張鑫坪,王煒鑫,楊文茹,呂敏姿,劉惠芬
(天津農(nóng)學(xué)院 農(nóng)學(xué)與資源環(huán)境學(xué)院,天津 300384)
硒是人和動物體內(nèi)不可缺少的微量元素,在提高機體免疫力、預(yù)防疾病、抗氧化等方面有著重要作用,被美譽為“生命的奇效元素”。我國有2/3地區(qū)呈現(xiàn)不同程度的缺硒[1-2]。硒元素不能在人體中主動合成,只能從食物中攝取,而中國有60%的人口以水稻為主食,提高水稻硒含量是補充人體硒元素的重要途徑。通過施用硒肥來提高水稻含硒量,為低硒地區(qū)人群提供富硒食物以滿足人體所需的硒,對維護人類健康有著重要意義。現(xiàn)有研究證明,施硒元素可以提高水稻籽粒中硒的含量[3-7],影響作物對礦質(zhì)元素的吸收[8-9]。本試驗選取4個天津小站稻品種,采用葉面噴施的方法,探討硒對不同小站稻品種的硒含量、微量元素吸收的影響,為富硒小站稻生產(chǎn)提供參考。
供試品種:天隆優(yōu)619、津原89、津原U99、金稻919。
試驗設(shè)4個處理,清水對照(CK);亞硒酸鈉30 g·hm-2(T1);亞硒酸鈉60 g·hm-2(T2);亞硒酸鈉90 g·hm-2(T3)。小區(qū)面積60 m2。
試驗于2020年在天津市寧河區(qū)廉莊鎮(zhèn)進行。供試土壤理化性質(zhì):pH值7.97,有效磷11.17 mg·kg-1,有效鉀442.41 mg·kg-1,有效錳41.2 mg·kg-1,可溶性鈣75.4 mg·kg-1,總氮1.26 g·kg-1,硒0.66 mg·kg-1,鐵346.9 mg·kg-1,鋅87.5 mg·kg-1,銅82.5 mg·kg-1。
3月25日薄膜育秧,5月20日人工移栽,行株距為30×15 cm。水稻開花期按設(shè)計葉面噴施亞硒酸鈉與清水,其他管理同一般大田。成熟期(10月15日)采用對角線5點取樣法取樣,3次重復(fù),每個重復(fù)取10株,待植株自然風(fēng)干后,將莖、葉、穗分離,稻谷處理為精米,后分別研磨成粉末,保存于密封塑料袋中。
精確稱取0.5 g樣品放入消解罐中,加入硝酸6 mL和鹽酸2 mL浸泡4 h,用微波消解儀消解,用ICP-OES(電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀)測定樣品Se、Mn、Fe、Zn、Cu元素含量。
用SPSS 20.0軟件進行單因素方差分析,用Duncan法進行差異顯著性檢驗。
由表1可知,與對照比較,施硒后小站稻不同部位的硒含量顯著增加,且隨硒濃度的增加而逐漸增加。T3處理的水稻,葉、莖、精米中的硒含量最高,分別為0.633 mg·kg-1,0.549 mg·kg-1和0.223 mg·kg-1,與對照相比,分別提高了7.44倍,7.65倍和7.42倍。
表1 不同硒處理對水稻硒含量的影響 (mg·kg-1)
不同小站稻品種對硒的吸收存在一定差異。天隆優(yōu)619、津原89、津原U99和金稻919噴施不同濃度的硒,精米中的硒含量分別比對照提高了1.5~14.1倍,1.1~5.5倍,0.76~8.1倍和1.6~6.3倍,金稻919和津原89對硒的吸收效果較好,均值分別為0.127 mg·kg-1和0.116 mg·kg-1,津原U99和天隆優(yōu)619對硒的吸收效果較差,均值分別為0.094 mg·kg-1和0.096 mg·kg-1。根據(jù)GB/T 22499-2008《富硒稻谷》[10],三級大米的硒含量為40~300 μg·kg-1,本試驗條件下葉面噴施60 g·hm-2和90 g·hm-2的硒均能滿足富硒稻米的生產(chǎn)要求。
4個水稻品種各器官平均硒含量見圖1。表明,不同濃度的硒處理均可以提高水稻莖、葉、精米中硒的含量,不同器官對硒的吸收累積存在差異,表現(xiàn)為葉>莖>精米。
圖1 不同器官對硒元素吸收的效果
從表2可以看出,硒處理能促進精米對Mn、Fe、Zn、Cu的吸收,與對照相比,差異達到顯著水平。這4種元素的含量隨硒濃度的增加呈現(xiàn)增加趨勢。硒處理后,4個品種精米中的Mn、Fe、Zn、Cu含量平均增加了63.5%,111.2%,62.5%和90.4%。在不同濃度硒處理下,小站稻不同品種吸收礦質(zhì)元素的能力也不同,T3處理(60 g·hm-2)的津原U99水稻Mn含量高達15.43 mg·kg-1,天隆優(yōu)619中Fe含量1.00 mg·kg-1,津原89中Zn含量13.57 mg·kg-1,金稻919中Cu含量4.96 mg·kg-1。
表2 不同硒處理對精米微量元素含量的影響 (mg·kg-1)
本試驗條件下,葉面噴施硒制劑促進了4個小站稻品種對硒的吸收,硒含量隨硒濃度的增大而增加。T3處理下硒含量達到最高值,葉、莖、精米分別比對照提高了7.44倍,7.65倍和7.42倍;不同器官的硒累積能力不同,表現(xiàn)為葉>莖>精米。津原89吸收硒的能力較強,津原U99和天隆優(yōu)619吸收硒的能力較差。葉面噴施60 g·hm-2、90 g·hm-2的亞硒酸鈉,4個小站稻品種均達到國家富硒精米的標(biāo)準(zhǔn)。
礦質(zhì)元素是作物生長發(fā)育所必需的元素,也是作物品質(zhì)、產(chǎn)量形成的物質(zhì)基礎(chǔ)。本試驗在小站稻開花期噴施亞硒酸鈉溶液,表明能促進精米中Mn、Fe、Zn、Cu元素的吸收,并且隨著濃度的增大,精米中Mn、Fe、Zn、Cu含量呈現(xiàn)增加的趨勢,且顯著高于對照組,平均增加了63.5%,111.2%,62.5%和90.4%。