《富有機(jī)硒食品硒含量要求》（DBS42/002-2014）且有機(jī)硒含量高的稻米提供依據(jù)。

1? 材料與方法

1.1? 材料

1.1.1? 硒肥? 農(nóng)?？疲?guī)格500 mL/瓶，由中農(nóng)硒科富硒農(nóng)業(yè)技術(shù)研究院（北京）有限公司提供;硒之源，規(guī)格100 mL/瓶，由安徽硒無(wú)憂(yōu)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技有限公司提供;華龍西科，規(guī)格200 mL/瓶、300 mL/瓶，生物有機(jī)硒，由湖北華龍西科生物科技有限公司提供。

1.1.2? 試驗(yàn)地點(diǎn)及品種? A.遠(yuǎn)安縣洋坪鎮(zhèn)茅坪村，玉針香（常規(guī)稻）;B.遠(yuǎn)安縣洋坪鎮(zhèn)瓦倉(cāng)村，鄂中5號(hào)（常規(guī)稻）;C.夷陵區(qū)分鄉(xiāng)南埡試驗(yàn)田，香稻一號(hào)（常規(guī)稻）;D.長(zhǎng)陽(yáng)縣漁峽口鎮(zhèn)枝柘坪村，泰香8號(hào)（雜交稻）。

1.2? 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法

1.2.1? 試驗(yàn)設(shè)計(jì)? 釆用對(duì)比試驗(yàn)，不設(shè)重復(fù)。設(shè)5個(gè)處理（含對(duì)照），即每個(gè)硒肥類(lèi)型為1個(gè)處理，其中華龍西科硒肥設(shè)3 000和4 500 mL/hm2兩種不同用量處理。每個(gè)處理面積500 m2，處理間間隔50 cm，四周設(shè)保護(hù)行，水稻進(jìn)入灌漿期噴施1次，噴施濃度嚴(yán)格按照產(chǎn)品說(shuō)明配制。各處理設(shè)計(jì)見(jiàn)表1。

1.2.2? 試驗(yàn)方法? 在各處理水稻進(jìn)入灌漿期時(shí)噴施，選擇晴天10：00前、14：00以后噴施，陰天全天噴施;使用低微粒彌霧機(jī)噴施;噴施濃度嚴(yán)格按產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)配制使用，確保全部葉片都能均勻噴施到為宜。施用后12 h內(nèi)遇下雨可酌情補(bǔ)施1次，用量應(yīng)適度減少，各處理管理同大田生產(chǎn)管理。各處理以黃熟期取樣2 000 g送湖北省地礦局恩施實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)，出具有CMA資質(zhì)的檢測(cè)報(bào)告。

因各試驗(yàn)點(diǎn)品種灌漿成熟期不一致和生態(tài)環(huán)境差異，在試驗(yàn)中除不同地點(diǎn)噴施時(shí)間和取樣時(shí)間不一致外（表2），各點(diǎn)試驗(yàn)濃度、噴施方法、取樣送樣方法、檢測(cè)時(shí)間等試驗(yàn)過(guò)程一致。

