玉米籽粒含硒量與土壤硒的關(guān)系及施硒肥的富硒效應(yīng)

楊德平，周成河，饒 莉，潘 慧

(恩施職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖北恩施445000)

硒是人體必需的微量元素。硒與人體健康的關(guān)系密切。硒在人體內(nèi)具有抗氧化、延緩衰老、維持正常免疫功能、抗腫瘤等作用。研究表明，很多地方病如克山病、大骨節(jié)病、克汀病等都與人體硒元素的缺乏有關(guān)。人體主要通過食物鏈獲得硒。中國營養(yǎng)協(xié)會(huì)推薦的成人攝入量為50～250μg/d。我國是一個(gè)缺硒大國，有72%地區(qū)缺硒或少硒。湖北恩施州是全球罕見的高硒區(qū)，境內(nèi)蘊(yùn)藏有獨(dú)立的硒礦床，有約2萬hm2的富硒土壤。恩施市被譽(yù)為“中國硒都”“世界硒都”［1］。利用富硒土壤生產(chǎn)富硒農(nóng)產(chǎn)品，是硒資源利用的最重要途徑。由于一般糧食等天然植物硒含量較低，在作物種植過程中施加含硒肥料，通過植物積累、轉(zhuǎn)化提高可食用部分含硒量，是人體補(bǔ)硒最經(jīng)濟(jì)、有效且安全的方法［2］?？紤]到同一地域土壤硒的分布不均勻，可以適當(dāng)補(bǔ)施硒肥提高農(nóng)產(chǎn)品含硒量的穩(wěn)定性。由于玉米維生素和鈣含量高，有降低膽固醇、預(yù)防冠心病等作用。作為一種健康食品，玉米越來越受到人們的青睞，是人體通過食物補(bǔ)硒的重要來源。玉米也是恩施地區(qū)栽培面積最大、總產(chǎn)量最高的糧食作物，是硒資源利用的重要途徑。富硒玉米的研究開發(fā)前景廣闊。如何利用恩施豐富的硒資源生產(chǎn)富硒玉米是值得探究的問題。為了探究玉米籽粒含硒量與土壤硒的關(guān)系，筆者開展葉面噴施硒肥試驗(yàn)，探究其富硒效應(yīng)，為在富硒土壤上生產(chǎn)含硒量穩(wěn)定的富硒玉米提供實(shí)踐依據(jù)。

1 材料與方法

1．1 玉米含硒量與土壤硒的關(guān)系研究

1．1．1 取樣方法。取樣區(qū)域選在恩施市紅土鄉(xiāng)桑園村和建始縣景陽鄉(xiāng)鄭家淌村，其中桑園村取3個(gè)樣點(diǎn)，鄭家淌村取2個(gè)樣點(diǎn)。在每個(gè)樣點(diǎn)土壤30 cm深剖面均勻取土，曬干，稱取500 g，備檢測。同時(shí)，在取土樣部位取當(dāng)年栽培玉米穗3～4個(gè)，脫粒曬干，稱取500 g，備檢測。

1．1．2 土壤含硒量的測定。檢測儀器為原子熒光分光光度計(jì)(型號(hào)AFS2202E)。取風(fēng)干后的土樣，采取四分法分取適量樣品后，全部粉碎，過0．149 mm孔徑篩，混勻后裝磨口瓶，作為測定全硒的待測樣品。具體按NY/T1104－2006標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測。

1．1．3 玉米含硒量的測定。檢測儀器為原子熒光分光光度計(jì)(型號(hào)AFS9700)。將玉米樣品用水洗3次，60℃烘干，粉碎，儲(chǔ)于塑料瓶類作為檢測全硒的樣品。具體按GB5009．93－2010標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測。

1．1．4 數(shù)據(jù)分析。采用Excel2003數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行相關(guān)分析。為分析玉米對硒的富集特性，計(jì)算硒的富集系數(shù)(Bioconcentrationfactor，BCF)。計(jì)算公式如下:

1．2 施硒肥的富硒效應(yīng)研究

1．2．1 試驗(yàn)材料。有研究表明，玉米補(bǔ)硒以葉面噴施硒肥的效果較好［3－5］。該研究采用葉面硒肥。硒肥用綠微康牌有機(jī)富硒肥，含硒量6 g/L，將其稀釋300倍噴施，稀釋后含硒量為20 mg/kg。

1．2．2 試驗(yàn)方法。試驗(yàn)地選在恩施市紅土鄉(xiāng)桑園村。取2個(gè)不同地塊，每個(gè)地塊劃分2個(gè)小區(qū)。每個(gè)小區(qū)進(jìn)行的處理分別是不噴施硒肥和噴施兩次硒肥。劉春菊等［5］報(bào)道，噴施時(shí)期在抽雄期和采收前7 d的硒含量高于大喇叭口期。該研究在玉米雌蕊吐絲期進(jìn)行第1次噴施硒肥，第1次噴施7 d后進(jìn)行第2次噴施，研究施硒肥對玉米籽粒含硒量的影響。

