劉潔云, 田青蘭, 黃偉華, 吳艷艷, 彭嘉宇, 張英俊, 謝如林, 韋紹龍, 牟海飛*, 韋 弟

(1. 廣西壯族自治區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 生物技術(shù)研究所， 南寧 530007； 2. 廣西壯族自治區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所， 南寧 530007； 3. 廣西壯族自治區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)院， 南寧 530007 )

硒是一種礦物質(zhì)微量營養(yǎng)素，具有獨特的物理和化學(xué)性質(zhì)(Broadley et al., 2006)。1957年硒首次被認對人類健康存在影響，此時距其被發(fā)現(xiàn)已近一個世紀。目前，硒已被確認是人和動物必需的微量元素，適量補硒可預(yù)防因缺乏維生素E而引起的肝壞死、心血管疾病、肌肉紊亂疾病、癌癥等(Cobo-Angel et al., 2014)。硒酸鹽是心血管系統(tǒng)中一種重要的抗氧化劑(Zhang et al., 2019)。2019年，歐盟動物飼料添加劑和產(chǎn)品(FEEDAP)研究小組對硒酸鈉作為反芻動物營養(yǎng)飼料添加劑的安全性和有效性進行了評估，確認硒酸鈉是一種能滿足動物需求的有效硒源(Bampidis et al., 2019)。植物硒被認為是人體硒攝入的主要來源(Rayman, 2008)。硒也是一種對植物生長有益的微量元素。適量的硒有助于促進植物葉綠素合成、增強新陳代謝、提高光合效率及對礦質(zhì)元素的轉(zhuǎn)運與積累等(趙巍，2011；Khaliq et al., 2015)。通常將土壤中的硒劃分為元素態(tài)硒、硒酸鹽和亞硒酸鹽、金屬硒化物、有機結(jié)合態(tài)和小分子有機硒化物(趙中秋等，2003)。硒酸鹽易溶于水，不被土壤粘粒吸附，很容易淋濾和遷移，是植物的主要可利用態(tài)硒(陳松燦等，2014)。

香蕉營養(yǎng)價值豐富，具有多種生理功能(唐健，2015)。其產(chǎn)量和貿(mào)易量在全球居首位，是全球十大主食之一(Dita et al., 2018)。目前，有關(guān)施硒對香蕉的生長和生理等方面的影響研究甚少。張遠飛等(2018)研究4種含硒肥料葉面噴施對香蕉的影響，結(jié)果表明噴施硒肥后香蕉產(chǎn)量及果實硒含量均有一定程度增加。但是，缺乏施硒對香蕉植株生理及果實營養(yǎng)成分影響的相關(guān)研究。本研究通過土壤淋施硒酸鈉溶液，研究施硒對三個香蕉品種株高、基莖圍、果實營養(yǎng)和硒含量的影響，以及植株葉片中丙二醛(malondialdehyde, MDA)、脯氨酸和硒含量的動態(tài)變化。旨在對比土壤施硒對不同香蕉品種影響的差異，篩選適宜的施硒濃度，以期為富硒香蕉的生產(chǎn)栽培提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗于2018年10月至2020年4月在廣西壯族自治區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)院科學(xué)研究基地進行。土壤基本理化性狀：pH值6.70，有機質(zhì)22.8 g·kg-1，全氮2.42 g·kg-1，全磷0.975 g·kg-1，全鉀2.33 g·kg-1，水解性氮113 mg·kg-1，有效磷21.9 mg·kg-1，速效鉀226 mg·kg-1，全硒0.380 mg·kg-1。供試香蕉品種為‘南天黃’ ‘中蕉9號’ ‘紅香蕉’。