2? 結(jié)果與分析

2.1? 不同類(lèi)型硒肥硒含量分析

不同類(lèi)型硒肥試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。從表3可以看出，處理1總硒含量為0.148～0.941 mg/kg，有機(jī)硒含量為0.117～0.931 mg/kg，與對(duì)照有機(jī)硒差異為0.042～0.871 mg/kg，變幅較大，在0.2 mg/kg以下，或在0.5 mg/kg以上，且有機(jī)硒占比只有硒含量超標(biāo)的夷陵區(qū)分鄉(xiāng)南埡試驗(yàn)田（C）超過(guò)80%，說(shuō)明質(zhì)量穩(wěn)定性差，很難精準(zhǔn)達(dá)標(biāo)。處理2總硒含量為0.139～0.150 mg/kg，有機(jī)硒含量為0.108～0.117 mg/kg，與對(duì)照有機(jī)硒差異為0.033～0.089 mg/kg，雖然變幅小，穩(wěn)定性較好，但在本試驗(yàn)中總硒和有機(jī)硒含量偏低，總硒在0.15 mg/kg以下，且有機(jī)硒占比只有長(zhǎng)陽(yáng)縣漁峽口鎮(zhèn)枝柘坪村（試驗(yàn)點(diǎn)D）超過(guò)80%，其余3個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)均未達(dá)到80%，也很難達(dá)標(biāo)。處理3總硒含量為0.350～0.390 mg/kg，有機(jī)硒含量為0.336～0.380 mg/kg，與對(duì)照有機(jī)硒差異為0.273～0.305 mg/kg，變幅較小，說(shuō)明華龍西科生物有機(jī)硒質(zhì)量穩(wěn)定性好，有機(jī)硒占比有3個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)（A.遠(yuǎn)安縣洋坪鎮(zhèn)茅坪村;B.遠(yuǎn)安縣洋坪鎮(zhèn)瓦倉(cāng)村;C.夷陵區(qū)分鄉(xiāng)南埡試驗(yàn)田）在95%以上，有一個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)（D.長(zhǎng)陽(yáng)縣漁峽口鎮(zhèn)枝柘坪村）在90%以上，精準(zhǔn)達(dá)到DBS42/002-2014要求。試驗(yàn)點(diǎn)A未設(shè)處理4，試驗(yàn)點(diǎn)B、試驗(yàn)點(diǎn)C、試驗(yàn)點(diǎn)D處理4總硒含量為0.451～0.492 mg/kg，有機(jī)硒含量為0.440～0.448 mg/kg，與對(duì)照有機(jī)硒差異為0.385～0.412 mg/kg，變幅較小，說(shuō)明質(zhì)量穩(wěn)定性好，有機(jī)硒占比有2個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)（B.遠(yuǎn)安縣洋坪鎮(zhèn)瓦倉(cāng)村;C.夷陵區(qū)分鄉(xiāng)南埡試驗(yàn)田）在95%以上，有1個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)（D.長(zhǎng)陽(yáng)縣漁峽口鎮(zhèn)枝柘坪村）在90%以上，精準(zhǔn)達(dá)到DBS42/002-2014要求。

2.2? 不同水稻品種富硒能力分析

以處理3和處理4華龍西科牌生物有機(jī)肥為例，同一用量在不同水稻品種上有機(jī)硒占比有差異。試驗(yàn)點(diǎn)A、試驗(yàn)點(diǎn)B、試驗(yàn)點(diǎn)C都為常規(guī)品種，每公頃硒肥用量3 000 mL，檢測(cè)有機(jī)硒含量分別為0.380、0.360、0.340 mg/kg，有機(jī)硒占總硒的比例分別為97.4%、97.3%、97.1%，而試驗(yàn)點(diǎn)D為雜交品種，檢測(cè)有機(jī)硒含量為0.336 mg/kg，有機(jī)硒占比為90.6%。每公頃硒肥用量4 500 mL，檢測(cè)試驗(yàn)點(diǎn)B、試驗(yàn)點(diǎn)C有機(jī)硒含量，常規(guī)品種有機(jī)硒含量分別為0.440、0.443 mg/kg，有機(jī)硒占比分別為97.6%、98.0%，而試驗(yàn)點(diǎn)D為雜交品種，檢測(cè)有機(jī)硒含量為0.448 mg/kg，有機(jī)硒占比為91.1%（表3）。說(shuō)明在本次試驗(yàn)中常規(guī)稻吸收轉(zhuǎn)化硒的能力比雜交稻強(qiáng)。

