富硒水稻生產(chǎn)技術(shù)研究進(jìn)展

李云+林碩+金磊+王學(xué)瑛+劉國俠

摘 要：該研究概述了近年來富硒水稻科學(xué)的生產(chǎn)技術(shù)，包括富硒水稻的品種選擇、大田生產(chǎn)及栽培管理技術(shù)。通過不同品種的篩選、硒肥施用類型及時(shí)期、水肥管理等綜合農(nóng)藝措施，為水稻的富硒和高產(chǎn)提供科學(xué)的參考和依據(jù)。

關(guān)鍵詞：富硒；水稻品種；生產(chǎn)技術(shù)；大田管理

中圖分類號(hào) S511 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2017）16-0054-04

硒是人體必需的微量元素，也是重要的生命元素[1]。有關(guān)研究發(fā)現(xiàn)硒元素對(duì)人類有多種保健功能，如抗病毒、抗衰老、抗氧化、抗輻射、提高人體免疫力等，因此，硒元素的攝入量直接關(guān)系人類的機(jī)體健康[2-6]。相比之下，我國屬于缺硒國家，2/3的地區(qū)、75%以上的人口存在不同程度缺硒狀況[7]。黃劍鋒等[8]研究發(fā)現(xiàn)國內(nèi)人均硒元素?cái)z入量遠(yuǎn)低于CNS（中國營養(yǎng)學(xué)會(huì)）推薦的每天60μg至250μg標(biāo)準(zhǔn)，也低于WHO（世界衛(wèi)生組織）推薦的50μg標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)際僅為32μg。隨著人們生活品質(zhì)的不斷提高，硒元素的有益功效也越來越受重視，補(bǔ)硒工作迫在眉睫。

“藥補(bǔ)不如食補(bǔ)”作為我國居民營養(yǎng)的補(bǔ)充理念，與CNS推薦的硒元素?cái)z入來源相一致。姜超強(qiáng)等[9]提出人體硒元素營養(yǎng)供給的根本途徑是合理提高農(nóng)產(chǎn)品硒水平。作為我國主要糧食作物，水稻有著極高的需求量，65%以上的居民將稻米作為主要食物[10]。周鑫斌等[11]研究發(fā)現(xiàn)國內(nèi)稻米硒元素含量為0.032mg/kg，低的僅有0.016mg/kg，遠(yuǎn)不能滿足人體健康所需。因此開發(fā)富硒稻米，提高稻米含硒量具有重要現(xiàn)實(shí)意義。本文旨在前人研究成果基礎(chǔ)上結(jié)合筆者多年水稻生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，通過篩選優(yōu)質(zhì)的富硒載體品種、完善富硒稻大田生產(chǎn)技術(shù)和管理技術(shù)等農(nóng)藝措施來提高稻米硒元素含量的方法是有效且可行的。

1 富硒優(yōu)質(zhì)品種選擇

1.1 優(yōu)質(zhì)載體品種選擇 不同水稻品種因環(huán)境、人工選擇等因素對(duì)硒元素的富集能力存在差異[12]。利用水稻富硒能力的差異性，選擇高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗性強(qiáng)的水稻品種作為富硒載體品種[13]。如皖南地區(qū)宜選擇種植面積較廣、品質(zhì)較優(yōu)的多個(gè)水稻品種為試驗(yàn)材料，采用土壤施硒或葉面噴硒方式對(duì)水稻進(jìn)行硒元素強(qiáng)化，比較不同品種對(duì)硒的吸收、分配及其水稻產(chǎn)量和品質(zhì)的變化，進(jìn)而篩選富硒優(yōu)勢(shì)顯著的作為富硒載體品種。

