灌漿期噴施葉面富硒劑對(duì)水稻莖、籽粒富硒及氮磷鉀吸收的影響

高岳　宋京城　闕小峰　徐良　司文會(huì)

摘要：以南粳46為試驗(yàn)材料，研究灌漿期噴施葉面富硒劑后，外源硒在水稻莖、籽粒中的含量變化及其對(duì)莖和籽粒中氮磷鉀含量的影響。結(jié)果表明，施用葉面富硒劑后的水稻莖中含硒量前期顯著增加，隨后快速下降；籽粒含硒量與莖相比，抽穗后5～35 d的變化基本一致，先增加后下降，但抽穗后35 d至成熟期，含硒量基本保持不變。施用葉面富硒劑后，籽粒中氮、鉀的含量與對(duì)照基本一致；在灌漿前期，莖中氮的含量與對(duì)照相比不降反升，莖中鉀的含量對(duì)照則增加，施硒處理后下降；莖中磷的含量與對(duì)照基本一致；在灌漿中期，籽粒磷元素含量降低，對(duì)照則增加。

關(guān)鍵詞：富硒劑；水稻；硒含量；氮磷鉀含量；莖稈；籽粒

中圖分類號(hào)： S511.06 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A 文章編號(hào)：1002-1302（2015）10-0074-03

硒是一種人體所必需的微量元素，具有抗氧化清除體內(nèi)自由基、增強(qiáng)機(jī)體免疫能力、調(diào)節(jié)基礎(chǔ)代謝、排除毒素等功能[1]。人類的心血管疾病、艾滋病、生育系統(tǒng)疾病以及衰老等都與硒的缺乏有一定的關(guān)系[2]。我國(guó)65%以上面積的地區(qū)都不同程度缺硒，超過(guò)7%的人硒元素?cái)z入不足，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的蘇南地區(qū)居民日均硒攝入量?jī)H為34.7 μg，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于中國(guó)膳食推薦最低標(biāo)準(zhǔn)50 μg，是我國(guó)的主要缺硒區(qū)域之一[3]。人體攝入硒營(yíng)養(yǎng)的主要來(lái)源之一為植物性農(nóng)產(chǎn)品，合理提高此類農(nóng)產(chǎn)品中硒的含量，可在一定程度上緩解人體硒元素缺乏問(wèn)題。已有研究結(jié)果表明，硒在水稻中能進(jìn)行富集，大米作為我國(guó)大部分地區(qū)主食，其含硒量與人體硒營(yíng)養(yǎng)狀況有著非常密切的聯(lián)系[4]。通過(guò)葉面噴施硒肥，利用水稻的生物富集和轉(zhuǎn)化作用，把高毒、無(wú)生物活性的無(wú)機(jī)硒轉(zhuǎn)化為安全、低毒、生物活性高的有機(jī)硒，是改善人們硒攝入不足比較合理、有效的方法[5]。

氮、磷、鉀和有機(jī)肥的合理施用對(duì)水稻產(chǎn)量及其構(gòu)成有非常顯著的影響[6]。有研究發(fā)現(xiàn)，硒處理可顯著提高水稻幼苗葉片氮、磷含量，低濃度硒使水稻幼苗葉片鉀含量降低[7]。但硒處理對(duì)灌漿期水稻莖及籽粒中氮磷鉀含量的影響還少見(jiàn)研究報(bào)道。試驗(yàn)對(duì)水稻進(jìn)行葉面噴施富硒劑，研究外源硒在水稻莖、籽粒中的含量變化及其對(duì)莖和籽粒中氮磷鉀含量的影響，為外源硒在水稻籽粒中的富集、富硒水稻種植中肥料的施用等研究提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 材料與試驗(yàn)地點(diǎn) 水稻品種為南粳46，產(chǎn)量 630 kg/hm2 以上。田間試驗(yàn)在江蘇省蘇州市吳中區(qū)陸舍稻油輪作示范區(qū)進(jìn)行，采樣點(diǎn)土壤pH值為6.35，測(cè)得土壤總硒為0.25 mg/kg，總氮為1.4 g/kg、總磷為0.1 g/kg、總鉀為 12.2 g/kg。

1.1.2 富硒試劑 水稻專用葉面富硒劑由項(xiàng)目組聯(lián)合江蘇省食品安全快速檢測(cè)工程技術(shù)研究開(kāi)發(fā)中心共同研制，富硒劑中含有高濃度硒元素（亞硒酸鈉、氨基酸螯合硒等含硒化合物，硒含量≥5 g/L）、氨基酸營(yíng)養(yǎng)素（谷氨酸等，≥50 g/L），此外還有一些促吸收劑和輔助營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。

