外源硒矿粉对玉米硒累积及矿质元素吸收的影响

【目的】通过生物强化的方法获得生物安全形态的有机硒,是实现人体科学补硒的重要途径。研究外源硒矿粉在生产中的合理施用量及其对作物的影响,可为富硒农产品生产提供理论与技术指导。【方法】以玉米为试材,以湖北恩施的富硒矿粉(总硒含量为180 mg/kg)为硒源进行田间试验,研究了玉米对外源硒的吸收与转化及施硒对玉米矿质元素吸收的影响。设5个施硒处理: Se 0 (CK)、 750 (Se1)、 1500 (Se2)、 2250 (Se3) 和3000 g/hm2 (Se4)。于玉米大喇叭口期和成熟期取样,测定玉米不同部位总硒含量以及玉米籽粒中总硒、 有机硒及矿质元素含量。【结果】土壤施用富硒矿粉对玉米籽粒产量和总生物量没有显著影响,但可显著增加玉米籽粒及各器官硒含量。随硒施用量由0增加到3000 g/hm2,玉米籽粒中硒含量由14.2 μg/kg 增加到350.3 μg/kg。除Se2处理外,玉米根系中的硒含量在收获期高于抽穗期,而玉米茎和叶中的硒含量在收获期低于抽穗期。玉米不同器官对硒的富集能力依次为根叶籽粒茎,而玉米对硒的转移系数大小顺序亦为叶籽粒茎。与对照相比,施硒使玉米籽粒中有机硒含量显著增加,不同施硒处理玉米籽粒中有机硒含量范围为12.9~302.6 μg/kg,随土壤施硒量增加,有机硒占总硒的比例从86.87%增加到90.84%,不同处理之间有机硒所占比例差异不显著。玉米籽粒总硒、 有机硒与各器官硒含量之间均表现出显著的相关性,其中籽粒中有机硒与不同生育期根中硒含量达到极显著相关水平。施硒可显著抑制玉米籽粒对Na的吸收,对K、 Ca、 Mg、 Fe 的吸收无显著影响,一定的施硒水平下,可促进玉米籽粒对Mn、 Cu、 Zn的吸收。【结论】施用外源硒矿粉对玉米生物量与籽粒产量无显著影响。随施硒量增加,玉米籽粒中总硒含量和有机硒含量与对照相比显著增加,但对玉米籽粒中的有机硒与总硒的比例没有显著影响。一定施硒水平下,可促进玉米籽粒对Mn、 Cu、 Zn的吸收。以纯硒施用量为750~1500 g/hm2作为硒矿粉在富硒玉米生产中的推荐施硒量。     

叶面过量施硒对玉米产量、硒和矿质营养元素含量的影响

为了明确过量施硒对作物生长的毒害效应,为合理施用硒肥提供依据,本研究在田间条件下探究了叶面过量施硒对糯玉米京科糯2000和普通玉米郑单958两个品种产量、硒含量和矿质营养元素含量的影响。结果表明,叶面喷硒量(亚硒酸钠)≤0.2 g·L^-1时,京科糯2000植株生物量和籽粒产量与对照(不喷硒)相比持平或略有增加,未表现出毒害效应;京科糯2000在叶面喷硒量≥0.5 g·L^-1时,郑单958在叶面喷硒量≥0.1 g·L^-1时,其植株生物量和籽粒产量均明显降低;随着叶面喷硒浓度的增加,两品种玉米籽粒硒含量均逐步增加,郑单958产量和籽粒硒含量的变化幅度高于京科糯2000。叶面喷硒可显著提高玉米籽粒锌和铁的吸收量,对铜、磷、镁和钙的吸收基本无影响,但抑制硼的吸收。总体来看,过量施硒抑制2个不同品种玉米生长,造成产量下降,但可提高籽粒硒、锌和铁的营养水平。本研究对玉米微量元素营养调控具有一定的借鉴指导意义。     

无公害水稻富硒栽培技术

,从选择品种、培育壮秧、适时移栽、田间管理、科学施硒和适时采收等方面,介绍来宾市无公害富硒水稻栽培种植前景,探讨来宾市无公害富硒水稻栽培种植技术,希望对促进来宾市无公害富硒水稻的发展有所裨益。     