張玲霞[14]對(duì)Y兩優(yōu)7號(hào)、新兩優(yōu)6號(hào)、華安501等3種稻米硒元素含量的化驗(yàn)結(jié)果綜合分析，以Y兩優(yōu)7號(hào)稻米含硒量最高，富硒綜合能力最強(qiáng)，達(dá)到0.12mg/kg；其次為新兩優(yōu)6號(hào)，含硒量達(dá)到0.11mg/kg；華安501的含硒量為0.09mg/kg，富硒能力最差。王金英等[15]研究了36種具代表性的水稻推廣品種，分析發(fā)現(xiàn)稻米平均含硒量為0.024±0.007mg/kg；總體變幅范圍大，在0.009mg/kg至0.065mg/kg之間。朱文東[16]為篩選硒富集能力強(qiáng)的優(yōu)質(zhì)水稻品種，結(jié)合土壤含硒量分析相應(yīng)13種水稻樣品結(jié)果：13份水稻品種平均硒元素含量為0.08mg/kg，其中D優(yōu)11號(hào)土壤含硒量為0.31mg/kg，稻米硒元素含量為0.14mg/kg；國豐1號(hào)土壤含硒量為0.82mg/kg，稻米硒元素含量為0.16mg/kg；渝優(yōu)35相應(yīng)土壤含硒量為0.31mg/kg，稻米硒元素含量為0.04mg/kg等；土壤含硒量低而稻米硒元素含量高則品種富硒能力強(qiáng)，反之亦然。綜合各項(xiàng)指標(biāo)，D優(yōu)11號(hào)表現(xiàn)優(yōu)異，可作為富硒優(yōu)質(zhì)載體品種。

1.2 篩選富硒種質(zhì)資源，選育富硒品種 富硒基因型篩選的目標(biāo)是要獲得能適應(yīng)大田生產(chǎn)且在較大地域范圍和較長年限都能保持較高硒含量、穩(wěn)定生長、適應(yīng)種植的品種。水稻對(duì)硒元素有富集效應(yīng)，可利用水稻種質(zhì)資源的差異性，篩選富硒能力強(qiáng)、抗病、高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的品種作為親本，運(yùn)用傳統(tǒng)與現(xiàn)代育種相結(jié)合的方法，培育具富硒基因型的優(yōu)良水稻新品種。

韓龍植等[17]運(yùn)用系譜選擇與花藥培養(yǎng)相結(jié)合的方法，創(chuàng)造出如香軟米1578等一系列富硒能力顯著的水稻新品種。蔣彬[18]系統(tǒng)研究了不同基因型稻米硒元素含量的差異性，對(duì)239份水稻精米進(jìn)行分析測(cè)定，硒元素含量0.0012mg/kg～0.0438mg/kg，證實(shí)了不同基因型稻米的硒元素含量差異較大。通過分析江蘇省57個(gè)具代表性的水稻品種中硒元素含量，李正文等[19]驗(yàn)證了不同品種對(duì)硒元素的富集能力存在差異，且差異顯著。因此，選育優(yōu)質(zhì)種質(zhì)資源可利用水稻基因型的差異性篩選富硒能力強(qiáng)的作為親本品種。

2 富硒稻大田生產(chǎn)技術(shù)

2.1 不同硒肥施用對(duì)水稻硒元素含量的影響 隨著農(nóng)業(yè)的發(fā)展，硒肥使用的常態(tài)化，其種類也豐富多樣。因施肥方式的不同，將硒肥分為基施硒肥和葉面硒肥；因物理性狀的差異，將硒肥分為固體硒肥和液體硒肥；因化學(xué)成分可將硒肥分為無機(jī)硒肥和有機(jī)硒肥[20]。其中，無機(jī)硒肥一般將亞硒酸鈉、硒酸鈉、硒礦粉等化學(xué)試劑直接加入無機(jī)肥料中制成；有機(jī)硒肥則是將亞硒酸鈉加入發(fā)酵腐熟或未腐熟的有機(jī)肥或發(fā)酵液中制成。

