富硒肥的研究及其应用

硒是人体必需的微量元素。富硒肥的开发和应用,是提高农作物中可食部分的硒含量,进而改善人类硒营养的重要途径。综述了外源硒的种类与形式、施用硒肥对农作物硒含量及其化学形态和农作物品质的影响,旨在为富硒肥和富硒农产品的研究和开发提供依据。     

典型富硒植物中硒形态和生物可给性研究

为了评估生物营养强化技术在富硒农产品生产中的应用效果,本文对苏州硒谷科技有限公司提供的生物营养强化所得富硒植物材料中硒的含量、形态和生物可给性进行了测定。结果表明:生物营养强化技术可有效提高植物中硒的含量,检测样品中硒的含量达到0.91～110.8 mg/kg。富硒植物中硒的形态主要以硒代氨基酸形式的有机硒为主,其中富硒谷物和大豆中硒主要存在形态为硒代蛋氨酸(SeMet,44.2%～80.4%),富硒西兰花中硒主要存在形态为SeMet(27.8%)、硒代胱氨酸(SeCys2,25.9%)和硒甲基硒代半胱氨酸(MeSeCys,37.1%),壶瓶碎米荠中硒主要存在形态为SeMet(73%)和SeCys2(23.8%)。富硒植物中硒具有较高的生物可给性,其中富硒小麦和大豆达到90%,富硒玉米和西兰花达到80%,壶瓶碎米荠为50%。生物营养强化所得富硒植物具有硒含量高、有机硒比例大和较好的生物可给性,可作为人体补充硒的重要原料。     

钾肥、覆膜对马铃薯硒素吸收分配及硒肥吸收率的影响

采用田间试验方法研究了钾肥及覆膜对马铃薯硒素吸收分配的影响.结果表明:地膜覆盖及钾肥的施用提高了收获期马铃薯全株及块茎干物质产量;钾肥的施用显著提高马铃薯全株及块茎硒素含量与吸收累积量.钾肥与硒肥配合施用,使块茎硒素含量达0.148 mg·kg-1的富硒水平,对块茎硒素的富集有正交互效应,使收获期全株硒肥吸收率达17.8％,比单施硒肥提高1.5个百分点,块茎硒肥吸收率7.1％,提高2.7个百分点.覆膜对马铃薯全株、块茎硒含量及全株硒素吸收量无显著影响,但可显著提高块茎硒素累积量.覆膜硒肥配合,收获期全株硒肥吸收率20.0％,提高2.2个百分点,块茎硒肥吸收率10.1％,提高3.1个百分点.覆膜可显著促进硒素在体内由茎叶向块茎的转移.收获期,覆膜硒素运转率53％,提高10.1个百分点.     

叶面喷施硒肥对灰枣果实硒含量的影响

以喀什灰枣为对象,于枣树开花期、坐果期叶面喷施硒肥,研究不同时期、不同硒肥及不同浓度处理下, 叶面喷施硒肥对枣果中硒含量的影响,分析硒含量在枣果发育期的变化过程,筛选出硒肥喷施的适宜浓度和时期, 明确富硒灰枣生产的适宜施肥管理措施。结果表明,叶面喷施硒肥可显著提高灰枣果实硒含量,达到富硒效果, 且随着施硒量的增加呈一直增加的趋势;果实硒含量在果实膨大期达到最大值,之后在完熟期有所降低;在枣果 完熟后期,坐果期施用无机硒肥处理果实硒含量均高于开花期,从果实对硒的吸收来看,说明灰枣无论喷施无机 硒肥还是有机硒肥,施用硒肥的关键时期均为坐果期。在枣果完熟后期,坐果期喷施无机硒肥 40 mg/L 处理下对 果实硒含量增加效果显著,硒含量达到 0.2698 mg/kg;坐果期喷施有机硒肥 32 mg/L 处理下对果实硒含量增加效果 显著,硒含量达到 0.2226 mg/L,两种硒肥处理下果实硒含量均达到了富硒农产品国家标准。综上所述,坐果期喷 施 40 mg/L 无机硒肥或 32 mg/L 有机硒肥最符合当地生产需求。     