1.2 方法

采用兩因素試驗設(shè)計，A因素為施硒酸鈉的4個水平，即0(CK)、0.25、0.50、0.75 g·株-1，B因素為三個香蕉品種。每個處理6株，3次重復(fù)。 ‘南天黃’4個處理依次編號為N1、N2、N3、N4；‘中蕉9號’4個處理依次編號為Z1、Z2、Z3、Z4；‘紅香蕉’4個處理依次編號為H1、H2、H3、H4。試驗用香蕉苗為8～9葉齡組培營養(yǎng)杯苗，2018年10月12日篩選生長較一致的健壯植株種植于基地，行距200 cm，株距300 cm，每公頃種植1 665株。2019年5月6日在香蕉植株營養(yǎng)生長旺盛期進行施硒處理，將硒酸鈉(Na2SeO4，純度≥98%)溶于1 L水中，一次性均勻淋在植株根周，對照為淋1 L清水。采用隨機區(qū)組試驗設(shè)計，設(shè)保護行。各處理水肥及病蟲害等統(tǒng)一管理，每公頃施有機肥10 500 kg、鉀肥810 kg，按氮肥(N)∶磷肥(P2O5)∶鉀肥(K2O)=1∶0.5∶2施用。

2019年5月6日于施硒前(0 d)和施硒后30、60、90、120、150 d分別測量株高、基莖圍，取從上往下數(shù)第3片完全展開葉片的中部檢測MDA、脯氨酸和全硒含量；2019年10月各品種陸續(xù)進入抽蕾期，每個果穗留7梳。2020年2—4月在香蕉果實達到七成熟時采收，測量單株產(chǎn)量、單果重，取第3梳果實催熟后檢測果肉可溶性糖、總酸、維生素C、蛋白質(zhì)、鉀、全硒含量。每個處理選擇長勢均勻的3株測量，3次重復(fù)。

株高、單株產(chǎn)量、單果重參照黃秉智等(2006)的方法測量；基莖圍采用軟尺測量植株基部與土壤交界處的周長；MDA、脯氨酸參照郝建軍等(2006)的方法檢測；葉片、果實全硒含量及果實營養(yǎng)指標委托廣西益普檢測技術(shù)有限公司參照相關(guān)標準檢測，即全硒含量參照GB 5009.93—2017、可溶性糖含量參照NY/T 2742—2015、總酸含量參照SB/T 10203—1994、維生素C含量參照GB 5009.86—2016、蛋白質(zhì)含量參照GB 5009.5—2016、鉀含量參照GB 5009.91—2017。

1.3 數(shù)據(jù)處理

利用Excel 2007軟件進行統(tǒng)計分析，用SPSS 19.0軟件進行多重比較檢驗差異顯著性。

2 結(jié)果與分析

2.1 施硒對三個香蕉品種株高的影響

如圖1所示，隨著施硒量的增加三個香蕉品種株高呈現(xiàn)先增高后降低的趨勢。對‘南天黃’用N2、N3處理60 d后株高顯著高于N1，處理150 d時株高分別為263.62、260.82 cm，比對照處理提高3.99%、2.89%；N4處理90～120 d時株高顯著低于N1，處理150 d時株高與N1差異不顯著。對‘中蕉9號’用Z2處理60 d后株高顯著高于Z1，處理150 d株高為286.28 cm，比對照處理提高2.71%；Z3處理30 d后株高顯著高于Z1，處理150 d株高為288.74 cm，比對照處理提高3.59%；Z4處理株高與Z1差異不顯著。對‘紅香蕉’用H2、H3處理30 d后株高顯著高于H1，處理150 d株高分別為359.61、363.50 cm，比對照處理提高2.55%、3.66%；H4處理60 d時株高顯著低于H1，之后與H1差異不顯著?？梢姡恐晖潦?.25、0.50 g的硒酸鈉能顯著促進‘南天黃’ ‘中蕉9號’ ‘紅香蕉’三個香蕉品種株高的增長。

同一組柱形圖上的不同小寫字母表示差異顯著 (P<0.05)， 無字母或出現(xiàn)相同字母表示差異不顯著。下同。Different lowercase letters in the same group of the bar charts indicate significant differences (P<0.05). No letter or the same letter indicates no significant differences. The same below.圖 1 施硒對三個香蕉品種株高的影響Fig. 1 Effects of selenium application on plant height of three banana varieties