2.1.1 無機(jī)硒肥施用對(duì)水稻硒元素含量的影響 Giacosa等[21]研究發(fā)現(xiàn)水稻葉面噴施硒酸鈉，稻米中的硒元素含量從原有的0.36mg/kg提高到1.64mg/kg，增幅達(dá)4.5倍以上。Chen等[22]研究結(jié)果表明，水稻施用葉面硒肥使精米中硒元素含量提高了6.6至9.0倍，但對(duì)水稻生長發(fā)育和稻米產(chǎn)量影響不大。Boldrin等[23]研究分析比較了在巴西熱帶土壤中施用硒酸鹽和亞硒酸鹽對(duì)水稻籽粒中硒元素含量的影響，結(jié)果與Chen等的研究結(jié)果相一致。黃青青等[24]采用分根試驗(yàn)和吸收動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)研究了硒酸鹽與亞硒酸鹽及其相互作用對(duì)水稻吸收硒的影響，結(jié)果表明水稻幼根根系對(duì)硒酸鹽的吸收能力明顯不如亞硒酸鹽；且在二者共存環(huán)境下，亞硒酸鹽的存在有利于水稻根系對(duì)硒酸鹽的吸收；相反，水稻根系對(duì)亞硒酸鹽的吸收，硒酸鹽卻起到一定的抑制作用。

2.1.2 有機(jī)硒肥施用對(duì)水稻硒元素含量的影響 陳雪等[25]報(bào)道了施用有機(jī)硒肥對(duì)水稻產(chǎn)量品質(zhì)及植株硒分布的影響，其中品種博III優(yōu)經(jīng)施用有機(jī)硒肥的籽粒硒元素含量高達(dá)0.362mg/kg，是對(duì)照（0.022mg/kg）的16倍以上；池忠志等[26]研究發(fā)現(xiàn)施用有機(jī)硒肥能提高水稻產(chǎn)量，且水稻結(jié)實(shí)率的增長是施硒增產(chǎn)的主要原因。管恩相等[27]通過對(duì)星2號(hào)和農(nóng)香18兩種品種設(shè)定多類型處理試驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)施用有機(jī)硒肥不僅有助于水稻產(chǎn)量的增加，稻米硒元素含量也顯著提高。而增產(chǎn)原因主要表現(xiàn)在千粒重的提高，與池忠志等的研究結(jié)果不一致。郭天宇[28]研究結(jié)果證實(shí)了施用硒肥對(duì)水稻糙米及莖葉中的硒元素含量有明顯促進(jìn)作用，施硒量與水稻硒元素含量呈正相關(guān)關(guān)系，且一定程度上還可以提高水稻產(chǎn)量和改善稻米品質(zhì)。endprint

2.2 不同硒肥施用時(shí)期對(duì)水稻硒元素含量的影響 不同水稻生育期施用硒肥效果差異較大。趙學(xué)杏[29]關(guān)于兩系雜交秈稻品種各生育期富硒能力的研究結(jié)果，表明不同品種的最佳噴硒時(shí)期不盡相同，齊穗期噴硒效果最佳的為新兩優(yōu)6號(hào)品種，而新兩優(yōu)香4及華安501的噴硒效果最佳時(shí)期為抽穗期；水稻噴硒不僅增加稻米含硒量，還可增加千粒重，提高水稻產(chǎn)量，且以齊穗期噴硒效果最佳。池忠志等[26]研究了水稻不同生育期噴施硒肥效果，水稻增產(chǎn)效果顯著的最佳時(shí)期為二次枝梗原基分化期和齊穗后6～12d。朱文東[30]認(rèn)為在水稻齊穗期噴施硒肥效果最佳，且對(duì)稻米硒元素含量、品質(zhì)有明顯促進(jìn)作用。王兆雙[31]最新研究發(fā)現(xiàn)水稻孕穗期莖葉部含硒量較分蘗期和成熟期高；富集能力隨水稻生育期的演變而提高。