不同施硒方式对水稻硒利用效率的影响

采用盆栽试验方法,研究土壤施硒和叶面喷硒两种施硒方式(均为硒酸钠形态)对水稻籽粒硒生物强化以及营养品质的影响机制。结果表明:等量施硒条件下,土壤施硒和叶面施硒两种方式均能显著提高水稻地上部和籽粒硒含量,土壤施硒水稻地上部和籽粒硒含量分别为叶面喷硒处理的8.9倍和5.3倍,说明在等量施硒条件下土壤施硒较叶面施硒更能有效提高籽粒硒含量。叶面喷硒处理的籽粒硒分配系数为土壤施硒的2倍,说明硒通过叶片向籽粒转运速率较通过根系到籽粒的转运速率更快。土壤施硒能够显著提高籽粒中镁、硫、铁、锰和锌等矿质营养元素含量。相比对照组,土壤施硒和叶面喷硒的水稻籽粒粗蛋白分别提高8%和4.5%,丝氨酸和酪氨酸含量说明施硒能够提高水稻营养品质,以土壤施硒效果更佳。     

施纳米硒对小麦籽粒硒含量及其品质性状的影响

【目的】研究基施纳米硒肥对不同小麦品种籽粒百粒重、硒含量、硒形态,其他矿质元素以及面粉糊化特性的影响,为利用纳米硒肥进行小麦硒生物强化提供参考。 【方法】选择 110 份小麦品种 (系),在扬州大学农学院网室种植,采用的施肥方式为基施纳米硒肥,设每千克土施 Se 0 (CK)、100 (Se100)、150 (Se150) mg 2 次重复,随机区组设计。小麦成熟期收获籽粒,测定百粒重。利用离子发射光谱 – 原子吸收仪测定了籽粒 Se、Ca、Mg、Cu、Fe、Mn、Zn 及 S 含量。选择高硒处理中硒含量前 10 名的品种,利用 LC-UV-AFS 测定了籽粒中不同形态硒的含量。随机挑选 59 个品种并利用 RVA 仪 (快速粘度分析仪) 测定其面粉糊化特性的特征值。利用 MATLAB 和 SPSS 软件进行数据分析。 【结果】基施硒 0、100、150 mg/kg 土,小麦籽粒的百粒重均值分别为 3.78、4.11 和 3.70 g,籽粒中总硒含量分别为 2.00、12.46 和 17.35 mg/kg。籽粒中的硒主要以有机态形式存在,以硒蛋氨酸含量最多,其次是硒甲基化半胱氨酸和少量的硒半胱氨酸,无机态硒仅微量存在于极少数品种中。基施硒肥对测定的矿质元素的吸收积累既有协同也有拮抗作用,对小麦面粉的糊化特性没有显著影响。糊化特性取决于基因型,不同品种间存在极显著差异。 【结论】硒肥可以提高小麦籽粒中的硒含量,但增幅因品种而异;硒强化后籽粒中硒主要以有机态形式存在;低浓度硒处理可以提高小麦籽粒的百粒重,且不会影响小麦的面粉糊化特性。     

土壤含硒量对玉米农艺性状、产量及籽粒硒含量的影响

在2个硒含量的土壤背景下,种植8个不同遗传背景的玉米品种,研究土壤硒含量对玉米品种的农艺性状、产量及硒含量的差异,结果表明:(1)土壤硒含量对玉米的株高、穗位、可见叶片数有增加效应,富硒区玉米的3个指标高于非富硒区,但富硒区的单产未能表现高于非富硒区。(2)供试品种的产量依次为康农玉108(7 822.6 kg/hm2)华玉11号(7 302.11 kg/hm2)双玉919(6940.47 kg/hm2)禾盛玉718(6860.41 kg/hm2)正大999(6 374.98kg/hm2)万玉168(5964.29kg/hm2)恩单804(5889.69kg/hm2)兴农单3号(5692.68kg/hm2)。(3)土壤硒含量对玉米籽粒的硒含量有促进作用,供试品种籽粒硒含量依次为:兴农单3号双玉919万玉168恩单804康农玉108正大999华玉11号禾盛玉718。     