2.2 施硒對三個香蕉品種基莖圍的影響

如圖2所示，對‘南天黃’用N2、N3處理60 d后基莖圍顯著高于N1，處理150 d基莖圍分別為87.96、88.77 cm，比對照處理提高6.30%、7.28%；N4基莖圍與N1差異不顯著。對‘中蕉9號’用Z3處理30～90 d基莖圍顯著高于Z1，處理120 d后與Z1差異不顯著；Z2、Z4基莖圍與Z1差異不顯著。對‘紅香蕉’用H3處理90、150 d基莖圍顯著高于H1，處理150 d基莖圍為100.66 cm，比對照處理提高4.62%；H2、H4基莖圍與H1差異不顯著?？梢?，每株土施0.25、0.50 g的硒酸鈉能顯著促進‘南天黃’基莖圍的增長，每株土施0.50 g的硒酸鈉能顯著促進‘紅香蕉’基莖圍的增長，而本試驗中的施硒處理對‘中蕉9號’基莖圍的促進作用不明顯。

圖 2 施硒對三個香蕉品種基莖圍的影響Fig. 2 Effects of selenium application on basal stem circumference of three banana varieties

2.3 不同施硒處理對三個香蕉品種葉片中MDA含量的影響

如圖3所示，對‘南天黃’用N2處理葉片中MDA含量在處理30 d時顯著高于N1，120 d時顯著低于N1，其他時間段與N1差異不顯著；N3處理30 d時，MDA含量顯著高于N1，90～120 d時顯著低于N1；N4處理30 d時，MDA含量顯著高于N1；各處理其他時間段與N1差異不顯著。對‘中蕉9號’用Z2、Z3處理各時間段葉片中MDA含量與Z1差異不顯著；Z4處理90 d時，MDA含量顯著高于Z1，其他時間段與Z1差異不顯著。對‘紅香蕉’用H3處理60～90 d時，葉片中MDA含量顯著低于H1，其他時間段MDA含量與H1差異不顯著；H2、H4處理與H1的MDA含量差異不顯著?？梢姡┪鴮θ齻€香蕉品種營養(yǎng)生長階段葉片中MDA含量產(chǎn)生影響，適宜濃度的硒酸鈉在部分營養(yǎng)生長階段對降低‘南天黃’ ‘紅香蕉’葉片中MDA含量具有一定效果。

圖 3 不同施硒處理對三個香蕉品種葉片中MDA含量的影響Fig. 3 Effects of selenium application on MDA content in leaves of three banana varieties

2.4 不同施硒處理對三個香蕉品種葉片中脯氨酸含量的影響

如圖4所示，對‘南天黃’用N2處理60～120 d時，葉片中脯氨酸含量顯著低于N1，其他時間段與N1差異不顯著；N4處理30 d時，脯氨酸含量顯著高于N1，處理150 d時顯著低于N1。對‘中蕉9號’施硒后各時間段葉片中脯氨酸含量均低于對照，Z2處理30～150 d時脯氨酸含量顯著低于Z1；Z3處理30～120 d時脯氨酸含量顯著低于Z1。對‘紅香蕉’用H2處理30～90 d時，脯氨酸含量顯著低于H1；H3處理30～120 d時，脯氨酸含量顯著低于H1；處理150 d時各施硒處理與對照差異不顯著?？梢姡┪鴮档腿齻€香蕉品種葉片中脯氨酸含量具有明顯效果，‘南天黃’ ‘中蕉9號’以每株0.25 g的硒酸鈉處理效果最佳，‘紅香蕉’以每株0.50 g的硒酸鈉處理為宜。

圖 4 不同施硒處理對三個香蕉品種葉片中脯氨酸含量的影響Fig. 4 Effects of selenium application on proline content in leaves of three banana varieties

2.5 不同施硒處理對三個香蕉品種葉片中硒含量的影響

如圖5所示，施硒后三個香蕉品種葉片中硒含量顯著增加，施硒濃度越高硒含量越高，同一香蕉品種相同時間段各處理間差異顯著。三個香蕉品種各處理營養(yǎng)生長過程中葉片硒含量的變化趨勢一致，處理30 d時硒含量增加到最高值，處理60～90 d時下降趨勢較大，之后趨于平緩?！薪?號’各施硒處理各時間段葉片中的硒含量均小于‘南天黃’和‘紅香蕉’?？梢?，本試驗中施硒能提高三個香蕉品種葉片中的硒含量。