2.3 不同硒肥施用量對(duì)水稻硒元素含量的影響 硒元素的豐缺具有兩面性，適宜的硒肥施用量不但增加經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量，還能提高稻米品質(zhì)及產(chǎn)品效益；反之，施硒量超過相應(yīng)閾值則不利于水稻的生長發(fā)育，甚至?xí)a(chǎn)生毒害作用[32]。姜超強(qiáng)[9]證實(shí)適量施硒能提高水稻產(chǎn)量，而土壤含硒量超過1.5mg/Kg時(shí)，不利水稻植株的生長。楊益花等[33]設(shè)置7.5g/hm2、15.0g/hm2、22.5g/hm23種不同葉面施硒量，分析對(duì)稻米總硒含量及產(chǎn)量的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)葉面硒肥最佳施用量為15g/hm2，稻米硒元素含量為0.134mg/kg，產(chǎn)量增加7.4%；稻米中硒元素含量隨施硒量的增加而增大，當(dāng)施硒量為34.1g/hm2時(shí)稻米硒元素含量達(dá)到最大，為0.196 mg/kg。因此，為提高稻米硒元素的含量不能盲目施用硒肥，應(yīng)結(jié)合品種、土壤及肥料等多方因素，做到科學(xué)施肥，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益最大化。

3 富硒稻大田管理

3.1 合理密植 合理密植是水稻增產(chǎn)的重要途徑之一。合理密植包括合理的單位面積蔸數(shù)、行株距配置方式和每蔸基本苗數(shù)3個(gè)部分[34]。利用水稻自身調(diào)節(jié)能力和分蘗特性，充分發(fā)揮光照、水、肥、氣、熱等效能，減少水稻或與雜草間的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，使植株生長協(xié)調(diào)、發(fā)育健壯，進(jìn)而達(dá)到富硒水稻高產(chǎn)的目的[35]。

趙學(xué)杏[29]關(guān)于富硒水稻栽培技術(shù)研究發(fā)現(xiàn)，限制富硒水稻產(chǎn)量提高的一個(gè)重要因子是單位面積栽穴數(shù)不足導(dǎo)致基本苗栽插不足。為此，稻田應(yīng)適當(dāng)增加栽植密度，株行距為26.4cm×16.5cm，密度為22.5萬穴/hm2，每穴栽3～5株，栽足105萬～120萬株基本苗；拋秧1hm2約120萬～135萬株基本苗。做到淺栽擺栽，邊拔邊栽，不栽隔夜苗，提高秧苗成活率。

3.2 科學(xué)施肥 科學(xué)施肥是實(shí)現(xiàn)水稻高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，降本環(huán)保的重要措施。按照水稻需肥要求提高肥料利用率，依據(jù)因土施肥，看地定量的方法，合理調(diào)整肥料三要素與硒等中微量元素的用量，充分發(fā)揮水稻的富硒與增產(chǎn)潛力，最大限度的提高經(jīng)濟(jì)效益。如若施肥不科學(xué)，不僅會(huì)加大成本，同時(shí)還會(huì)帶來環(huán)境和地下水源的污染[36]。。

在富硒水稻生產(chǎn)過程中，依據(jù)缺什么元素補(bǔ)什么元素和缺多少補(bǔ)多少的原則，合理施用硒肥的同時(shí)，還可增強(qiáng)水稻抗性，提高稻米硒產(chǎn)量和品質(zhì)。有關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，水稻適量施硒可增強(qiáng)種子活力，促進(jìn)稻苗分蘗早發(fā)快發(fā)，提高秧苗素質(zhì)[37]。黃愛纓等[38]通過觀察水稻幼苗在不同濃度亞硒酸鈉溶液中的長勢(shì)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)處理濃度處于0.5～1.0mg/L之間時(shí)促進(jìn)幼苗生長，當(dāng)處理濃度高于1.0mg/L時(shí)不僅抑制幼苗生長，嚴(yán)重會(huì)發(fā)生硒中毒現(xiàn)象。陳平等[39]探索水稻幼穗分化期共施硒與硅肥的影響，證實(shí)了硒硅共施會(huì)增加水稻開花期和灌漿期的葉綠素含量，也能延緩葉片的衰老。

3.3 間隙灌溉 水作為生命源泉，不僅能促進(jìn)水稻的生長發(fā)育，也能提高稻米的產(chǎn)量和質(zhì)量。水稻各生長發(fā)育期都離不開水的供給，且各個(gè)時(shí)期需水量也不盡相同。為此，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，采用科學(xué)合理的灌溉技術(shù)不僅能高效利用水資源，保證水稻生育期的需水要求，更能提高水稻的產(chǎn)量和稻米品質(zhì)[40-41]。