施硒对暗棕壤硒状况和森林蔬菜硒积累的影响

以培育富硒森林蔬菜为目标,在暗棕壤上进行了荚果蕨、小叶芹、小根蒜、婆婆丁等4种山野菜施硒试验。硒肥种类为亚硒酸钠,施硒量为0.10~10.00mg kg-1,直接施肥范围为0~15cm表土。经过一个完整的生长周期(1a)后测定土壤和植物硒指标。结果表明,典型暗棕壤对外源亚硒酸钠态硒具有较强吸收与保持能力,从低剂量至高剂量施入的硒有90%~70%以上仍保留在原施硒土层内;其中H2O可溶态硒占全硒的6.03%~3.78%,KH2PO4浸提的有效态硒占全硒的19.36%~37.54%,而且土壤全硒、KH2PO4浸提的有效态硒及H2O可溶态硒皆与最初的施硒量呈线性正相关。在土施强化供硒条件下,4种山野菜均能高量富集硒,其含硒量为对照的1.7~158.9倍;不同植物的富硒能力有差异,它们在递增施硒情况下高量富集硒的变化模式也各有特点。总体来看,山野菜含硒量与施硒量之间为非线性正相关关系,但在一定的较低施硒量范围内这种关系则是线性的,线性范围因植物而异;土壤的可溶态硒、KH2PO4浸提的有效硒甚至全硒等指标与山野菜含硒量之间亦均呈明显的非线性正相关,且施硒量较低时其关系亦表现为线性。初步得出,典型暗棕壤控制施硒是在近自然条件下培育富硒森林蔬菜并获取高富硒生物资源的有效途径;不过,强烈搅动的砂砾质暗棕壤却不利于硒肥保持和植物吸收,不适于富硒森林蔬菜栽培。     

硒高/低累积型水稻富硒特征的比较研究

通过盆栽试验分析硒高、低累积型水稻植株硒的吸收和分配规律、糙米中有机硒的累积特点及土壤有效硒的变化。结果表明:两个水稻品种各部分硒的分配规律完全一致,均为根茎叶糙米稻壳。水稻各部分的含硒量及糙米有机硒的含量均随土壤施硒水平增加而升高,且高累积水稻的含硒量显著高于低累积水稻(P0.05),在0、0.5、1.0和5.0 mg kg-1施硒水平下,前者分别为后者的6.7、1.9、2.1和1.6倍。糙米中有机硒的比例为64.7%~74.4%,不过,高、低累积型水稻糙米有机硒占全硒的比例之间并无显著性差异(P0.05)。土壤总硒及有效硒的含量随施硒量的增加也表现出逐步升高的趋势,但高、低累积型水稻土壤有效硒的比例均在5.5%~7.4%范围内,且两者之间无明显差异(P0.05)。除水稻基因型外,土壤有效硒的比例对水稻籽粒有机硒的累积也有一定影响。     

施硒及不同形态磷肥对小麦硒吸收和磷肥利用率的影响

通过田间微区试验,研究施用硒肥及4种不同形态磷肥对小麦硒吸收和磷肥利用率的影响。硒肥设不施硒(SE0)和施硒(SE)2个处理,各硒肥处理下设置5个磷肥处理,分别为不施磷肥(CK)、施用磷酸(AP)、聚磷酸铵(APP)、磷酸一铵(MAP)和磷酸二铵(DAP)。结果表明:不施硒肥条件下,不同形态磷肥均能促进小麦硒吸收,但小麦籽粒硒含量均未达到富硒稻谷国家标准。其中,APP处理磷肥利用率最高,分别较AP、MAP和DAP处理提高2.49、4.86和7.07个百分点。施硒肥条件下,小麦籽粒硒含量显著增加。其中,MAP处理小麦籽粒硒含量和产量分别较CK处理增加68.11%和56.70%,磷肥利用率分别较AP、APP和DAP处理提高16.09、15.03和14.86个百分点。因此,硒肥配合施用磷酸一铵能够增加小麦籽粒硒含量,提高磷肥利用率和产量。     

