5個棉花品種對不同硒源硒的富集作用

李定國 林忠旭 石治鵬 朱雪成 徐印印 邢丹英

摘要：擬篩選富集硒能力強的棉花品種，探索硒源施用的合適濃度，為硒在棉花栽培中的應用奠定基礎。以5個棉花品種為材料，施用5種外源硒肥，每種硒源選用2個濃度，采用隨機區(qū)組試驗設計，在棉花性狀表現最充分的結鈴盛期取功能葉測定葉片硒含量。結果表明，試驗棉花品種中，GY5、鄂抗13、新陸早38能更好地利用外源硒。試驗外源硒中，亞硒酸鈉在棉花葉片中的富集極顯著優(yōu)于其他外源硒。鄂抗13-亞硒酸鈉棉花葉片硒含量最大，為 0.322 7 mg/kg，顯著高于其他組。棉花葉片對不同濃度硒源的富集試驗中，大多數組合間差異不顯著，只有10 mg/kg亞硒酸鈉在棉花葉片中的富集效果最優(yōu)。由結果可知，不同硒源、不同硒濃度在不同棉花品種葉片中的富集效應有一定的差異。[JP]

關鍵詞：棉花；硒；富集作用

中圖分類號： S562.037文獻標志碼： A

文章編號：1002-1302（2017）10-0062-03

硒（Se）是對動物和人體十分有益且必不可少的微量元素之一，科學工作者對糧食作物、蔬菜、水果、食用菌、茶葉等進行了硒肥試驗。結果表明，硒具有增加作物產量與增進作物品質的效果[1-5]。

植物中硒的含量變幅很大，因植物種類而異，從幾μg/kg到幾千mg/kg。根據不同植物積累硒能力的不同，可把植物分為聚硒植物和非聚硒植物。聚硒植物可作為硒指示植物，如黃芪屬（Astragalus Linn.）植物，硒含量為1～10 g/kg[6]。大部分農作物屬非聚硒植物，含硒量不超過30 mg/kg，且不同作物對硒的吸收和富集能力又有很大差異。一般作物中，十字花科植物對硒的積累能力最強，其次是豆科植物，谷類植物最低，谷類中以小麥對硒的積聚能力最強，其含硒量排序是油菜籽>大豆>小麥>蠶豆，蠶豆、豌豆、玉米和甘薯的含硒量均低于 0.05 mg/kg，卷心菜也有較多的硒積累[7]。

硒能夠改善棉花的纖維品質[8]，增加棉花早期產量[9]，但是棉花對硒吸收和富集能力的研究尚未見報道。本試驗用5個棉花品種，采用5種硒源，設置2個濃度，初步研究棉花葉片對硒的富集作用，以期為棉花富硒研究提供參考。

1材料與方法

1.1試驗材料

供試材料：選用棉花品種鄂抗13、DP410B、GY5、新陸早38、TM-1，相關特性和來源見表1。

試驗于湖北省荊州市李埠鎮(zhèn)進行，試驗地土壤為壤土，土壤基本理化性狀為pH值7.3，有機質含量19.52 mg/kg，有機

質堿解氮含量50.86 mg/kg，速效磷含量5.22 mg/kg，速效鉀含量101.00 mg/kg，全硒含量0.22 mg/kg。

供試硒源：亞硒酸鈉（分析純）；AB肥（南京綠農科技開發(fā)有限公司，硒含量500 mg/kg）；富硒寶（黑龍江省農業(yè)科學院土壤肥料與環(huán)境資源研究所，硒含量250 mg/kg）；硒代蛋氨酸（分析純）；硒礦粉（恩施眾惠富硒農業(yè)科技發(fā)展有限公司，硒含量1 000 mg/kg）。

1.2試驗設計

鄂抗13、DP410B、GY5、新陸早38、TM-1這5個棉花品種（編號A1～A5）處理相同，設亞硒酸鈉（B1）、AB肥（B2）、富硒寶（B3）、硒代蛋氨酸（B4）、硒礦粉（B5）5種硒源，每種硒源設5、10 mg/kg 2個水平（以硒計），以不施硒為對照。每個品種11個處理，每個處理3個重復。硒礦粉以基肥形式一次施入，其他硒肥均在苗期分3次噴棉花葉片（2015年5月15日、5月25日、6月5日）。試驗設計見表2。不同硒源各設置2個濃度并設空白對照，處理序號見表3。

棉花各品種4月15日育苗，5月1日移栽，行距1 m，株距0.5 m，每小區(qū)10株，小區(qū)面積5 m2，9月15日取功能葉（主莖葉倒4葉），測葉片硒含量。

1.3硒含量測定

硒的測定過程中所用試劑均為優(yōu)級純，硒含量的測定采用（HNO3+HClO4）混合酸（體積比為4 ∶[KG-*3]1）消煮，HCl還原，原子熒光光譜法測定[10]。

消化：稱取1 g樣品置于100 mL高筒燒杯中，加20 mL混合酸（硝酸、高氯酸體積比4 ∶[KG-*3]1）蓋上表面皿。待反應緩和

鹽酸并進行超聲波振蕩。

配制標準工作溶液：分別取0.01、0.02、0.03、0.05、0.10、0.20 mL的0.5 μg/mL硒標準工作液于5 mL離心管中，加1 mL鹽酸并進行超聲波振蕩。

