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。     

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。     

叶面喷施纳米硒肥对金丝小枣产量和品质的影响

硒是人体所必需的微量元素,随着人们对硒产品认识程度逐渐加深,富硒食品在市场上出现的越来越多。以乐陵金丝小枣为对象,于枣果幼果期、果实膨大期、转色期叶面喷施纳米硒肥,探究不同浓度梯度(0、4.8、9.6、14.4 mL/L)纳米硒肥对枣产量和品质的影响。结果表明,叶面喷施纳米硒肥可显著增加金丝小枣的产量和品质,随着喷施硒浓度的增加,金丝小枣枣果中硒含量逐渐增加,但产量出现先增加后降低的趋势,叶面喷施硒肥可显著增加可溶性固形物含量、维C含量以及枣果中和叶片中矿质元素含量,以9.6 mL/L浓度处理下效果最佳,产量增加33.0%,可溶性固形物显著增加8.4%,维C含量显著增加53.5%,且枣果中硒含量达0.28 mg/kg,较空白对照显著增加171.8%,矿质元素磷、钾、钙、镁、硼、铁的含量增加最为显著。综合分析,叶面喷施纳米硒肥浓度为9.6 mL/L时增产提质效果最佳。     

叶面喷硒对水稻籽粒硒富集及分布的影响

在大田试验条件下，研究了江苏省苏南地区水稻（龙晴4号、86优8和丙9652）叶面喷施和未喷施亚硒酸钠对水稻籽粒硒含量、硒的形态及对蛋白质结合态硒的影响。结果表明：叶面喷施亚硒酸钠10g hm^-2，可使该地区水稻籽粒硒含量达255．3—586．5μg kg^-1，是不喷硒的7．9-11．0倍。无论喷硒还是未喷硒，水稻籽粒硒主要以有机硒的形态存在，有机硒含量占总硒量的87．72％-90．98％，对产量没有显著差异。总体看来，叶面喷硒可以显著提高籽粒蛋白结合态硒含量，籽粒蛋白质结合的硒占有机硒的43．07％-51．65％，占总硒的38．04％-48．98％。叶面喷硒与对照相比，二个品种（龙晴4号与丙9652）籽粒的蛋白谱带基本一致，只是喷硒的水稻籽粒在14～20kDa之间增加了一些蛋白条带，这可能是由于喷硒增加了一些小分子蛋白质的合成。     

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。     

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。     

生物炭与叶面硒肥联合施用对生菜吸收镉及土壤镉形态的影响

  目的  为探明生菜吸收富集镉的能力对生物炭与叶面硒肥的响应程度,抑制有毒有害元素镉的吸收。  方法  通过盆栽试验,以生菜为研究对象,在镉污染土壤中添加生物炭,并在生菜叶片上喷硒处理,探索了生物炭与叶面喷硒的联合施用对镉污染土壤理化指标（pH和有机碳）和土壤不同形态镉含量以及对生菜镉吸收累积的影响。  结果  ① 土壤中添加生物炭与叶面硒肥都可以有效降低生菜可食部镉含量,其中喷施低浓度硒的效果更好。当生物炭添加量为30 g kg?1,叶面喷硒浓度为1 mg L?1时,生菜地上部镉含量由0.314 mg kg?1降至0.049 mg kg?1,低于国家食品安全标准（GB 2762—2017）中规定的叶菜类镉限量值0.20 mg kg?1。② 镉胁迫下,添加生物炭与叶面硒肥的交互作用对生菜镉含量和镉富集与转运能力均产生了显著性的影响,相对于生菜根部镉含量,添加生物炭的效应高于叶面硒肥的效应,而对于地上部镉含量,叶面硒肥的效应高于添加生物炭的效应。③ 生物炭添加可通过改善土壤pH和有机碳含量降低酸可提取态、可还原态、可氧化态镉的比例,增加残渣态镉的比例,从而有效地降低生菜对土壤中镉的吸收累积,减少生菜中镉含量。  结论  综合来看,生物炭与叶面硒肥联合施用可以降低生菜镉含量,其效果明显高于两者单独施用的效果,为无公害蔬菜的种植提供理论指导。     