施硒对紫云英硒积累和硒形态的影响研究

对安徽南部8个样点的土壤和紫云英样品总硒含量进行调查和检测,并以亚硒酸钠为硒源,通过紫云英的水培、盆栽及大田施硒实验,探讨硒在紫云英的根、茎、叶、花和种子中的积累特征及赋存形态的变化。结果表明:安徽南部8个调查样点的土壤大部分为富硒土壤,其中,宁国采样点为高硒土壤。在自然状态下,紫云英不同部位的硒含量为根花叶茎。适度施硒能够显著提高紫云英植株的硒含量,但施硒过量(≥5mg/L水培、≥250.00g/hm2试验田)会对紫云英生长造成一定的伤害。在一定浓度范围内,紫云英地上部分和地下部分的硒含量随施硒量的增加而增加。紫云英各部分的硒含量因施硒方式不同存在显著性的差异,水培施硒有利于根部对硒的积累,土培施硒有利于其地上部分对硒的积累。不同生长发育时期,紫云英不同器官硒的含量如下:现蕾期,根叶茎;盛花期,根花叶茎;成熟期,根种子叶茎。紫云英植株硒积累以SeMet、SeCys2、SeMeCys、Se(IV)和少量其它未知硒的形态存在。其中,根部所积累的硒主要以SeMet、SeCys2、SeMeCys的形态存在;其他器官主要以SeMet的形态存在。     

叶面施硒对黑豆硒吸收转运特征及籽粒硒形态的影响

为了明确叶面喷施亚硒酸钠对黑豆硒吸收转运特征及籽粒硒形态的影响,采用小区试验在黑豆结荚兴盛期进行一次性叶面喷施亚硒酸钠(施硒量分别为0、6、12、18和24 mg·m^-2)处理,分析比较不同浓度亚硒酸钠处理下黑豆产量、各器官硒含量、籽粒有机硒转化率和品质性状的差异。结果表明,各施硒水平对黑豆各器官总硒含量均有提升作用,在24 mg·m^-2硒处理时各器官总硒含量最大,根、茎、荚和籽粒硒含量分别较对照提高了8.74、8.37、9.85和65.21倍,硒处理后各器官总硒含量呈现籽粒>根≈荚>茎的特点。籽粒中硒以有机硒形态存在,且有机硒转化率随着亚硒酸钠浓度的增加呈下降趋势,在0、6、12、18和24 mg·m^-2施硒处理时,有机硒含量分别为0.071 4、1.101 8、1.510 6、1.811 1和2.093 5 mg·kg^-1,有机硒转化率分别为94.52%、84.81%、70.30%、60.11%和52.43%。叶面喷施亚硒酸钠显著提高了黑豆籽粒蛋白质含量和分离蛋白硒含量,但对脂肪含量的影响较小,在24 mg·m^-2硒处理时蛋白质含量和分离蛋白硒含量分别较对照增加了2.4个百分点和117.35倍,分离蛋白硒含量占有机硒和总硒含量的比例分别为90.29%和47.39%。适宜浓度亚硒酸钠叶面喷施对黑豆产量具有促进作用,但浓度过高导致增产效果减弱。综上,叶面喷施亚硒酸钠可提高黑豆各器官总硒含量,但黑豆籽粒有机硒转化率随喷施浓度的增加呈下降趋势,且黑豆籽粒有机硒主要以蛋白质形式存在。本研究结果为应用外源硒强化技术生产富硒黑豆提供了科学依据。     

叶面喷硒对不同作物籽粒硒含量及产量的影响

分析了黑龙江省主栽作物(水稻、大豆、玉米和小麦)叶面喷硒的效果。结果表明:原始籽粒含硒量以大豆最高,玉米最低,顺序为大豆小麦水稻玉米;而施入等量的硒后,4种作物籽粒硒含量都有明显的提升,提升幅度与喷硒量呈正相关,其中以小麦和水稻增加最高,大豆次之,玉米最少,且硒含量均在安全补硒值的范围之内。叶面喷硒后作物增产效果不明显。确定了叶面喷硒的浓度范围为11.25~22.50 g·hm~(-2),即可使水稻、大豆、玉米和小麦籽粒中硒含量满足低硒区居民补硒的需要;施硒时期综合比较,水稻的最佳喷硒时期是在扬花后期,玉米的最佳喷硒时期是在抽雄期,大豆是在初花期,小麦是在孕穗期。腐植酸硒降低了高浓度硒对作物的毒害作用,在生产实际中更具有安全性。     