測定：按照表4中的參考條件設置熒光參數。待儀器穩(wěn)定后，連續(xù)用標準系列的零管進樣，待讀數穩(wěn)定后測試標準工作溶液，繪制標準曲線。儀器自動計算結果，在試樣參數界面輸入試樣質量、稀釋體積，按標準曲線測定標準工作溶液。先用試樣空白消化液進樣，進入空白值測量狀態(tài)，讓儀器取其平均值作為空白值，再進樣待測液，測試完畢之后儀器自動扣除空白值并自動計算結果。

1.4數據分析

2結果與分析

2.1不同棉花品種葉片硒含量差異分析

由表5可以看出，試驗所用5個棉花品種中，GY5、鄂抗13、新陸早38棉花葉片硒含量差異不顯著，DP410B和TM-1棉花葉片硒含量差異不顯著；GY5、鄂抗13、新陸早38和DP410B、TM-1之間棉花葉片硒含量差異達到極顯著水平，可見GY5、鄂抗13、新陸早38能更好地利用外源硒。

2.2不同外源硒在棉花葉片中富集的差異性分析

由表6可知，不同的外源硒在棉花葉片中的富集效應不同，葉面施用亞硒酸鈉的富集效果最好，極顯著優(yōu)于其他外源硒；其他4種外源硒之間的富集效應差異不顯著。

2.3棉花品種與不同硒源的互作效應分析

對不同棉花品種施不同的外源硒，并對棉花葉片中富集硒的含量進行測定，由圖1可知，不同棉花品種葉片硒含量為0.126 0～0.322 7 mg/kg，T1處理棉花葉片硒含量最高，為 0.322 7 mg/kg，且顯著高于其他處理；T11處理與T1、T22、T7、T8、T9、T10、T25、T23、T24處理間均有顯著性差異，與其他各處理無顯著差異；T15處理除與T1、T23、T24、T25處理間均有顯著性差異外，與其他各處理無顯著差異；T17處理除與T1、T23、T24處理有顯著性差異外，與其他各組無顯著差異；T14處理除與T1、T24處理均有顯著性差異，與其他各處理無顯著差異；T4處理除與T1處理有顯著性差異外，與其他各處理均無顯著差異。棉花品種與外源硒間的互作效應比較復雜，不同處理組合間棉花葉片硒含量的表現也各不相同，其中鄂抗13-亞硒酸鈉（T1）這個組合棉花葉片富集硒的能力較強，顯著高于其他組合。[FL）]

[FL（2K2]2.4不用硒源與試驗濃度的互作效應分析

由圖2可知，M1處理棉花葉片硒含量最高，為 0.342 9 mg/kg，且顯著高于其他處理；M4處理棉花葉片硒含量與M1、M14處理差異顯著；M14處理棉花葉片硒含量最低，顯著低于M1、M4處理；其他各處理間葉片硒含量差異不顯著。棉花葉片對不同濃度硒源的富集中，大多數組合間差異不顯著，其中10 mg/kg亞硒酸鈉在棉花葉片中的富集效果最優(yōu)。

2.5品種相同、硒源相同棉花葉片硒含量差異分析

由圖3可知，亞硒酸鈉處理后的鄂抗13葉片硒含量顯著高于其他外源硒，其他4種外源硒之間差異不顯著；其余4個品種不同外源硒在棉花葉片中的富集效應沒有顯著差異。不同的硒源在不同棉花品種葉片中的富集效應有差異，本試驗棉花品種中，DP410B、GY5、新陸早38、TM-1對外源硒種類反應不敏感，只有鄂抗13施亞硒酸鈉棉花葉片硒含量顯著高于其他外源硒。

由圖4可知，同一硒源在不同棉花品種中表現不一，AB肥處理后的不同棉花品種間的葉片硒含量無顯著差異；亞硒酸鈉處理后的鄂抗13棉花葉片硒含量顯著高于其他4個棉花品種，其他4個棉花品種間沒有顯著差異；富硒寶處理后的GY5與TM-1棉花葉片硒含量差異顯著，其他品種間無顯著差異；硒代蛋氨酸處理后的鄂抗13和GY5與TM-1差異顯著；硒礦粉處理后的GY5棉花葉片硒含量顯著高于DP410B和TM-1。

3討論與結論

Asher等用75Se示蹤法和色譜法證實植物體內轉移的硒是硒酸根形態(tài)，用亞硒酸鹽供給植物，在根部被吸收并轉化為硒酸鹽和未知形態(tài)的硒化合物后向地上部運輸至葉片，在那里由無機硒轉化為有機硒[12]。本研究顯示，鄂抗13-亞硒酸鈉棉花葉片硒含量最高，為0.322 7 mg/kg，顯著高于其他組。棉花葉片對不同濃度硒源的富集中，大多數組合間差異不顯著，只有10 mg/kg亞硒酸鈉在棉花葉片中的富集效果最優(yōu)。結果表明，在棉花中施用硒，要選擇合適的棉花品種，施用合適的外源硒，才能有效提高棉花葉片硒含量。

試驗所用的外源硒不同，在棉花葉片中的富集效應不同，葉面施用亞硒酸鈉效果最好，說明棉花對亞硒酸鹽反應敏感，這與其他作物硒研究中大多使用亞硒酸鈉的結果一致[13-14]。棉花葉片對不同濃度硒源的富集中，大多數組合間差異不顯著，不過10 mg/kg亞硒酸鈉在棉花葉片中的富集效果最優(yōu)。這可能與硒元素的存在狀態(tài)有關，合適濃度的亞硒酸鹽能夠很[CM（25]好地在葉片中富集，而其他形態(tài)的硒元素在棉花葉片中的[CM）]

富集效果較差。

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