圖 5 不同施硒處理對三個香蕉品種葉片中硒含量的影響Fig. 5 Effects of selenium application on Se content in leaves of three banana varieties

2.6 施硒對三個香蕉品種產(chǎn)量的影響

如圖6所示，對‘南天黃’用N2處理單株產(chǎn)量顯著高于N1，為21.49 kg，比對照處理提高8.34%；‘南天黃’各施硒處理單果重與對照差異不顯著。Z2處理單株產(chǎn)量顯著高于Z1，為24.38 kg，比對照處理提高12.80%；對‘中蕉9號’用Z2處理單果重顯著高于Z1，為165.86 g，比對照處理提高14.69%。‘紅香蕉’各施硒處理的單株產(chǎn)量和單果重均顯著高于H1，其中H4的單株產(chǎn)量和單果重最高，分別為12.78 kg、122.20 g，比對照處理提高12.12%、18.64%?？梢?，適量施硒對三個香蕉品種單株產(chǎn)量的增加具有顯著的促進作用，對‘中蕉9號’ ‘紅香蕉’單果重的促進作用明顯。

圖 6 施硒對三個香蕉品種產(chǎn)量的影響Fig. 6 Effects of selenium application on yield of three banana varieties

2.7 施硒對三個香蕉品種果實品質(zhì)的影響

如表1所示，‘南天黃’各施硒處理果實中可溶性糖含量均顯著高于N1；維生素C含量與鉀含量的變化趨勢一致，N2處理顯著高于N1及其他施硒處理，N3處理顯著高于N1；施硒后香蕉果實維生素C、鉀含量最高可達12.7、349 mg·100g-1，比對照處理分別提高12.72%、29.62%。對‘中蕉9號’用Z3處理果實中維生素C含量顯著高于Z1(為13.9 mg·100g-1)，比對照處理提高18.84%，Z2、Z4處理與Z1差異不顯著；Z3、Z4處理果實中鉀含量顯著高于Z1，Z3處理鉀含量為279 mg·100g-1，比對照處理后提高33.28%。對‘紅香蕉’用H4處理后果實中可溶性糖含量顯著低于H1，H2、H3處理與H1差異不顯著；維生素C含量經(jīng)H3處理后顯著高于對照和其他施硒處理(為10.6 mg·100g-1)，比對照處理提高29.39%，H2處理顯著高于H1；各施硒處理果實中的鉀含量均顯著高于H1，施硒濃度越高鉀含量也越高，H4處理鉀含量達397 mg·100g-1，比對照處理提高47.77%。三個香蕉品種果實中的硒含量隨施硒濃度增加而增加，各施硒處理均顯著高于對照?？梢?，土施適宜濃度的硒酸鈉能有效提高三個香蕉品種果實中維生素C、鉀、硒的含量，對‘南天黃’香蕉果實中可溶性糖含量的增加具有明顯促進作用。

表 1 施硒對三個香蕉品種果實品質(zhì)的影響Table 1 Effects of selenium application on fruit quality of three banana varieties

3 討論與結(jié)論

3.1 施硒對香蕉植株生長的影響

適量濃度的硒能夠促進植物生長發(fā)育，硒濃度過高對植物生長具有抑制作用(Guerrero et al., 2014)。土施硒酸鈉對作物生長的促進作用在冬小麥、小白菜上均有報道(付冬冬等，2011; 李偉等，2018)。香蕉作為大型草本植物，植株生長健壯有利于抗倒伏及后期產(chǎn)量的形成。本研究中，每株土施0.25、0.50 g的硒酸鈉對‘南天黃’ ‘中蕉9號’ ‘紅香蕉’三個香蕉品種的株高增長促進作用顯著，但促進作用起始時間存在差異。施硒對三個香蕉品種基莖圍的影響存在差異，土施適量的硒對‘南天黃’ ‘紅香蕉’基莖圍增長的促進作用顯著，對‘中蕉9號’基莖圍的促進作用不顯著。杜少平等(2020)研究表明適量的外源硒肥可促進西瓜對礦質(zhì)元素的吸收，進而促進西瓜產(chǎn)量和品質(zhì)的形成。本研究中，土施適量的硒酸鈉能顯著促進三個香蕉品種產(chǎn)量的形成，‘南天黃’ ‘中蕉9號’每株施硒均在0.25 g時產(chǎn)量最高，‘紅香蕉’各施硒處理產(chǎn)量差異不顯著。施硒對‘南天黃’單果重影響不顯著，對‘中蕉9號’ ‘紅香蕉’單果重的影響趨勢與產(chǎn)量相似。這說明適量施硒能有效促進香蕉植株生長健壯，提高果實產(chǎn)量。