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。     

外源硒肥对黄精生长及其根际土壤养分和酶活性的影响

硒是人类必需的微量营养元素,食用富硒农产品具有预防疾病、增强免疫力和抗衰老等功效。黄精对硒有较强的生物富集能力,通过硒肥生物强化黄精是安全有效获得富硒农产品的途径之一,因此,研究硒肥对黄精生长及其根际土壤养分和酶活性的影响具有重要意义。以多花黄精为材料,通过盆栽试验,研究3种不同种类肥料(普通蚯蚓肥、蚯蚓无机硒肥、蚯蚓有机硒肥)对黄精幼苗生物量、叶片生长、茎粗、株高、生根数、多糖、硒含量、硒形态、根际土壤养分和酶活性的影响。结果表明,土壤施用普通蚯蚓肥和蚯蚓无机硒肥较不施肥对黄精幼苗的生长无显著促进作用,施加蚯蚓有机硒肥能显著提升黄精生物量、叶片、株高、生根数和多糖等生长指标。施用外源硒肥显著增加了黄精硒含量,蚯蚓有机硒肥处理中黄精总硒和有机硒含量分别是无机硒肥处理的1.38和1.56倍,施用蚯蚓有机硒肥更利于黄精总硒和有机硒的积累。蚯蚓有机硒肥促进了黄精根际土壤中碱解氮和速效钾的释放,相关性分析表明,土壤碱解氮和速效钾的增加可能是蚯蚓有机硒肥促进黄精生长和品质提升的原因之一。黄精根际土壤酶活性对不同硒肥表现出不同的动态响应,外源硒肥显著提升了土壤脲酶和蔗糖酶的活性,有机硒肥与无机硒肥相比更有利于促进土壤微生物的生长繁殖,提高土壤酶活性。综上所述,蚯蚓有机硒肥是黄精幼苗阶段较为理想的促生肥和硒强化肥,蚯蚓有机硒肥替代普通蚯蚓肥和蚯蚓无机硒肥有望成为未来培育富硒农产品的主要途径。     

硒对农产品营养品质的影响

硒是人体必需的营养元素,作为重要物质参与机体的新陈代谢,摄入量不足会引发多种疾病,富硒农产品是膳食补充硒元素的重要来源之一。本文分析了农产品富硒的主要方式,综合阐述了硒对植物性农产品中蛋白质、脂肪、多糖、其他元素、次生代谢产物和动物性农产品营养品质的影响,为富硒农产品的生产,特别是富硒农产品营养品质的调控与提升提供理论支撑。     

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。     

不同浓度硒肥对籼稻硒含量和产量的影响

发展富硒水稻经济效益显著。为了进一步理解籼稻组合富硒能力和产量变化规律,本研究以安康市农科所选育的优势较好的籼稻后代组合(MR、ME、MI、ML)为材料,在苗期、孕穗期和齐穗期连续喷施不同浓度的硒肥。结果表明:随着硒肥浓度增加,4个籼稻材料硒含量均出现快速增长,但后期增速减缓,富硒能力依次为:MLMRMEMI;产量随着硒肥浓度增加而增加,但是浓度过高,产量则下降,在最适硒肥浓度下,籼稻产量大小依次为:MRMLMIME。因此,籼稻后代材料MR和ML富硒能力较好,可以作为后续育种工作的重点材料。     

我国普通和富硒黑木耳及香菇硒含量分析

为掌握并评估我国普通及富硒黑木耳和香菇硒含量,在全国10个省市主要地区两年里采集普通和富硒黑木耳、香菇样品总计555个,检测了总硒含量。结果显示,我国普通黑木耳和普通香菇两年总硒平均含量分别为0.10mg/kg和0.13 mg/kg;富硒黑木耳和富硒香菇两年总硒平均含量分别为0.50mg/kg和0.17mg/kg。因我国尚未制定富硒食用菌标准,参照GB 28050-2011《食品安全国家标准预包装食品营养标签通则》规定,富硒黑木耳和富硒香菇硒含量应>0.15 mg/kg。以此判定,本研究中富硒黑木耳和富硒香菇样品的合格率分别仅为28.7%和36.2%。检测证明,我国缺硒地区生产的黑木耳和香菇不一定缺硒,富硒地区生产的也未必富硒。我国富硒黑木耳和富硒香菇声称不规范,硒含量不合格占比较高,主要原因可能与生产者技术水平不高、缺乏有效培训、技术指导不力、市场监管不严等有关。建议加强这些方面的管理和技术指导,提升产业技术水平,保障富硒黑木耳和香菇质量安全。     