2 結(jié)果與分析

2．1 玉米籽粒含硒量與土壤硒的關(guān)系 由表1可知，從總的趨勢來看，玉米含硒量隨著土壤含硒量的增加而增加。朱建明等［6］在恩施魚塘壩高硒區(qū)的研究表明，玉米籽粒硒與土壤硒之間表現(xiàn)為0．01顯著正相關(guān)。這與該研究結(jié)果是一致的。研究中，二者相關(guān)系數(shù)(r)為0．991 8，達(dá)到極顯著水平(P＜0．01)。但是，和樣點(diǎn)②相比，樣點(diǎn)①土壤含硒量較高，而玉米籽粒含硒量較低。這種特殊情況主要是由于植物對硒的富集，還與土壤硒的存在形態(tài)和土壤不同理化性質(zhì)等有關(guān)［7］。從表中還可以看出，玉米籽粒的聚硒系數(shù)亦有明顯的隨土壤含硒量的增加而增加的趨勢，二者的相關(guān)系數(shù)(r)為0．995 7，亦達(dá)到極顯著水平(P ＜0．01)。一般，把含硒量大于0．4 kg/mg的土壤劃分為富硒土壤。根據(jù)食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)GB28050－2011D的規(guī)定，固體食品中硒達(dá)到0．15 kg/mg為富含硒食品或富硒食品，而湖北省地方標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的糧食類富硒產(chǎn)品硒含量為 0．2 ～0．5 mg/kg［8－9］。即使在富硒土壤中，玉米聚硒系數(shù)也很低，有3個(gè)樣品沒有超過10%，在這種類型的土壤中生產(chǎn)的玉米籽粒含硒量很低，遠(yuǎn)沒有達(dá)到富硒標(biāo)準(zhǔn)。樣點(diǎn)④土壤含硒量高達(dá)1.68 mg/kg，玉米聚硒系數(shù)只有13.81%，其籽粒含硒量雖達(dá)到富硒標(biāo)準(zhǔn)，但要生產(chǎn)出含硒量穩(wěn)定的富硒玉米還需要進(jìn)一步論證。而樣點(diǎn)③這類高硒土壤玉米聚硒系數(shù)和含硒量都有大幅度提高，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過富硒標(biāo)準(zhǔn)。樣點(diǎn)①、②、③是在一個(gè)農(nóng)戶的土地上，另外還檢測到這個(gè)農(nóng)戶一個(gè)樣點(diǎn)的土壤含硒量為0．37 mg/kg。這4個(gè)樣點(diǎn)的距離只有500 m左右，而土壤含硒量相差很大，最高達(dá)9．81 mg/kg，最低只有0．37 mg/kg。這說明即使在小范圍內(nèi)，土壤硒的分布也很不均勻。同時(shí)，由于玉米在較低硒含量的土壤中聚硒能力低，在一定范圍內(nèi)不大可能生產(chǎn)出含硒量穩(wěn)定的玉米富硒產(chǎn)品。

表1 各樣點(diǎn)土壤含硒量及玉米含硒量、聚硒系數(shù)

2．2 葉面噴施硒肥的富硒效應(yīng) 從表2可以看出，在灌漿成熟期葉面噴施2次硒肥，在富硒土壤中種植的玉米籽粒硒含量會(huì)大幅度提高，噴施硒肥的2個(gè)樣點(diǎn)硒含量分別是未噴施硒肥的8．07倍、8．67倍，硒含量都大幅度超過0．2 mg/kg的富硒標(biāo)準(zhǔn)。所以，在硒含量相對較低和硒分布不均勻的土壤中，葉面噴施硒肥是生產(chǎn)富硒玉米經(jīng)濟(jì)、有效且簡便易行的途徑。

表2 各樣點(diǎn)各處理玉米籽粒硒含量 mg/kg

3 小結(jié)與討論

(1)玉米籽粒含硒量不僅隨著土壤含硒量的增加而增加，其聚硒系數(shù)也隨土壤含硒量的增加而增加，二者均呈0.01水平顯著正相關(guān)關(guān)系。但是，除高硒土壤外，玉米籽粒的聚硒系數(shù)很低，導(dǎo)致玉米籽粒含硒量難以達(dá)到富硒水平，加之即使在小范圍內(nèi)，土壤硒分布得不均勻，要在一定區(qū)域內(nèi)生產(chǎn)出含硒量穩(wěn)定的富硒玉米籽粒是不大可能的。

(2)在玉米成熟灌漿期葉面噴施硒肥，可以大幅度提高玉米籽粒的含硒量。這是生產(chǎn)富硒玉米經(jīng)濟(jì)、有效的途徑。

(3)該研究結(jié)果為開發(fā)生產(chǎn)富硒玉米產(chǎn)品提供實(shí)踐依據(jù)，即通過高硒土壤可以生產(chǎn)出含硒量很高的玉米籽粒。這些玉米產(chǎn)品在食品加工業(yè)中，可以作為有機(jī)硒的添加原料，在富硒食品生產(chǎn)中用途廣泛。在一般較低硒土壤中，可以采用在玉米灌漿成熟期用葉面噴施硒肥的方式提高玉米含硒量，生產(chǎn)出符合富硒標(biāo)準(zhǔn)且含硒量較穩(wěn)定的玉米富硒產(chǎn)品。

(4)在研究過程中，還發(fā)現(xiàn)一個(gè)罕見的高硒土壤區(qū)，檢測到的土壤含硒量達(dá)9．81 mg/kg。玉米含硒量除1個(gè)樣品為9.436 mg/kg外，還有2 個(gè)樣品含硒量為9．287、7．159 mg/kg。這個(gè)高硒區(qū)范圍、土壤硒分布特征以及與玉米等主要農(nóng)作物含硒量的關(guān)系值得進(jìn)一步研究。

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