1.2 方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 水稻用富硒劑1 500 mL/hm2兌水 300 kg，選擇晴好天氣，在水稻齊穗期葉面噴施富硒試劑1次，設(shè)置對(duì)照組（不噴施富硒劑），噴施葉面富硒劑處理重復(fù)3次，每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)面積為60 m2。分別于抽穗后5、15、25、35、45 d（成熟期）取樣檢測(cè)1次莖及籽粒中的硒和氮、磷、鉀的含量。試驗(yàn)常規(guī)管理，成熟后收獲籽粒，得到精米后檢測(cè)硒、氮、磷、鉀含量。

1.2.2 硒、氮、磷、鉀含量的測(cè)定 樣品的測(cè)定由蘇州泰事達(dá)檢測(cè)技術(shù)有限公司進(jìn)行，土壤中全硒的測(cè)定方法采用農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NY/T 1104—2006《土壤中全硒的測(cè)定》；莖及籽粒中硒的測(cè)定采用食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 5009.93—2010《食品中硒的測(cè)定》；莖及籽粒中氮、磷、鉀的測(cè)定采用濕法消解-等離子體發(fā)射光譜法檢測(cè)。

2 結(jié)果與分析

2.1 施用葉面富硒劑后水稻莖、籽粒硒富集的變化

植物葉片能利用氣孔、角質(zhì)層親水基和葉片細(xì)胞的質(zhì)外連絲等與外界進(jìn)行物質(zhì)交換[8]。在水稻籽粒充實(shí)期，劍葉是水稻同化作用最活躍的器官，決定了籽粒的充實(shí)程度。本研究在水稻籽粒灌漿期噴施葉面富硒劑，無(wú)機(jī)硒被劍葉吸收后，由葉片轉(zhuǎn)運(yùn)至籽粒中合成有機(jī)硒。

從圖1可以看出，噴施葉面富硒劑后，水稻莖、籽粒中的硒含量在抽穗后5 d分別由0.08、0.12 mg/kg上升至0.42、035 mg/kg，表明噴施葉面富硒劑后，硒能在較短的時(shí)間內(nèi)被葉片吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)。對(duì)照組水稻莖中的含硒量隨抽穗天數(shù)的增加，前期有較低的增加趨勢(shì)，后期基本趨于平穩(wěn)，略有增加；施用葉面富硒劑后的水稻莖中含硒量隨抽穗天數(shù)的增加，前期顯著增加，在抽穗后25 d達(dá)到最大值，為0.66 mg/kg，隨后快速下降至成熟期的0.23 mg/kg。對(duì)照組水稻籽粒中的含硒量隨抽穗天數(shù)的增加，前期略有降低，在抽穗后15 d達(dá)到最低值，為0.07 mg/kg，后期略有上升；施用葉面富硒劑后的水稻籽粒中含硒量隨抽穗天數(shù)的增加，前期也有顯著增加，抽穗后25 d達(dá)到最大值，為0.50 mg/kg，而后下降，至抽穗后35 d為0.37 mg/kg，此后含量一直穩(wěn)定在0.37 mg/kg左右。對(duì)照精米中硒含量為0.028 mg/kg，施用葉面富硒劑后精米中的硒含量為0.29 mg/kg，是對(duì)照的10倍以上，富硒效果良好。

2.2 施用葉面富硒劑后水稻莖及籽粒中氮磷鉀含量的變化

2.2.1 氮素含量變化 從圖2可以看出，對(duì)照莖中氮素含量在灌漿中前期急劇下降，抽穗后15 d緩慢下降，35 d達(dá)到最小值，為16.8 mg/g，而后呈增加趨勢(shì)；施用葉面富硒劑后莖中氮素含量先增加，在抽穗后15 d達(dá)到最大值，為35 mg/g，隨后急劇下降至成熟期的11.2 mg/g。對(duì)照籽粒中氮素含量在灌漿前期有明顯的增加趨勢(shì)，在抽穗后15 d出現(xiàn)1個(gè)峰值，為13.9 mg/g，隨后急劇下降至抽穗后25 d，灌漿后期氮素含量趨于平穩(wěn)；施用葉面富硒劑后籽粒中氮素含量在灌漿前期有較低增加趨勢(shì)，從抽穗后15 d開(kāi)始逐步下降，一直下降至成熟期的12.4 mg/g。氮是水稻的主要營(yíng)養(yǎng)元素之一，水稻在各個(gè)生育期對(duì)氮素吸收和積累的程度不同，營(yíng)養(yǎng)器官的養(yǎng)分在抽穗后大量向穗部轉(zhuǎn)移[9]。本研究中對(duì)照水稻莖稈中的氮素在灌漿初期迅速向穗部轉(zhuǎn)移，使灌漿初期莖中氮含量迅速降低，而穗部氮含量迅速富集，由于后期可供繼續(xù)轉(zhuǎn)移的氮素減少，抽穗25 d后穗部氮素含量趨于平穩(wěn)；施用葉面富硒劑后，莖中氮含量在抽穗5～15 d期間有明顯的增加，葉面噴硒促進(jìn)了莖對(duì)氮素的吸收，而后期莖中氮含量與對(duì)照基本一致，穗部氮含量在抽穗后5～25 d與對(duì)照基本一致，但后期仍然處于明顯下降中，葉面噴硒影響了穗部對(duì)氮素的吸收與積累。