2.3? 土壤硒含量對(duì)作物吸收硒的影響分析

4個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)土壤中有一定的硒含量，所以對(duì)照處理水稻中也有一定硒含量，試驗(yàn)點(diǎn)A、試驗(yàn)點(diǎn)B、試驗(yàn)點(diǎn)C、試驗(yàn)點(diǎn)D稻米中總硒含量分別為0.096、0.080、0.067、0.086 mg/kg，有機(jī)硒含量分別為0.075、0.028、0.060、0.063 mg/kg，有機(jī)硒占比分別為78.1%、35.0%、89.6%、73.3%（表3）。表明土壤硒對(duì)作物吸收硒有一定影響，土壤硒含量與作物硒含量有一定的相關(guān)性，但吸收效率較低且很不穩(wěn)定，但二者之間沒(méi)有正相關(guān)性。

2.4? 成本分析

按照生產(chǎn)廠家硒肥指導(dǎo)價(jià)（農(nóng)?？?.24元/mL，硒之源0.60元/mL，華龍西科0.50元/mL）和用工（450元/hm2）計(jì)算，各處理使用成本處理1為2 250元/hm2，處理2為1 350元/hm2，處理3為1 950元/hm2，處理4為2 700元。綜合分析，處理3和處理4為華龍西科生物有機(jī)硒肥，在本試驗(yàn)中質(zhì)量穩(wěn)定，效果好，在灌漿初期僅使用1次就能精準(zhǔn)達(dá)到富有機(jī)硒產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)（DBS42/002-2014），且使用安全，無(wú)污染。但因施用濃度不同，成本有所不同。從農(nóng)產(chǎn)品安全、環(huán)境效應(yīng)、硒含量和經(jīng)濟(jì)效益等多方面來(lái)看，處理3最適宜富硒水稻種植和富硒稻米生產(chǎn)。

3? 小結(jié)與討論

試驗(yàn)結(jié)果表明，處理3、處理4施用的是富硒微生物轉(zhuǎn)化而來(lái)的生物有機(jī)硒類(lèi)的硒肥，稻米硒含量穩(wěn)定性好，變幅小，在灌漿初期僅使用1次就能精準(zhǔn)達(dá)標(biāo)且有機(jī)硒占比高，同時(shí)安全性好，無(wú)污染，成本較低。處理3總硒含量為0.350～0.390 mg/kg，且有機(jī)硒占比有3個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)在95%以上，有1個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)在90%以上，精準(zhǔn)達(dá)到DBS42/002-2014要求。處理4總硒含量為0.451～0.492 mg/kg，且有機(jī)硒占比有2個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)在95%以上，有1個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)在90%以上，精準(zhǔn)達(dá)到DBS42/002-2014要求。處理1生產(chǎn)的稻米硒含量變幅較大，在0.2 mg/kg以下，或在0.5 mg/kg以上，且有機(jī)硒占比4個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)有3個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)未達(dá)到80%，只有硒含量超標(biāo)的試驗(yàn)點(diǎn)C超過(guò)80%，說(shuō)明質(zhì)量穩(wěn)定性差，很難精準(zhǔn)達(dá)標(biāo)。處理2生產(chǎn)的稻米雖然變幅小，穩(wěn)定性較好，但在本試驗(yàn)中總硒和有機(jī)硒含量偏低，總硒在0.15 mg/kg以下，且有機(jī)硒占比僅有試驗(yàn)點(diǎn)D超過(guò)80%，也很難達(dá)標(biāo)。所以，從農(nóng)產(chǎn)品安全、環(huán)境效應(yīng)、硒含量和經(jīng)濟(jì)效益等多方面來(lái)看，處理3最適宜富硒水稻種植和富硒稻米生產(chǎn)。

Sun等[18]收集中國(guó)不同地區(qū)水稻，測(cè)得水稻子粒中硒代蛋氨酸是主要硒種類(lèi)，占總硒的82.9%，其次為硒甲基硒代半胱氨酸，占總硒的6.2%，再次為硒代半胱氨酸，占總硒的2.8%～6.3%。而這幾種氨基酸是人體容易吸收且對(duì)人體有益的硒成分。因此，在生產(chǎn)稻米等富硒農(nóng)產(chǎn)品時(shí)必須強(qiáng)調(diào)有機(jī)硒的占比在80%以上，特別是硒代蛋氨酸、硒代半胱氨酸、硒甲基硒代半胱氨酸的占比在70%以上，這樣才能說(shuō)明外源硒被動(dòng)植物吸收并真正轉(zhuǎn)化到可食部分中去。

