趙雪梅,何禮新,李云春,韋鴻雁,方 順,陸思思,李賢宇
(廣西壯族自治區(qū)土壤肥料工作站,廣西 南寧 530007)
【研究意義】硒是人體和動物必需的微量元素,具有提高人體免疫力、抗衰老、預(yù)防癌變、保護與修復(fù)營養(yǎng)細(xì)胞、解毒排毒、提高紅細(xì)胞的攜氧能力六大生物學(xué)功能[1-2]。人體和動物缺硒可引起克山病、大骨節(jié)病、心血管疾病等60多種缺硒病[3-5]。據(jù)報道,全球有2/3的地區(qū)、約5~10億人口缺硒,我國有72 %左右的縣市存在不同程度的缺硒,1/3的地區(qū)極度缺硒[6-7]。根據(jù)我國居民膳食營養(yǎng)調(diào)查結(jié)果顯示,我國人均膳食硒攝入量為39.9 μg/d[8],低于我國營養(yǎng)學(xué)會推薦的成人每日膳食硒的日攝入量60~400 μg/d[9]的最低限值,需要補硒。人體攝入的硒主要來源于食物,特別是植物性食物。廣西是我國的花生主產(chǎn)區(qū)之一,2017年花生種植面積達22.82萬hm2。研究表明,花生中硒蛋白質(zhì)占總硒的69.29 %,是一種很好的植物硒源[10-11]。廣西土壤中全硒含量較高,但土壤有效硒含量較低,生產(chǎn)出的花生硒含量較低。葉面噴施含硒肥料是一種安全、有效提高作物含硒量的方法[12]。因此,選擇花生作為補硒載體,研究葉面含硒肥料對花生富硒能力影響,對提高花生硒含量,科學(xué)補硒具有重要意義?!厩叭搜芯窟M展】目前,國內(nèi)已經(jīng)開展了一些關(guān)于富硒花生生產(chǎn)技術(shù)研究。劉義明等[13]對防城港市紅衣花生試驗研究表明,葉面噴施含硒肥料效果好于根部淋施含硒肥料。黃太慶等[14]研究也證明了葉面噴施含硒肥料時,花生對外源硒的利用率最高。朱薇等[15]通過綜合分析施硒量對花生籽粒產(chǎn)量、硒含量、硒累積量和硒利用效率的影響,確定土壤施硒量以6 mg/kg土為宜。李輝等[16]研究表明花生在始花期和盛花期,通過葉面噴施富硒微肥,均能顯著提高花生仁的硒含量?!颈狙芯壳腥朦c】目前針對廣西當(dāng)?shù)刂饕ㄉ贩N,適合大規(guī)模生產(chǎn)的硒肥品種、噴施時期、噴施方式等技術(shù)研究的報道仍較少?!緮M解決的關(guān)鍵問題】在大田試驗條件下,開展不同噴施時期及不同含硒肥料對花生富集硒能力研究,集成富硒花生外源硒生產(chǎn)技術(shù),以期為富硒花生大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供技術(shù)參考。
試驗作物為廣西浦北本地紅衣小種花生,種皮顏色鮮紅。試驗肥料為市場上常用含硒肥料:廣西噴施寶股份有限公司生產(chǎn)的“正硒寶”水溶肥(硒含量:4.59 g/L)、唐山津國農(nóng)業(yè)技術(shù)開發(fā)有限公司生產(chǎn)的“津國”有機硒(硒含量:6.00 g/L)、四川中農(nóng)和潤科技有限公司生產(chǎn)的微生物納米硒(硒含量:7.49 g/L)、深圳市夸克生物科技有限公司生產(chǎn)的夸克生物多元活菌葉面肥(硒含量:15.69 g/L)和廣州冠綠肥料有限公司生產(chǎn)的“黑金津”水溶肥(硒含量:10.84 g/L)。
試驗地點選擇在廣西欽州市浦北縣張黃鎮(zhèn)合山村。試驗土壤理化性質(zhì)為:pH 5.5、有機質(zhì)16.70 g/kg、全硒0.65 mg/kg,土壤肥力中上水平,有灌溉保障,抗旱抗?jié)衬芰姡安缱魑餅樗尽?/p>
表1 不同噴施時期處理試驗設(shè)計
1.3.1 試驗設(shè)計 不同噴施時期花生富集硒能力研究采用“正硒寶”和“黑金津”2種含硒肥料葉面噴施。試驗采用隨機區(qū)組排放,設(shè)1個空白,3個不同時期4種噴施方式,共9個處理,3次重復(fù),27個小區(qū),每個小區(qū)為1畦,畦間設(shè)0.3 m的溝,面積為20 m2,試驗設(shè)計詳見表1。
不同含硒肥料條件下花生富集硒能力研究采用5種含硒肥料和1個空白對照,6個處理,3個重復(fù),共18個小區(qū),每個小區(qū)為1畦,畦間設(shè)0.3 m的溝,面積為20 m2。試驗設(shè)計見表2。
