水稻对外源硒的吸收利用研究

硒是人体必需的微量营养元素,食物是人体硒的主要来源,外源硒调控是生产富硒农产品的重要手段之一。通过盆栽试验,研究外源硒添加条件下水稻对硒的吸收利用问题。结果表明,土壤添加外源硒为0.2~0.6 mg Se·kg~(-1)土的条件下,对水稻的生长性状没有显著影响,但能显著增加水稻各部位的全硒含量。硒在水稻体内各部位的含量大小关系为:稻根茎叶糙米精米谷壳;但在各主要部位的总累积大小为:茎叶糙米精米稻根谷壳。在自然土壤上硒相对更多地富集于水稻根系,而外源添加四价硒处理,水稻吸收的硒相对更容易转移至地上部位,甚至更容易在糙米和精米中富集。水稻植株对外源硒的吸收利用率为2.87%~3.75%,地上部和籽粒累积外源硒的量占添加外源硒总量分别为2.60%~3.45%和0.94%~1.32%。     

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...     

不同形态硒对金针菇吸收和富集硒的影响

通过基质栽培试验,研究了硒酸钠、亚硒酸钠和硒代蛋氨酸(0～0.8 mg/kg)对金针菇(Flammulina velutipes)吸收和富集硒的影响。结果表明,外源硒的添加显著增加了金针菇原基和子实体的硒含量,且硒含量均随硒添加浓度的上升而显著增加。在相同硒浓度水平下,3种外源硒对金针菇子实体硒含量的增加效果为亚硒酸钠硒代蛋氨酸硒酸钠:施硒量为0.8 mg/kg时,3种硒处理下金针菇子实体的硒含量分别为0.24、0.12和0.08 mg/kg。此外,亚硒酸钠处理下金针菇子实体和原基的硒回收率大于硒代蛋氨酸和硒酸钠处理。且随着硒添加浓度的增加,硒代蛋氨酸和硒酸钠处理下子实体硒的回收率显著下降:分别从14.28%逐渐降低到6.33%和从13.67%减少到3.70%;而添加硒酸钠时,硒的回收率随添加浓度的增加无显著变化。     

叶面喷施硒肥对水稻含硒量及产量的影响

黑龙江省处于缺硒地区。盆栽和田间叶面喷硒试验表明，根外追肥是补充水稻含硒量的有效措施，叶面喷施硒肥(Na2SeO3)的最佳用量为11．25g／hm^2。同时对水稻具有一定增产作用。     

叶面喷施不同形态硒对草莓吸收和转运硒的影响

采用温室大棚试验,研究了叶面喷施硒酸钠和亚硒酸钠对提高草莓硒含量的影响以及硒在草莓植株中的转运和分布,旨在为富硒水果的开发和生产提供理论依据。本试验在草莓初花期进行叶面喷施亚硒酸钠和硒酸钠,当喷硒量为20、40、60 g Se·hm~(-2)时,亚硒酸钠处理40 d后草莓果实样品中硒含量分别为0.03、0.10、0.15 mg·kg~(-1)FW,分别为对照的3、20倍和30倍;硒酸钠处理40d后草莓果实硒含量分别为0.05、0.12、0.17 mg·kg~(-1) FW,是对照处理的5、24倍和34倍。但是叶面喷施的硒持续供给果实的能力有限,随着草莓果实的连续生长,后期采收的草莓中硒含量显著下降。叶面喷硒后,叶片吸收的亚硒酸钠约有30%转移到了根部,而硒酸钠则更多地累积于叶片中,转移到根部的量不到15%。草莓初花期叶面喷施硒可以显著提高前期草莓果实中硒的含量,随着采收期的延长,草莓中硒的含量显著下降,喷施亚硒酸钠的处理硒向根部转移的能力高于硒酸钠的处理。     