周鑫斌等[19]的研究表明，有機(jī)硒是通過(guò)韌皮部向子粒轉(zhuǎn)移，而無(wú)機(jī)硒主要是通過(guò)木質(zhì)部向子粒轉(zhuǎn)移，且有機(jī)硒的轉(zhuǎn)移系數(shù)是無(wú)機(jī)硒的10～20倍，從葉面供應(yīng)亞硒酸鈉、硒酸鈉、硒代蛋氨酸、硒甲基硒代半胱氨酸，子粒中的硒含量供應(yīng)硒代蛋氨酸的處理顯著高于無(wú)機(jī)硒的處理，而無(wú)機(jī)硒則在劍葉中積累，很難向子粒轉(zhuǎn)移。Zhang等[20]的研究也表明，水稻根部吸收亞硒酸鈉時(shí)，必須先將亞硒酸鈉轉(zhuǎn)化成硒代蛋氨酸，然后通過(guò)硝酸鹽轉(zhuǎn)運(yùn)到子粒。鄭威等[21]研究表明，利用生物有機(jī)硒進(jìn)行水稻葉面生物強(qiáng)化，不僅可以改善水稻農(nóng)藝經(jīng)濟(jì)性狀，而且稻米總硒和有機(jī)硒含量能夠精準(zhǔn)達(dá)到DBS42/002-2014要求。本研究再次證明了只有外源供應(yīng)生物有機(jī)硒時(shí)，才能使水稻子粒的硒含量提高并真正轉(zhuǎn)化成硒代蛋氨酸、硒代半胱氨酸、硒甲基硒代半胱氨酸。

前人研究表明，不同類(lèi)型水稻、同一類(lèi)型不同水稻品種吸收和轉(zhuǎn)化硒的效率不同[21-25]。本研究也證實(shí)雜交稻品種在轉(zhuǎn)化有機(jī)硒時(shí)與常規(guī)稻品種有差異，但水稻不同基因型在生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中受環(huán)境影響較大[26]，需要利用大量品種在同一環(huán)境下進(jìn)行多年多點(diǎn)試驗(yàn)才能得出規(guī)律性的結(jié)論。

在不進(jìn)行外源硒強(qiáng)化時(shí)，作物硒含量與土壤總硒含量沒(méi)有相關(guān)性，而與土壤有效態(tài)硒含量存在相關(guān)性[17，27，28]。本試驗(yàn)結(jié)果也證明了這一點(diǎn)，但土壤有效態(tài)硒含量為多少時(shí)才能滿(mǎn)足作物硒含量需要，從而達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，以及土壤有效態(tài)硒含量與作物硒含量的相關(guān)性強(qiáng)弱等問(wèn)題還需要大量的試驗(yàn)予以證實(shí)。

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收稿日期：2018-12-10

基金項(xiàng)目：湖北省農(nóng)業(yè)科技“五個(gè)一”行動(dòng)資助項(xiàng)目（鄂農(nóng)科發(fā)[2017]6號(hào)）;主要糧食作物產(chǎn)業(yè)化湖北省協(xié)同創(chuàng)新項(xiàng)目（HCICGIⅢ-3-1）

作者簡(jiǎn)介：劉云發(fā)（1964-），男，湖北宜昌人，高級(jí)農(nóng)藝師，主要從事水稻試驗(yàn)示范及糧油作物技術(shù)推廣工作，（電話(huà)）13397207669（電子信箱）ycsngx@tom.com;通信作者，鄭? 威，研究員，博士，主要從事富硒種養(yǎng)殖研究及富硒產(chǎn)品研發(fā)，（電話(huà)）18986005345（電子信箱）nkyzhengwei@163.com。