土壤施硒对覆膜花生相关性状的影响

在覆膜条件下,研究土施硒肥对不同花生品种开花期和结荚期生理特性、农艺及产量性状的影响。结果表明,土施硒肥对3个花生品种结荚期的生理特性(黑玉珍的叶片POD活性除外)和农艺性状影响不大,而开花期的生理特性和百果重、饱果率、单株果数和单株生产力等产量性状较对照都显著提高,但不同花生品种间存在差异。其中,鲁花4号施硒后,其开花期叶片叶绿素a含量和超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性都显著增加,产量性状中单株果数和单株生产力也分别较对照显著增加52.4%和90.8%,分别达12.8个和22.7 g;花育16号施硒后则表现开花期叶片叶绿素a、b、a+b含量和SOD、CAT活性增加显著,但产量性状方面增加未达到显著水平;黑花生品种黑玉珍在施硒后表现光合特性中叶绿素a、a+b含量增加达显著水平,而产量性状中的百果重、饱果率和单株生产力依次达166.9 g、95.2%和20.5 g,较对照分别显著增加37.5%、4.73%和64.0%。此外,开花期生理性状与产量性状相关分析结果进一步表明,叶片叶绿素a含量、叶绿素a/b与单株果数、单株生产力呈较大正相关,其中叶绿素a/b与单株果数相关达显著水平(0.9257),这说明在本试验覆膜条件下,就3个花生品种平均而言,土壤施硒提高了花生植株开花期的叶片光合性能和抗氧化酶活性,从而增加了单株果数和单株生产力,增加了花生产量,这为富硒花生高产高效栽培技术提供了一定的理论依据。建议在实际工作中,可以根据不同的花生品种采取相适应的配套硒肥施用技术,以达到最佳的节本增效目标。     

硒锌钼对黄土高原马铃薯和小白菜产量及营养元素与硒镉含量的影响

黄土高原旱地土壤微量元素硒锌钼潜在缺乏,不仅影响农作物产量,还降低农产品的矿物营养品质,研究施用硒锌钼肥料对该地区作物生长及可食部分营养元素含量的影响具有重要意义。通过田间试验,研究了硒锌钼肥单独土施、硒锌肥配施、硒锌钼肥配施对马铃薯和小白菜产量及营养元素和硒镉含量的影响。结果表明：硒肥提高了马铃薯块茎和小白菜叶片硒含量,分别由对照的0.02mg.kg-1和0.09mg.kg-1提高到1.51～2.15mg.kg-1和13.03～19.44mg.kg-1,钼肥提高了马铃薯块茎和小白菜叶片钼含量,分别由对照的0.43mg.kg-1和2.3mg.kg-1提高到1.03～1.16mg.kg-1和17.7～19.9mg.kg-1,单施与配施处理间无显著差异。锌肥土施或锌与硒、钼肥配合土施不但使小白菜叶片中的锌含量由对照的21.0mg.kg-1显著提高到48.1～68.4mg.kg-1,还使镉含量显著降低50%以上;施锌对马铃薯块茎的锌含量无显著影响。硒锌钼肥单施或配施均对马铃薯和小白菜产量及氮、磷、钾、硫、钙、镁、铁、锰、铜、硼含量无显著影响。因此,在黄土高原旱地,硒钼配合土施可同时提高马铃薯块茎的硒钼含量,硒锌钼配合土施可同时提高小白菜叶片的硒锌钼含量。     