1.3.2 田間管理 2018年 2月22日進行翻耕、耘耙田塊,起畦播種,每畦1.6 m,溝寬0.3 m,每畦種5行,每穴播種1~2粒,播種密度為28.5萬~34.5萬粒/hm2,6月22日收獲測產(chǎn)。田間管理按當(dāng)?shù)亓?xí)慣進行灌水、除草和施肥。
采用人工收獲,分區(qū)、整區(qū)收獲計產(chǎn),每個試驗小區(qū)按照梅花點的采樣方法采集1個花生籽?;旌蠘悠?kg,置于通風(fēng)陰涼處風(fēng)干,檢測花生籽粒硒含量。樣品按照GB5009.93-2017《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中硒的測定》檢測。
采用Excel 2010和SPSS23.0等軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析,用LSD法分析各處理間的差異顯著性。
花生籽粒硒累積量(mg/hm2)=花生籽粒硒含量(mg/kg)×花生籽粒產(chǎn)量(kg/hm2)[14]
外源硒利用率( %)=[施硒處理花生籽粒硒累積量(mg/hm2)-對照處理花生籽粒硒累積量(mg/hm2)]/施硒總量(mg/hm2)×100[14]
葉面噴施含硒肥料后均能顯著(P<0.05)提高花生籽粒中全硒含量,且全部達到廣西地方標(biāo)準(zhǔn)DB 45T 1061-2014《富硒農(nóng)產(chǎn)品硒含量分類要求》硒含量(0.05~0.5mg/kg)限值。其中,在花生下針期和結(jié)莢期2次噴施含硒肥料后花生籽粒硒含量最高,兩種含硒肥料分別為:0.245、0.162 mg/kg。由圖1看出,與對照相比,葉面噴施含硒水溶肥后花生籽粒中硒含量為0.137~0.245 mg/kg,是對照的2.70~5.62倍,噴施黑金津水溶肥后花生籽粒全硒含量均高于噴施正硒寶有機水溶肥花生籽粒全硒含量。兩種含硒水溶肥在不同生育期噴施花生籽粒硒含量均表現(xiàn)為:噴2次>飽果期噴1次>下針期噴1次>噴3次>對照。由圖2可以看出,5種不同含硒肥料對比試驗中花生籽粒硒含量為0.056~0.265 mg/kg,硒含量從高到低為:津國有機硒>黑金津水溶肥>正硒寶水溶肥>納米硒>生物硒肥>對照。
從表3可以看出,各處理條件下,花生產(chǎn)量(干重)為2727.00~3078.00 kg/hm2。與對照相比,各處理間既表現(xiàn)出增產(chǎn)效應(yīng)也表現(xiàn)出減產(chǎn)效應(yīng),其中下針期、結(jié)莢期2次噴施處理花生產(chǎn)量最高。兩種含硒肥料處理對花生產(chǎn)量的影響表現(xiàn)不一致性,這可能是因為花生生長發(fā)育需硒量很少,花生產(chǎn)量更多受到品種、氣候、環(huán)境等條件影響。
花生籽粒硒累計量與花生產(chǎn)量及籽粒硒含量相關(guān)。從表3可以看出,與對照相比,各處理花生硒累積量顯著增加(P<0.05)。其中,2次噴施處理花生籽粒硒累計量最高,兩種含硒肥料分別是對照的4.94和7.30倍,其次是飽果期1次噴施,2種含硒肥料分別是對照的4.28和6.33倍。
不同小寫字母表示處理間差異顯著(P<0.05),下同Different lowercase letters represented significantly differences among treatments at P<0.05 level.The same as below圖1 不同噴施時期處理花生籽粒硒含量Fig.1 Selenium contents in peanut kernel under different foliar spray of growth period
圖2 不同含硒肥料處理花生系列硒含量的影響Fig.2 Selenium contents in peanut kernel under different selenium fertilizer
表3 不同噴施時期花生產(chǎn)量(干重)、硒累積量和硒利用效率
注:同列不同小寫字母表示處理間差異顯著(P<0.05)。下同。
Note: Different lowercase letters in a column represented significantly different (P<0.05).The same as below.