不同形态硒向水稻籽粒转运途径及品种差异

硒是人体必需微量元素,提高水稻籽粒硒含量对改善人体膳食硒营养有重要意义。以富硒水稻品种(Oryza sativa L.)秀水48和非富硒品种S.Andrea为材料,在灌浆期分别供应离体穗亚硒酸盐、硒酸盐、硒代蛋氨酸(SeMet)和硒甲基硒代半胱氨酸(SeMeSeCys),探讨两品种水稻在灌浆期向籽粒转运不同形态硒的品种差异及转运途径。结果表明:水稻体内有机硒主要通过韧皮部转运至籽粒,硒酸钠可能通过木质部和韧皮部共同转运至剑叶,而亚硒酸钠主要通过木质部转运至剑叶。秀水48从茎至籽粒转运硒酸盐和硒代蛋氨酸能力显著强于S.Andrea,并且富硒水稻秀水48从剑叶至籽粒转运有机硒(硒代蛋氨酸)能力显著高于S.Andrea。与非富硒水稻相比较,富硒水稻能通过茎和剑叶向籽粒转运较多的硒,这可能是引起水稻籽粒硒含量差异的直接原因。     

小麦硒敏感性的基因型差异分析

土壤中硒分布不均匀,富硒土壤中硒含量可达1 200 mg/kg,硒含量过高对大多数植物均有毒害作用。小麦是我国重要的主要粮食作物,筛选硒耐性强的小麦品种有利于实现小麦在富硒地区更好的推广。本研究选择99份小麦品种(系)进行盆栽试验,在拔节期进行处理设置(硒处理每盆硒酸钠用量120 mg/L,记作Se120;以硒酸钠0 mg/L处理为对照,记作CK),比较不同品种(系)小麦硒处理下农艺性状的变化。结果表明:与CK相比,过量施硒后小麦籽粒千粒重显著提高(P0.01),株高、有效叶面积、单株叶片数和功能叶片数均显著下降(P0.01),SPAD值(叶绿素相对含量)则没有显著变化。以Se120和CK之间农艺性状的差异作为小麦的耐硒性指标,通过马氏距离综合评估不同小麦品种对硒的耐受性和敏感性差异,结合聚类分析,发现X325、淮麦18、扬麦15号、淮9440、扬麦11是典型的耐硒品种,而扬麦2号和Corrine是典型的硒敏感型品种。     

土壤硒水平和硒肥对水稻硒含量、抗氧化反应及干物质积累的影响

为探讨土壤硒含量水平与水稻生长发育及硒吸收利用之间的关系,以水稻为材料,研究了10种不同硒含量(全硒:0.46~9.22 mg·kg-1;有效硒:0.11~0.73 mg·kg-1)的天然富硒土壤及施用硒肥对盆栽水稻干物质积累、抗氧化反应及硒吸收利用的影响。结果表明,不施硒肥稻米硒含量在0.20~1.50 mg·kg-1之间,达到或高于国家富硒稻米标准。施用硒肥提高稻米硒含量0.71倍~16.36倍,平均提高水稻产量17.61%,平均增加SOD、POD、CAT活性和MDA含量分别为-19.54%、41.34%、1.83%和-0.59%。相关分析表明,土壤有效硒含量与不施硒肥条件下水稻各生育期、各部位,特别是稻米硒的含量显著正相关,与施硒提高硒含量(T/CK)显著负相关,而土壤全硒与稻米硒含量无显著相关性;同时,土壤全硒和有效硒水平与SOD、POD、CAT活性无相关性,但均与不施硒土壤水稻MDA含量正相关,与施硒水稻增加MDA含量(T/CK)负相关。上述结果说明,土壤有效硒含量水平是指导富硒稻米生产的良好指标。本研究可为指导富硒水稻生产提供依据。     

富硒花生品种筛选及外源调控花生富硒生产技术研究

本研究通过田间试验,测定不同花生品种的自然富硒能力及对外源硒的利用指数,然后通过施用外源硒,研究不同调控措施对花生籽粒硒含量及外源硒利用率的影响,为富硒花生生产提供技术参考。研究结果表明:自然条件下,12个花生品种春花生籽粒的硒含量在0.041～0.180 mg/kg,秋花生籽粒的硒含量在0.039～0.066 mg/kg,外源硒的利用指数为2.3～3.7。施用外源硒肥均能显著提高花生籽粒硒含量,含硒肥料基施、淋施和叶面喷施情况下,花生籽粒对外源硒的利用率分别为0.056%～0.064%、0.23%～0.25%和3.74%～4.99%。可见,不同花生品种间硒的富集能力和对外源硒利用能力均有差异,而叶面喷施的硒肥施用方式下花生对外源硒的利用率最高。     

