不同品種（系）和地區(qū)對小米硒含量的影響

趙 宇，崔紀(jì)菡，李順國，夏雪巖，宋世佳，劉 猛，王慧軍

（1.河北省農(nóng)林科學(xué)院谷子研究所，河北省雜糧研究實(shí)驗(yàn)室，河北 石家莊 050035；2.河北省農(nóng)林科學(xué)院，河北 石家莊 050035）

硒是人體必需的微量元素之一，具有提高人體免疫力、抗衰老、降血糖、防癌變等諸多生物學(xué)功能[1，2]，人體缺硒會引起克山病、大骨節(jié)病、白肌病[3，4]等多種疾病。提高糧食的硒含量是改善人體膳食硒營養(yǎng)的主要途徑。目前國內(nèi)對硒含量的研究多集中在水稻、小麥、玉米和土豆等作物上，內(nèi)容大多為不同品種、不同地區(qū)作物對硒的吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)[5～7]，不同硒肥對作物產(chǎn)量、硒累積和品質(zhì)的影響[8，9]等方面。目前，對谷子的硒研究主要集中在不同品種的硒含量差異上，測定結(jié)果顯示，晉谷29號的硒含量為 0.04 μg/g[10]，豫谷 11 的硒含量為 173.78 μg/g[11]；但是，不同種植區(qū)域?qū)茸游康挠绊懮形匆妶蟮?，且品種與地域環(huán)境的交互作用對小米硒含量的影響也尚不明確。為了明確品種（系）和種植區(qū)域?qū)π∶孜康挠绊懀詠碜怨茸又鳟a(chǎn)區(qū)河南、河北、山西、山東四省的夏谷主栽品種或潛力品系為試材，同時在土壤硒含量不同的3個地區(qū)種植，通過對種植區(qū)不同小米和土壤硒含量的檢測結(jié)果，明確品種（系）和種植區(qū)對谷子硒累積的影響，為優(yōu)化小米硒營養(yǎng)、品種選育和栽培調(diào)控提供依據(jù)。

1 材料與方法

參試谷子材料來自我國谷子主產(chǎn)區(qū)河南、河北、山西、山東四省的夏谷主栽品種或潛力品系，共25個（表1）。試驗(yàn)于2014年在河北藁城、河北井陘和山東博山同時進(jìn)行，三地土壤硒含量差異達(dá)到了極顯著水平 （表 2）。

表1 參試谷子品種（系）及其來源Table 1 The tested foxtail millet varieties and their sources

表2 3個種植區(qū)的土壤硒含量Table 2 Soil Se content at three sites

3個種植區(qū)的試驗(yàn)設(shè)計均相同。試驗(yàn)設(shè)谷子品種25個處理，小區(qū)面積7.2 m2（2.4 m×3.0 m），隨機(jī)區(qū)組排列，3次重復(fù)。播前澆底墑水約600 m3/hm2，基施N 150 kg/hm2、P2O5100 kg/hm2和 K2O 100 kg/hm2。在品種成熟期，每小區(qū)隨機(jī)剪取谷穗20個，曬干后去殼得到小米。采用四分之一法取樣，在65℃條件下烘干，先用粉碎機(jī)進(jìn)行初步粉碎，然后將粗粉轉(zhuǎn)移到球磨儀磨細(xì)。委托中國地質(zhì)科學(xué)物理地球化學(xué)勘探研究所檢測樣品的硒含量，測試方法為氫化物-原子熒光光譜法 （HG-AFS）[12]。采用 Excel 2010和 SPSS Statistic 18軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計，按照小米的硒含量對參試谷子品種進(jìn)行排序，利用通用線性模型分析品種和種植區(qū)雙因素對小米硒含量的影響。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤硒含量和谷子品種（系）對小米硒含量的影響

利用通用線性模型分析品種和種植區(qū)對小米硒含量的影響，結(jié)果（表3）顯示，土壤硒含量對小米硒含量的影響達(dá)到了極顯著水平，品種（系）對小米硒含量無顯著影響，土壤硒含量與品種（系）的交互作用對小米硒含量也無顯著影響。表明土壤硒含量是影響小米硒含量的決定性因素。