各處理條件下,花生籽粒對2種含硒肥料的利用率較低,其中正硒寶含硒肥料的利用率為:1.95 %~2.94 %,黑金津含硒肥料的利用率為3.03 %~4.25 %。不同噴施時期,2種含硒肥料利用率排序均為:2次噴施>飽果期1次噴施>下針期1次噴施>3次噴施。
對5種含硒肥料試驗研究表明,葉面噴施含硒肥料均能提高花生產(chǎn)量,各處理間差異不顯著(P>0.05),但花生籽粒硒累積量顯著增加(P<0.05)。從表4可以看出:噴施5種含硒葉面肥后,花生籽粒硒累積量表現(xiàn)為:噴施津國有機硒>黑金津水溶肥>正硒寶有機水溶肥>納米硒>生物硒,分別為對照的9.34、8.01、5.27、2.79和1.98倍。各處理條件下,花生產(chǎn)量并沒有與花生籽粒硒含量和累積量呈現(xiàn)出相同的趨勢,這可能是因為葉面肥養(yǎng)分含量低且噴施量少,對產(chǎn)量的影響較小。5種含硒肥料對葉面噴施硒利用率表現(xiàn)為:黑金津水溶肥>正硒寶有機水溶肥>津國有機硒>生物硒肥>納米硒。
葉面噴施含硒水溶肥后,花生籽粒中硒含量顯著提高,為:0.056~0.265 mg/kg,在花生下針期和結(jié)莢期2次噴施含硒肥料后花生籽粒的硒含量最高。鐘莉傳等[17]研究表明,不同時期施用含硒肥料均能顯著增加花生籽粒中硒元素的含量,結(jié)莢期噴施含硒肥料后,花生籽粒硒含量為0.655 mg/kg,是對照的9.23倍。徐觀華等[18]研究表明,花生下針期噴施含硒肥料,花生籽粒硒含量最高,為3.6 mg/kg。張小紅等[19]研究表明,下針期噴施硒肥處理黑花生硒含量最高。王其兵等[20]研究表明,硒在花生植株內(nèi)的累積以下針期為轉(zhuǎn)折點,全株中55 %的硒是結(jié)莢后累積的,下針期前硒以葉片為累積貯存中心,其后以莢果為中心。這些研究均表明,在花生下針期到結(jié)莢期葉面噴施含硒肥料效果最好。
本研究表明,葉面噴施五種含硒肥料后均能提高花生產(chǎn)量,各處理間差異不顯著,但在不同生長時期葉面噴施含硒肥料處理中,花生產(chǎn)量出現(xiàn)波動。朱薇等[15]研究也表明,在施肥量為3 mg/kg土?xí)r,18個花生品種的平均籽粒減產(chǎn)0.06 %,在施硒量為6 mg/kg土?xí)r,18個花生品種的平均籽粒增產(chǎn)8.65 %。黃太慶等[21]在水稻上的研究也表現(xiàn)出類似的現(xiàn)象,施用適量的外源硒,對水稻生長的影響即不表現(xiàn)顯著的正效應(yīng),也未表現(xiàn)出顯著負(fù)效應(yīng)。在大田環(huán)境下,花生產(chǎn)量除受到施肥量影響外,還受到種植密度、出苗情況、氣候環(huán)境等外部因素影響,因此,葉面噴施含硒肥料對花生產(chǎn)量的影響還需進一步研究。
表4 噴施不同含硒肥料花生籽粒中硒含量(干重)、產(chǎn)量、硒累積量和硒利用率
本試驗不同處理中,葉面噴施含硒肥料后花生籽粒硒利用率為0.14 %~4.25 %,這與黃太慶等[14]研究結(jié)果“花生葉面噴施處理外源硒利用率為3.74 %~4.99 %”相一致,都低于5 %?;ㄉ鷮柿侠寐瘦^低,這可能與硒由花生地上部分向地下部分轉(zhuǎn)運機制及硒在花生各器官的分布有關(guān)。葉面噴施外源硒后,有相當(dāng)一部分硒儲存在花生莖、葉中,因此,可以將花生地上部分腐熟為有機肥,發(fā)酵為動物飼料等進行綜合利用,增加經(jīng)濟產(chǎn)出。
葉面噴施含硒肥料對花生產(chǎn)量影響不明顯,但可以顯著提高花生籽粒中硒含量,且符合廣西地方標(biāo)準(zhǔn)DB 45T 1061-2014《富硒農(nóng)產(chǎn)品硒含量分類要求》硒含量(0.05~0.50 mg/kg)限值要求。在花生下針期和結(jié)莢期噴施含硒葉面肥,花生籽粒硒含量最高、效果最好。葉面噴施五種含硒肥料后花生籽粒利用率為0.14 %~4.25 %,其中,黑金津水溶肥、正硒寶有機水溶肥和津國有機硒3種水溶肥肥料利用率較高。