不同大豆品种积累硒的特性及基因型差异

田间试验结果表明 ,在低硒土壤上 ,施硒极显著提高植株、子粒中的积硒量 ,增加幅度植株为夏大豆 秋大豆 春大豆 ,子粒为秋大豆 夏秋大豆 春大豆 ;并筛选出富集硒能力强的品种 10份。在富硒土壤上种植的不同春大豆品种 ,植株、子粒硒积累量也存在显著差异。在不同硒浓度条件下 ,同一大豆品种各生育阶段硒积累量存在差异 ,其大小顺序为成熟期 花期 苗期。施硒浓度以 1 0mg/L单株积累量最高     

硒肥对猕猴桃果实硒含量及其营养品质的影响

采用叶面喷施、根施及根叶并施方式对猕猴桃植株进行富硒处理。结果表明:3种施肥方式对于提高猕猴桃果实硒含量效果的顺序为叶面喷肥根叶并施根施,以叶面喷施0.5 kg硒肥最优,果实硒含量增加了103.5%;提高果实维生素C(Vc)含量的效果顺序为根施根叶并施叶面喷肥,根施0.5 kg硒肥最为显著,果实Vc含量增加了23.0%,而叶面喷肥后果实Vc含量下降;提高果实可溶性固形物含量的效果顺序为叶面喷肥根叶并施根施,以叶面喷施0.5 kg硒肥最优,果实可溶性固形物含量提高了37.2%。结合猕猴桃果实硒含量、营养品质、果树长势以及果园管理成本等因素,建议选用果树绽叶期根施硒肥0.5 kg·株-1作为富硒猕猴桃果园的施肥技术。     

浔郁平原不同作物的硒富集特征及其影响因素

作物中的硒含量是影响食物链硒水平的关键因素。以浔郁平原土地质量地球化学评价项目中的农作物调查结果和多年定位试验结果为基础,探究不同作物对土壤硒的富集特征及其影响因素。结果表明:浔郁平原的覃塘、港南、桂平市和平南县等4个县(市、区)的水稻富硒率均高于86%。花生、黄豆、玉米和水稻的天然富硒率最高,富硒率依次为100%、100%、100%和89%。水稻根、茎、籽粒的生物富集系数依次下降,分别为0.663、0.130和0.108,水稻籽粒的生物富集系数远高于龙眼、荔枝和甘蔗。根系土与水稻籽粒硒含量的相关系数为0.660,远高于龙眼和荔枝。港南区作物硒与土壤pH相关系数为0.342,在碱性土壤中甘蔗茎的硒含量(0.012 1 mg/kg)最高,在酸性土壤中水稻的硒含量(0.0653mg/kg)最高。本研究中,以种子为可食部分的作物其天然富硒率较高,土壤硒含量和土壤酸碱性对水稻籽粒硒含量影响较大。     

水稻品种间吸收和转运硒特性差异机制研究

采用溶液培养试验比较了富硒水稻与非富硒水稻对硒的吸收和运输特征,期望揭示富硒水稻秀水48和非富硒水稻丙9652籽粒硒累积差异部分生理机制。结果表明,两品种水稻根部对硒吸收的Km值差异不大,但富硒水稻秀水48的Vmax是非富硒水稻的1.57倍,两品种水稻根系对硒的共质体吸收皆受载体调控。硒吸收时间动力学试验证实秀水48茎中硒的浓度和含量在各个处理时间段均要高于丙9652,富硒水稻秀水48的木质部汁液中硒的浓度大约是非富硒水稻丙9652的2倍,在相等蒸腾速率的条件下,秀水48地上部硒含量显著高于丙9652,说明两品种水稻向地上部转运硒的能力差异显著,秀水48更易将根中的硒转运到地上部,高效的转运体系是富硒品种地上部硒含量高的关键所在。富硒水稻具备很强的向地上部转运硒的能力,部分原因在于其根部木质部对硒的装载能力较强。