灌溉模式和有机肥配施对水稻产量、光合特性和氮肥利用率的影响

针对湘北地区农业水资源日益紧缺和水稻生产上滥施化学氮肥的现状,为了节约淡水资源、降低化肥用量、实现水肥协同和资源高效利用,设置2种灌溉方式(W₁：全生育期淹水灌溉;W₂：全生育期湿润灌溉)和4个施氮水平(N₀：不施氮肥;N₁：施N量150 kg/hm²,肥料为尿素氮100%;N₂：施N量150 kg/hm²,肥料为尿素氮80%+有机氮(菜枯)20%;N₃：施N量150 kg/hm²,肥料为尿素氮60%+有机氮(菜枯)40%),分析水稻产量、光合特性、氮素代谢和氮肥利用率对灌溉模式和有机肥配施的响应规律。结果表明：与W₁相比,W₂显著增加水稻产量、氮肥利用率、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度等;在不同施氮处理下,增加有机肥比例能显著提高产量,N₃、N₂、N₁分别比N₀     

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。     

叶面喷施硒肥对水稻含硒量及产量的影响

黑龙江省处于缺硒地区。盆栽和田间叶面喷硒试验表明,根外追肥是补充水稻含硒量的有效措施,叶面喷施硒肥(Na2SeO3)的最佳用量为11 25g/hm2。同时对水稻具有一定增产作用。     

紫甘薯对硒的吸收和累积特征

以紫甘薯为试验材料,采用盆栽试验的方法研究了基施硒酸钠[Se(VI)]和亚硒酸钠[Se(IV)]条件下,紫甘薯对外源硒的吸收累积规律,并比较了施用两种不同价态硒的紫甘薯富硒效果。结果表明:两种硒源均可显著提高紫甘薯各器官含硒量,且紫甘薯含硒量均随施硒量的增加而增大。当土壤施硒量为Se 8 mg/kg时,施用硒酸钠、亚硒酸钠收获期薯块的硒含量(干基)分别达到6.69、0.88 mg/kg。紫甘薯生育期40 d时各器官硒含量叶茎薯块,130 d时硒含量叶薯块茎。当硒酸钠施用量为Se 4 mg/kg时,紫甘薯薯块中的硒累积量最高达923.81μg/株,硒在紫甘薯块根中的分配率可达67%~70%,硒酸钠处理下,紫甘薯对硒的吸收利用率远远高于亚硒酸钠处理。综合紫甘薯含硒量和施硒量对生长的影响结果分析,施用硒酸钠和亚硒酸钠均能增加紫甘薯薯块的硒含量,紫甘薯对硒酸钠敏感性高于亚硒酸钠,生产过程中应充分考虑施用硒酸钠对作物造成的毒害。     

亚硒酸钠浓度对螺旋藻生长及富硒量的影响

以亚硒酸钠做为螺旋藻富硒的来源，研究了亚硒酸钠梯度浓度对钝顶螺旋藻生长及富硒量的影响。结果表明：当硒浓度超过３６０ｕｇ／ｍｌ时，螺旋藻的生长即受抑制，硒浓度为４６ｕｇ／ｍｌ时，表现出促进螺旋藻生长的趋势，而硒浓度为１８４ｕｇ／ｍｌ时，螺旋藻可达到最高富硒量，平均为６５９．９ｎｇ／ｎｇ。     

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。     

水稻不同生育期对硒的吸收、转运及累积规律

采用大田试验,研究土壤施用含硒肥料后水稻中硒的积累和分布的动态变化。结果表明:在水稻不同器官中硒的积累量与含硒肥料施用量呈正相关,相关系数达到0.98以上。水稻成熟期,硒施用量30 kg/hm2和120 kg/hm2处理全株硒浓度分别比对照处理提高了98.9%和313.7%。不同生育期,水稻各个器官中硒含量及累积量不同,水稻硒的生物富集高峰期表现在孕穗期,叶与水稻穗部吸收累积硒有着密切关系。水稻成熟期整个植株中硒的累积量为茎叶精米根颖壳。在整个水稻生育期硒有一定的运转累积规律:水稻分蘖期时,硒从根、茎流向叶片;孕穗期再由叶流向茎;灌浆期又从根运转到叶和穗中;最后成熟期叶中的硒流向穗。苗期施用含硒肥料是一条提高水稻硒含量的有效农艺措施。     