氮锌硒肥配合施用对黑麦草锌营养的影响

本文研究在湖北省宜昌县山地黄棕壤上以磷肥为底肥单施锌、硒肥及氮锌硒肥配合施用对单播与混播黑麦草中锌营养状况的影响。试验结果表明 :单施锌肥明显增加混播黑麦草 (混播比例为白三叶∶黑麦草为 1∶4)中的锌含量 ,且随施锌量的增加 ,混播黑麦草中的锌含量也增加 ;单施磷肥的处理与不施肥的对照相比较 ,混播黑麦草中的锌含量降低 ,其主要原因是干物质量增加引起的稀释效应。单施硒肥情况下 ,混播黑麦草中的锌含量随着施硒量的增加呈降低趋势。氮锌硒肥配合施用的 9个处理中 ,混播黑麦草中锌含量最高的处理是N46Zn2 5Se1 ;单播黑麦草中锌含量最高的处理是N30Zn2 5Se5。     

长期不同施肥模式下赤红壤旱地花生–甘薯轮作体系产量稳定性研究

  【目的】  研究不同施肥模式下赤红壤旱地花生–甘薯轮作体系中两种作物产量的稳定性，以优化作物养分管理。  【方法】  化肥定位试验和化肥配施有机肥定位试验在闽东南典型赤红壤旱地分别连续进行了15和13年，种植制度均为花生–甘薯轮作。化肥定位试验处理包括农民习惯施肥、推荐施肥以及在推荐施肥基础上不施氮、磷、钾的处理，以不施肥为对照；化肥有机肥定位试验处理包括农民习惯施肥、推荐施肥以及以商品有机肥、猪粪和稻草替代1/3推荐施氮量处理，以不施肥为对照。根据历年花生和甘薯产量，计算了产量的可持续性指数和变异系数，构建一元灰色线性模型，计算了不同施肥模式的长期趋势产量。  【结果】  长期化肥定位试验中，推荐施肥处理的花生和甘薯产量均值显著高于其它5个处理；在长期有机无机肥配合试验中，3个有机无机肥配施处理的产量均高于推荐施肥处理。花生和甘薯化肥推荐施肥的产量可持续指数 (SYI) 分别为0.729 ± 0.019和0.501 ± 0.028，化肥配施猪粪花生的SYI为0.689 ± 0.013，显著高于推荐施肥和化肥配施稻草处理，与配施商品有机肥处理差异不显著；化肥配施稻草甘薯的SYI为0.514 ± 0.029，显著高于推荐施肥处理和化肥配施商品有机肥处理，与化肥配施猪粪处理的差异不显著。一元灰色线性模型显示，推荐施肥处理的花生和甘薯趋势产量均值分别为3780和19408 kg/hm2，均显著高于其他化肥处理。化肥配施猪粪的花生趋势产量均值为3492 kg/hm2，在95%置信区间，显著高于推荐施肥和其余两个有机无机肥配施处理；化肥配施稻草处理甘薯的趋势产量均值为17567 kg/hm2，显著高于推荐施肥处理和化肥配施商品有机肥处理，与化肥配施猪粪处理没有显著差异。产量可持续性指数较变异系数可更加有效地区分不同处理之间的产量波动差异，与产量的绝对高低没有关系。  【结论】  化肥推荐施肥有利于提高赤红壤旱地轮作体系中花生和甘薯的产量；猪粪或商品有机肥替代1/3的化肥氮均可提高花生产量的稳定性和增产潜力，而稻草或猪粪替代1/3的化肥氮对甘薯产量及其稳定性最为有利。     

Assessment of seafood processing wastes as alternative sources of Selenium in plant production

Abstract

In some parts of the world, the soil selenium (Se) content is too low to ensure the Se level recommended for human or animal consumption in the crops produced. In order to secure a desired concentration of Se in crops, Se has been applied as mineral fertilizer to agricultural fields. Since only a minor part of the inorganic Se applied is utilized by plants and small increases in Se concentrations in, e.g., drinking water, may be toxic, the method is somewhat controversial. As an alternative to Se-enriched mineral fertilizer, different seafood-processing wastes have been examined as a source for Se in crop production. Both in greenhouse pot experiments and field trials the Se in seafood waste was not plant-available during the first growing season. There was no significant difference between the Se concentration in wheat growing in soil without added Se and in soil receiving Se from seafood waste in amounts ranging from 0.9 to 9 g ha^?1. Neither was any residual effect of Se in seafood waste seen during a second year growth period. Thus, seafood-processing waste cannot be regarded as a potential source of Se in crop production. Possible mobilization of formerly applied Se, as seafood-processing waste or Se enriched mineral fertilizer due to changes in soil redox conditions were examined in a leaching experiment. The mobility of formerly applied Se was generally very low, but the results indicated that under permanently wet soil conditions leaching of Se may occur in plant dormant periods in soils with low organic matter content and high pH.     