2.2.2 磷含量變化 從圖3可以看出，對(duì)照莖中磷含量隨灌漿進(jìn)程逐漸減少，至成熟期減少到最低值，為1.09 mg/g；施用葉面富硒劑后莖中磷含量前期逐漸減少至抽穗后35 d，隨后含量穩(wěn)定在1.63 mg/g左右。對(duì)照籽粒中磷含量在抽穗后5～15 d 急劇增加，隨后緩慢增加直至成熟期；施用葉面富硒劑后籽粒中磷含量前期有增加趨勢(shì)，到抽穗后15 d含量開(kāi)始下降，至35 d達(dá)最低值，為1.04 mg/g，隨后又急劇增加至成熟期的2.15 mg/g。施用葉面富硒劑后莖中磷含量與對(duì)照基本一致，呈逐步下降趨勢(shì)，但下降幅度明顯變小；與對(duì)照的一直增加趨勢(shì)不同，籽粒中磷含量在抽穗后15～35 d呈明顯下降趨勢(shì)，表明在此期間硒元素影響了磷在穗部的吸收，隨著籽粒硒含量在抽穗后35 d趨于穩(wěn)定，磷含量開(kāi)始增加。

2.2.2 鉀含量變化 從圖4可以看出，對(duì)照莖中鉀含量在灌漿前期急劇增加，在抽穗后25 d達(dá)到最大值，為28.56 mg/g，而后逐漸下降至成熟期；施用葉面富硒劑后莖中鉀含量在灌漿前期先下降，從抽穗后15 d開(kāi)始逐步增加到抽穗后35 d的 29.35 mg/g，隨后急劇下降至成熟期的21.56 mg/g。對(duì)照籽粒中鉀含量在灌漿前期急劇下降至抽穗后25 d，隨后緩慢下降至成熟期；施用葉面富硒劑后，籽粒中鉀含量在灌漿前期同樣急劇下降，直至抽穗后25 d緩慢增加至抽穗后35 d，隨后下降至成熟期。施用葉面富硒劑在灌漿前期影響了鉀元素在莖中的吸收，使其含量有明顯下降，后期趨勢(shì)與對(duì)照一致。而籽粒中鉀含量的變化，處理與對(duì)照基本一致。

3 結(jié)論與討論

葉面噴硒能夠顯著提高水稻對(duì)硒的吸收能力，水稻各部位的硒濃度與噴施濃度呈明顯的正相關(guān)[10]。國(guó)家規(guī)定富硒大米的硒含量為0.1～0.3 mg/kg。根據(jù)已有研究，本試驗(yàn)施用自主研發(fā)的葉面富硒劑1 500 mL/hm2，最終精米含硒量達(dá)0.26 mg/kg，達(dá)到了經(jīng)濟(jì)、高效、良好的富硒效果。

水稻莖及籽粒中的含硒量隨著時(shí)間的變化而變化。對(duì)照隨著抽穗天數(shù)的增加，莖的含硒量前期有較少的增加，后期基本趨于平穩(wěn)，略有增加；籽粒的含硒量前期略有降低，后期略有上升。施用葉面富硒劑后的水稻莖中含硒量前期顯著增加，隨后快速下降；籽粒含硒量變化與莖相比，抽穗后5～35 d變化基本一致，先增加后下降，但抽穗后35 d至成熟期，含硒量基本保持不變。說(shuō)明施用葉面富硒劑后，硒元素通過(guò)葉面吸收后依次轉(zhuǎn)移到莖和穗部，抽穗后25 d硒的吸收量達(dá)到最大值，后期莖中的硒元素仍在向穗部轉(zhuǎn)移，由于莖無(wú)法再?gòu)娜~片吸收到硒元素，導(dǎo)致莖中硒元素急劇下降，而穗部硒元素保持平穩(wěn)。

水稻產(chǎn)量與其體內(nèi)氮、磷、鉀等養(yǎng)分狀態(tài)關(guān)系密切[11]。施用葉面富硒劑后，在灌漿前期（抽穗5～10 d），莖中氮的含量與對(duì)照相比不降反升，說(shuō)明硒施用在前期促進(jìn)了莖中氮的吸收；而莖中鉀的含量對(duì)照高于處理，施硒處理后下降，表明硒的施用在前期阻礙了莖中鉀的吸收；施用葉面富硒劑后，在灌漿中期（抽穗15～35 d），籽粒磷元素含量降低對(duì)照則增加，表明這個(gè)時(shí)期施硒阻礙了籽粒磷元素的吸收。對(duì)水稻施用葉面富硒劑后氮磷鉀變化的機(jī)理還需進(jìn)一步研究，為種植富硒水稻時(shí)肥料的使用提供科學(xué)依據(jù)，為更加經(jīng)濟(jì)、高效地生產(chǎn)富硒水稻提供技術(shù)支持。

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