水稻栽培過程的科學(xué)控水有多個(gè)要點(diǎn)：水稻幼苗移栽后到幼穗期分化前，應(yīng)保持3～5cm水層利于稻苗返青；分蘗期一般保持1.5～3.3cm水層促進(jìn)分蘗；穗苗孕育這一生長黃金期保持3～7cm水層；始穗至成熟階段，稻田應(yīng)做到淺水間隙灌溉、干濕結(jié)合。

3.4 綠色植保 綠色植保具體表現(xiàn)在水稻生產(chǎn)過程中采取生態(tài)控制、生物防治、物理防治和化學(xué)調(diào)控等環(huán)境友好型防控技術(shù)措施來控制有害生物的行為[42]?！邦A(yù)防為主，綜合防治”，積極采取各種有效的措施，從源頭抓起，多途徑入手，加強(qiáng)綜合防控，提高富硒稻的抗性及經(jīng)濟(jì)效益。

3.4.1 農(nóng)業(yè)防治 采用合理的水肥管理、合理密植、不同水稻品種間作等措施，如Forster等[43]研究發(fā)現(xiàn)，磷肥能夠促進(jìn)植株的生長，增加植株的抗病性。

3.4.2 生物防治 即利用一種生物防治另一種生物的方法，如利用生物藥劑防治病蟲，應(yīng)用蘇云金桿菌防治二化螟、稻縱卷葉螟，應(yīng)用枯草芽孢桿菌防治稻瘟病[44]等；采用稻鴨共養(yǎng)模式既能防治害蟲[45]，又能除去雜草[46]，還能減輕水稻病害如紋枯病的發(fā)生[47]等。

3.4.3 物理防治 利用簡(jiǎn)單工具和各種物理因素，如氣體、溫度、光譜、聲波、電流器械等對(duì)病蟲害進(jìn)行驅(qū)趕、誘殺從而達(dá)到防治的效果。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中利用一些昆蟲的趨光性，采用不同光譜、光波誘殺或滅病蟲；使用防蟲網(wǎng)等器械防治蟲害侵入；利用熱力學(xué)方法防治水稻病蟲害等[48]。

3.4.4 化學(xué)防治 化學(xué)防治的原理是利用化學(xué)藥劑的毒性來防治病蟲害，但施用過程會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境、人畜安全等造成危害，因此選用化學(xué)藥劑應(yīng)注重生物農(nóng)藥或具選擇性、專一性的高含量單劑。如選用18%邦打吡蚜酮可濕性粉劑、40%毒死蜱乳油、12.5%氟環(huán)唑懸浮劑等高效、低毒、低殘留的農(nóng)藥品種[49]。

4 小結(jié)

富硒水稻，除了留存一般水稻的全部營養(yǎng)成分外，還具有防癌、抗癌、保護(hù)心臟及延緩衰老的保健效用。隨著人們生活質(zhì)量的提高，對(duì)于健康也越來越重視，富硒稻米的需求也越來越受人們歡迎。endprint

利用多種措施提高稻米硒元素含量水平，以飲食方式增加人均攝硒量已被公認(rèn)為最直接有效、經(jīng)濟(jì)安全的補(bǔ)硒途徑。水稻的富硒、高產(chǎn)及優(yōu)質(zhì)受品種、肥料、灌溉及病蟲害等諸多因素影響，本研究從水稻品種選擇、大田生產(chǎn)及栽培管理三方面出發(fā)，概述了近年來國內(nèi)外學(xué)者通過不同品種的篩選、不同硒肥的施用方式和時(shí)期、水肥管理等農(nóng)藝措施來提高稻米硒元素含量的方法，為富硒水稻的生產(chǎn)推廣提供了可行且有效的科學(xué)依據(jù)。此外，關(guān)于富硒水稻種植技術(shù)的研究局限于栽培方面，對(duì)于組織培養(yǎng)、轉(zhuǎn)基因及誘變育種等方面的研究較匱乏，還需進(jìn)一步探索研究。

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