基于GIS的南京市溧水区富硒土地资源开发利用研究

[目的]对南京市溧水区富硒土地资源开发利用进行研究,为发展该区特色富硒农产品产业提供科学参考。[方法]在对溧水全区土壤采样并测试土壤化学性质的基础上,采用ArcGIS对土壤硒含量进行地统计和插值分析,选取最合适的拟合模型和插值方法,根据样点数据预测整个研究区土壤含硒情况,综合文献资料和溧水实际情况将富硒土地分级,明确富硒土地空间分布,结合土壤酸碱度划分出适宜种植富硒农产品的区域及种类。[结果]溧水区约有4.25%的富硒土地资源,呈块状或点状分布于各个乡镇,可以综合土壤酸碱度等因素开发作为富硒农产品的种植地。[结论]普通克里金方法中高斯模型可以很好地拟合出溧水区土壤富硒情况,并且研究区的富硒土地资源具有极大的开发空间和利用价值,需要进行合理规划,为开发区域特色农产品市场提供依据。     

Selective determination and formation of elemental selenium in soils

A selective method for the determination of elemental selenium in soil was developed and was applied to the study of elemental selenium in soil. (1) Elemental selenium extracted with carbon disulfide from soil was selectively transformed into selenocyanate ion by reacting with potassium cyanide in carbon disulfide. The selenocyanate ion formed was recovered into an aqueous solution and the amount of selenium in the aqueous solution was determined. This method was specific to elemental selenium and did not interfere with the other selenium compounds and soil components. The method was also highly sensitive and enable to determine more than 0.1 μg kg^-1 of elemental selenium in soil. (2) The formation of elemental selenium was confirmed, when a soil was submerged and the redox potential of the soil decreased. The amount of elemental selenium formed was proportional to the selenite content of the soil, indicating that elemental selenium is transformed from selenite upon its reduction.     

不同硒源对堇叶碎米荠吸收、转化硒的效应研究

采用Na2SeO3和硒矿粉进行盆栽试验,研究不同硒源处理对堇叶碎米荠吸收、转化硒的影响。研究结果表明,施用硒对堇叶碎米荠硒含量和硒积累量的增加效果显著,植株各部位硒积累规律为叶茎根。比较两种含硒物料,发现在硒用量低时,施用硒矿粉对堇叶碎米荠各部位硒含量的增加效果较施用Na2SeO3好,而在硒用量高时,则效果相反。施用硒矿粉较Na2SeO3处理有提高堇叶碎米荠叶片硒转化率的趋势。适量施用硒能增加植株对硒的利用率。施用Na2SeO3主要提高了土壤可交换态硒含量;施用硒矿粉主要提高了土壤残渣态硒含量。     

设施栽培条件下蔬菜含硒状况及其健康风险评估

设施栽培条件下土壤性质变化剧烈,其对作物吸收硒(Se)的影响值得研究。本文通过对南京市典型设施蔬菜种植基地土壤及对应植物样品进行取样分析,探讨高强度利用模式下土壤Se的存在形态以及不同蔬菜类型对Se吸收的差异,分析蔬菜Se含量与土壤Se存在形态及土壤性质之间的关系,并对长期设施栽培条件下蔬菜Se的摄入健康风险进行评价。结果表明,不同蔬菜可食部分对Se的富集能力表现为叶菜类(平均含Se量为60μg/kg,干重)根茎类(30μg/kg)茄果类(26μg/kg)。蔬菜可食部分Se含量随土壤有机质及有机结合态Se含量的增加而降低。研究区域有机肥的大量施入引起的有机结合态Se含量的增加可能是降低Se有效性的最重要原因。