3.2 施硒對香蕉葉片中生理指標的影響

植物處于逆境條件下或在器官衰老時，會發(fā)生質(zhì)膜過氧化作用，產(chǎn)生的MDA會對生物膜造成嚴重損傷，MDA積累過多會降低抗衰老能力和植物抗逆性。逆境脅迫或早衰會使植物體內(nèi)脯氨酸積累增多，可以通過脯氨酸反映植物的氧化衰老狀況。劉群龍等(2014)研究表明噴施低濃度的亞硒酸鈉可降低梨樹葉片MDA和脯氨酸的含量。本研究中，土施硒酸鈉對‘南天黃’ ‘紅香蕉’葉片MDA含量存在一定影響，在植株生長過程中的部分時間段每株0.50 g硒處理葉片中MDA含量顯著降低，施硒對‘中蕉9號’葉片中MDA含量影響不顯著。土施適量濃度的硒酸鈉對降低三個香蕉品種葉片中脯氨酸含量均具有明顯效果，每株0.25 g的硒酸鈉處理在‘中蕉9號’的整個營養(yǎng)生長期葉片脯氨酸含量顯著降低，其他兩個香蕉品種則只在部分生長階段脯氨酸含量顯著降低。

3.3 施硒對香蕉果實品質(zhì)的影響

施硒對果樹果實營養(yǎng)成分的積累具有一定的促進作用，這可能與硒參與植物體內(nèi)的生理生化代謝有關(guān)。印寧等(2020)研究葉面施硒對三個葡萄品種果實品質(zhì)的影響，認為施硒能顯著提高各品種葡萄果實的綜合品質(zhì)，顯著提高可溶性糖、可溶性蛋白、可溶性固形物含量，顯著降低有機酸；戚霄晨等(2019)研究認為施硒能顯著提高櫻桃果實維生素C含量，降低可滴定酸含量，對可溶性固形物影響不顯著；而本研究認為，施硒能顯著提高三個香蕉品種果實中維生素C和鉀含量，顯著提高‘南天黃’果實中可溶性糖含量。施硒后三個香蕉品種果實中總酸和蛋白質(zhì)含量變化不顯著。硒與礦質(zhì)元素間存在交互作用，張世博(2020)研究認為外源Se通過雙重協(xié)同作用促進芽菜Zn的吸收，且對土壤中不同形態(tài)鉀素含量及果實中鉀含量存在影響；本研究認為，適宜的硒濃度能促進香蕉果實鉀元素的吸收。

3.4 施硒對香蕉葉片及果實硒累積的影響

施硒能顯著提高香蕉葉片和果實中的硒含量，施硒濃度越高，葉片和果實中硒含量也越高。三個香蕉品種植株進入生殖生長期后，施硒處理葉片硒含量最低為0.47 mg·kg-1，最高為2.63 mg·kg-1，均顯著高于對照處理的硒含量。根據(jù)DB45/T 1061—2014，富硒水果適宜硒含量為10～100 μg·kg-1，不施硒時香蕉果實中的硒含量未達到富硒標準，每株土施0.25、0.50 g的硒酸鈉處理三個香蕉品種果實中硒含量均達到富硒標準，每株土施0.75 g的硒酸鈉處理三個香蕉品種果實中硒含量均超出富硒標準的上限。因此，在實際生產(chǎn)過程中，應(yīng)注意硒的施用量，從而避免出現(xiàn)果實中硒過量的情況。