不同形态叶面硒肥对水稻吸收和转运硒的影响

通过田间试验,研究了不同形态叶面硒肥对水稻吸收和转运硒的影响。与空白对照相比,亚硒酸钠、硒酸钠、硒代蛋氨酸和化学纳米硒在水稻扬花期一次施用(15g/hm²)可使水稻籽粒、颍壳和秸秆的硒含量分别提高0.06～0.64、0.36～0.83和0.32～0.75 mg/kg。籽粒硒的回收率大小顺序为：硒代蛋氨酸(34.6%)>亚硒酸钠(15.7%)>硒酸钠(15.0%)>化学纳米硒(6.6%);硒在水稻各部位中的分配比例的高低顺序为：秸秆>籽粒>颍壳。此外,硒用量与水稻籽粒的硒含量呈极显著线性相关。按照黑龙江省富硒大米的地方标准(DB23T 790—2004),达到一等大米的硒含量指标(0.20～0.30 mg/kg),亚硒酸钠单施的施用量为6.01～10.62 g/hm²,腐植酸+亚硒酸钠复合肥的施用量为4.26～8.63 g/hm²。硒代蛋氨酸的富硒效率高于其他3种硒形态,腐植酸+亚硒酸钠复合肥的富硒效率高于亚硒酸钠单施。     

干湿交替灌溉对富硒土壤硒形态及水稻硒积累的影响

以自然富硒土壤为试材,采用盆栽试验,探讨了轻干湿交替、重干湿交替、正常管理和淹水状态下的土壤硒形态及水稻硒积累。结果表明:籽粒产量以轻干湿交替处理最高,比淹水处理高22.17%,二者差异显著。所有处理水稻不同部位的含硒量均表现为根(0.411~0.695mg/kg)茎(0.214~0.378mg/kg)叶(0.187~0.327mg/kg)谷壳(0.156~0.235mg/kg)籽粒(0.132~0.185mg/kg)。籽粒含硒量和土壤可溶态硒含量以重干湿交替处理最高,淹水处理最低,其中二者含硒量差异也达显著水平。土壤有效硒含量与水稻根、茎叶、谷壳和籽粒中硒含量均呈现显著或极显著正相关(0.939**,0.896**,0.793**,0.723*)。水稻根的硒吸收系数也以重干湿交替处理最高(0.438),淹水处理最低(0.259),表明干湿交替提高了水稻硒吸收能力。综合分析得出,干湿交替灌溉不但能提高水稻产量,还能提高稻米硒含量,且比正常管理节约用水,整体表现以轻干湿交替处理为最佳。     

硒肥对水稻生长及其重金属累积的影响

以大田水稻作为研究对象,分析了不同硒肥量对水稻生长特性及重金属(砷、铬、镉、铅)累积的影响,探讨了通过施硒降低重金属在水稻可食部分含量的可行性。结果发现:施用不同量硒肥(30、60和120 kg/hm2)对水稻分蘖数、株高、单株干物重和产量有促进作用,但差异不显著。施用120 kg/hm2硒肥显著增加了大米中的总硒、无机硒及有机硒的含量,并使有机硒比例增加了16.6%。施用120 kg/hm2硒肥有效抑制了水稻穗部铬和镉的累积量(53%和45%),而对铅无明显抑制作用。施用硒肥促进了硒向精米、糠中转移,同时有效降低了精米中镉、铬、铅的累积量。     