2.2 不同谷子品種（系）的小米硒含量

為了進(jìn)一步明確谷子品種（系）對小米硒含量的影響，對25個谷子品種（系）的三地市小米硒含量平均值進(jìn)行統(tǒng)計，結(jié)果（表4）表明，不同谷子品種（系）的硒含量差異較大，參試材料的硒含量為0.03～0.19 μg/g，平均硒含量為0.083 7 μg/g，其中，濟(jì)谷15的平均硒含量最高（0.101μg/g），衡谷11號的平均硒含量最低（僅0.072 μg/g），最高值是最低值的1.40倍。濟(jì)谷15、衡谷10號、冀谷35、博山黑谷、夏谷2號和冀谷21的小米硒含量較高，根據(jù)《富硒谷子生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程》 （DB 13/T 2320—2015）“谷子種植在富硒土壤或人為施入硒肥，再經(jīng)谷子生理轉(zhuǎn)化，硒含量在0.1～0.3 μg/g范圍內(nèi)可稱為富硒谷米”標(biāo)準(zhǔn)[13]，這6個品種可作為富硒品種使用。可以看出，品種是影響小米硒含量的一大因素，篩選富硒品種有助于提高小米的硒含量。

表3 土壤硒含量和谷子品種（系）對小米硒含量的影響Table 3 Effects of soil Se content and varieties on Se content in foxtail millet grain

表4 不同谷子品種（系）的小米硒含量Table 4 Se content of grain among foxtail millet varieties

2.3 不同種植區(qū)的小米硒含量

對三地市25個谷子品種（系）的小米硒含量平均值進(jìn)行統(tǒng)計，結(jié)果（表5）表明，種植區(qū)是影響小米硒含量的又一大重要因素，不同地區(qū)小米硒含量順序?yàn)檗怀牵静┥剑揪€，且兩兩之間的差異均達(dá)到了極顯著水平，其中，最高值是最低值的2.67倍。藁城的小米硒含量為0.121 0 μg/g，達(dá)到了富硒小米標(biāo)準(zhǔn)[13]，因此，可作為富硒谷子種植區(qū)開發(fā)利用。

表5 3個種植區(qū)的小米硒含量Table 5 Se content in foxtail millet grain at three sites

3 結(jié)論與討論

目前，對富硒谷子品種資源認(rèn)定尚無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，研究工作也處于起步階段，因此，對于富硒谷子品種的資源篩選與標(biāo)準(zhǔn)制定在理論和實(shí)踐上都具有重要意義。

以25個來自我國谷子主產(chǎn)區(qū)河南、河北、山西、山東四省的夏谷主栽品種或潛力品系為試材，2014年在土壤硒含量明顯不同的河北藁城、河北井陘和山東博山同時進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果顯示，參試材料的小米硒含量為0.03～0.19 μg/g，不同品種（系）差異較大；平均硒含量為0.083 7 μg/g，品種的三地平均硒含量最高值是最低值的1.40倍。劉三才等[14]對來自中國5個種植區(qū)域112份谷子品種的硒含量進(jìn)行了測定，結(jié)果顯示，其平均硒含量為0.053 μg/g。該研究結(jié)果低于本研究的平均硒含量0.083 7 μg/g，主要原因是各試驗(yàn)所處的環(huán)境條件不同，其次是品種（系）的差異。濟(jì)谷15、衡谷10號、冀谷35、博山黑谷、夏谷2號和冀谷21的小米硒含量較高，可選擇這6個富硒谷子品種進(jìn)行功能性營養(yǎng)食品的開發(fā)。

植物對礦質(zhì)元素的吸收和積累，與土壤中的礦質(zhì)元素含量有關(guān)，這在眾多植物上得到了證實(shí)，如生長在鹽堿地上的奎奴亞藜種子中的鈣、鎂、鋅和錳含量較生長在中性土壤上的植株元素含量高[15]。郭孝等[9]對5個地區(qū)的小麥及其土壤硒含量進(jìn)行了相關(guān)性分析，發(fā)現(xiàn)小麥籽粒硒含量隨土壤硒含量的增加而增加，二者呈顯著正相關(guān)。本研究結(jié)果顯示，土壤硒水平對小米硒含量影響極顯著，小米硒含量隨著土壤硒含量的升高而明顯增加。

目前的研究普遍認(rèn)為，作物籽粒中的微量元素含量主要受生態(tài)環(huán)境和遺傳因素的影響[15～17]。本研究結(jié)果表明，谷子籽粒中的硒含量受土壤硒含量及品種遺傳因素的共同作用，且土壤硒含量對小米硒含量的影響大于遺傳因素的影響，即：小米的硒含量具有較強(qiáng)的栽培可塑性，選擇適宜的種植區(qū)域?qū)μ岣咝∶孜啃Ч黠@，且選擇富硒土壤栽植谷子，有利于彌補(bǔ)因品種差異而引起的硒含量的不穩(wěn)定。

［1］ Smrkolj P，Pograjc L，Hlastan-Ribi C，Stibilj V.Selenium content in selected slovenian foodstuffs and estimated daily intakes of selenium ［J］.Food Chemistry，2005，90（4）：691-697.

［2］侯小東，藺新英.硒等微量元素的生物學(xué)相關(guān)效應(yīng)的研究進(jìn)展［J］.環(huán)境與健康雜志，2007，24（10）：840-842.

［3］譚見安.環(huán)境生命元素與克山?。跰］.北京：中國醫(yī)藥科技出版社，1996.

［4］張麗珊，朱 巖，可 夫，鞠山見，于殿臣，姜 萍.東北大骨節(jié)病病區(qū)主要土壤腐殖酸硒與大骨節(jié)病關(guān)系的研究 ［J］.應(yīng)用生態(tài)學(xué)報，1990，1（4）：333-337.

［5］周鑫斌，于淑惠，賴 凡.水稻品種間吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)硒特性差異機(jī)制研究［J］.土壤學(xué)報，2014，51（3）：594-599.

［6］朱 薇，劉 慶，楊守祥.不同花生品種富硒能力［J］.中國油料作物學(xué)報，2016，38（2）：260-266.

［7］朱 玲.不同品種小麥中硒含量的測定及其與生長土壤中硒水平的相關(guān)性研究［D］.鄭州：河南農(nóng)業(yè)大學(xué)，2007.

［8］殷金巖，耿增超，孟令軍，王海濤，張 雯，陳心想.不同硒肥對馬鈴薯產(chǎn)量、硒含量及品質(zhì)的影響［J］.西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2012，40（9）：122-127.

［9］郭 孝，介曉磊，胡華鋒，李建平，李 明，黃安群，石志芳.基施硒肥對裸燕麥營養(yǎng)水平的影響［J］.草業(yè)學(xué)報，2013，22（1）：53-59.

［10］趙海云，陳繼富，王宏麗，楊成元，張 杰.優(yōu)質(zhì)富硒谷新品種晉谷29號選育及其小米深加工［J］.作物研究，2007，21（3）：394-395.

［11］劉海萍，王素英，路志國，蔣自可，閻宏山，劉瑞芳，李春萍.優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)富硒谷子新品種豫谷11號的選育［J］.河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2005，34（9）：27-28.

［12］GB 5009.93—2010，食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中硒的測定 ［S］.

［13］趙 宇，劉 猛，劉 斐，夏雪巖，崔紀(jì)菡，南春梅，李順國.富硒谷子生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程［J］.河北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2017，21（1）：12-14.

［14］劉三才，朱志華，李為喜，劉 方，李 燕，黃 蓉.谷子品種資源微量元素硒和蛋白質(zhì)含量的測定與評價［J］.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，42（11）：3812-3818.

［15］魯 璐，季英苗，李莉蓉，李竹林，吳 瑜.不同地區(qū)、不同品種（系）小麥鋅、鐵和硒含量分析［J］.應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報，2010，16（5）：646-649.

［16］張學(xué)林，梅四偉，郭天財，王晨陽，朱云集，王永華.遺傳和環(huán)境因素對不同冬小麥品種品質(zhì)性狀的影響［J］.麥類作物學(xué)報，2010，30（2）：249-253.

［17］劉曉東，張愛霞，王桂榮，王慧軍.品種與地域因素對谷子中Fe、Zn、Mg和Se元素含量影響的研究［J］.河北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，15（10）：7-10.