土培条件下外源硒对黄芪吸收和转运硒的影响

以黄芪(Astragalus membranaceus)和2种价态的硒为主要研究对象,采用土壤盆栽试验方法探讨了添加不同浓度(0,2,4,6,8mg/kg土)硒酸钠(SeVI)和亚硒酸钠(SeIV)对黄芪地上部和根系硒累积与分配的影响。结果表明:土壤中添加硒浓度为2~6mg/kg的亚硒酸钠有利于黄芪地上部和根部干物质的累积,比CK增加34.55%~38.24%,但是添加硒浓度超过2mg/kg的硒酸钠抑制了黄芪植株的生长;添加不同浓度的2种形态硒均可显著提高黄芪地上部和根部硒浓度,且土壤中添加硒酸钠和亚硒酸钠的硒浓度分别与黄芪植株硒含量呈极显著正相关关系(SeVI:r=0.884**,SeIV:r=0.973**);随着硒处理浓度的升高,添加硒酸钠和亚硒酸钠处理的黄芪根系对硒吸收能力高于对照,转移系数和富集系数均大于1,且硒含量地上部根部,这表明土壤中添加外源硒可以提高黄芪对硒的吸收和转运能力。综上所述,在中性偏碱性土壤上施用硒酸钠和亚硒酸钠均可促进黄芪对外源硒的吸收、转运和累积,且土壤施用2~6mg/kg的亚硒酸钠对黄芪的生长和硒的累积效果更好。     

不同价态外源硒对土壤硒形态及酶活性、微生物数量的影响

以植烟土壤为试材,采用盆栽试验的方法探讨了不同价态[Se(Ⅵ)和Se(Ⅳ)]和不同添加浓度(0mg/kg,2mg/kg,5mg/kg,10mg/kg,20mg/kg,30mg/kg)硒对土壤硒形态及酶活性、微生物数量的影响。研究结果表明:植烟土壤施用Se(Ⅵ),大部分硒以水溶态存在,部分被土壤矿物及腐殖质等吸附成为可交换态;施入的Se(Ⅳ)易被土壤吸附及被有机物和碳酸盐、铁锰氧化物结合而降低有效性。2种价态硒处理,土壤过氧化氢酶活性呈先增加再降低的趋势,脲酶活性和蔗糖酶活性呈降低的趋势,对中性磷酸酶活性影响不显著。适当浓度(5mg/kg和10mg/kg)2种价态硒有促进植烟土壤微生物数量增加的效果。通过相关性分析发现Se(Ⅵ)和Se(Ⅳ)对土壤蔗糖酶活性和脲酶活性有抑制效果(-0.905**和-0.915**;-0.873*和-0.537),可将土壤蔗糖酶活性和脲酶活性的降低作为Se(Ⅵ)污染的指标(极显著负相关),土壤蔗糖酶活性的降低作为Se(Ⅳ)污染的指标(显著负相关)。逐步回归分析表明,施入土壤的2种价态硒主要表现在水溶态硒对土壤酶活性的抑制。综合分析得出,土壤酶活性(主要为土壤蔗糖酶活性和脲酶活性)降低、土壤微生物(细菌和真菌)数量减少是硒污染导致土壤生态恶化的重要原因。     

两个水稻品种富硒特性比较研究

以前期田间试验筛选出的富硒能力较强的水稻品种捷丰优629和谷丰优8312为材料,采集硒含量不同的稻田土壤,通过盆栽试验进一步研究了两个水稻品种对土壤硒的吸收、分配及其糙米和精米中无机硒与有机硒含量的组成特点。结果表明:两个水稻品种植株的硒累积量、糙米和精米的硒含量与有机硒含量都是高硒土壤极显著高于低硒土壤,表明高硒土壤有利于稻米硒的累积与有机硒的合成,因此生产优质富硒大米最好选择硒含量较高的稻田土壤。无论在高硒土壤还是低硒土壤上,捷丰优629植株中硒累积量和籽粒中硒累积量与谷丰优8312的差异都不显著,但捷丰优629的糙米和精米中硒含量以及有机硒含量都极显著高于谷丰优8312,表明捷丰优629吸收的硒易分配到可食用部位(糙米和精米),而且其无机硒向有机硒的转化能力较强,因此综合比较来看捷丰优629富硒特性优于谷丰优8312。