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。     

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。     

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。     

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。     

外源硒与不同物料配施对水稻硒素营养及硒利用率的影响

施用外源硒是提高水稻硒含量的重要方法之一。通过盆栽试验,设置常规化肥(F)、化肥+有机肥(FO)和化肥+生物质炭(FC)3种肥料管理模式,0(Se0)、0.2(Se1)、0.4(Se2)和0.6mg/kg(Se3)4个硒(Ⅳ)添加水平,研究在不同物料施用条件下,土施亚硒酸钠对水稻生长及硒吸收、转移和累积的影响。结果表明:施用适量外源硒对水稻产量及生物量影响不显著,但显著提高水稻各部位硒的含量,并促进硒向籽粒转移。施用有机肥和生物质炭降低了水稻根系对硒的吸收系数(RAI)。施用有机肥不利于硒由稻秆向糙米和精米中转移,但适当的外源硒与生物质炭配施有利于提高硒由稻秆向糙米和精米转移系数。总之,有机肥与生物质炭的施用不能有效地提高水稻地上部,特别是籽粒的硒含量,但因施用有机肥能显著提高作物产量,从而增加水稻硒的总累积量,而生物质炭的添加则不能。水稻对外源硒的吸收利用率不超过5%。     

控释氮肥与尿素配施对单季稻产量及氮素利用率的影响

为探讨控释氮肥与尿素配合一次性基施对水稻产量及其氮肥利用效率的影响效应,通过田间小区试验研究了不同比例控释氮肥(CRNF)与尿素(UR)配施对水稻干物质积累、产量构成,以及氮肥表观、农学和生理利用率等的影响。结果表明：配施10%~80% CRNF较常规施氮(T1)处理,分别提高水稻籽粒干物质量和产量3.7%~13.9%和1.4%~13.4%;较全量施用CRNF(T6)处理,提高水稻籽粒干物质和产量6.3%~16.7%、2.8%~16.6%。一次性基施40%CRNF +60%UR(T4)较一次性基施全量CRNF显著提高水稻籽粒吸氮量24.2%,差异显著(P<0.05),氮肥表观利用率、农学利用率、生理利用率及氮肥偏生产力也处于较高水平。在本试验条件下,一次性基施40%CRNF +60%UR既提高了水稻产量和氮肥利用率,又减少了劳动投入,可在实际生产中推广应用。     

根区一次施氮提高水稻氮肥利用效率的效果和原理

我国水稻氮肥施用量大,农民习惯氮肥表面撒施,氮肥通过氨挥发以及径流等途径损失严重,造成经济损失和环境污染。农村劳动力缺乏,土地流转迅速,省时省力、节肥高效的施肥方式亟待探索和推广。大田条件下,在环太湖水稻高施氮区,比较常规氮肥用量下(225 kg/hm2)的农民习惯分次施用(40%︰30%︰30%分次施用)与根区一次施用(偏根系5 cm,土表下10 cm穴施)两种施肥方式对水稻产量及氮肥利用率的影响。结果表明不种植水稻的前提下,习惯施氮处理表层土壤NH_4~+-N最高,自表层向下逐渐降低,各层养分均随时间推移而下降。根区一次施氮可显著提高施肥点周围土壤中的NH_4~+-N含量及其贮存时间,施肥后30,60和90 d,根区施氮处理NH_4~+-N最高值分别达到542.6、412.1和39.8 mg/kg。且根区一次施氮处理施肥点周围土壤高NH_4~+-N含量至少可保持60 d。种植水稻后,相对习惯分次施氮而言,根区一次施氮显著提高水稻分蘖数、各器官的氮含量、氮积累量及氮肥利用效率。根区一次施氮处理水稻氮积累量高达196.7 kg/hm2,相对习惯施氮增加34.9%。氮肥表观利用率分别达到59.8%(差值法)和42.5%(15N标记法),相对习惯施肥分别增加22.6和30.6个百分点。肥料氮损失由分次施用的73.0%下降到29.7%。根区一次施氮显著增加肥料养分在土壤中的贮存时间,降低肥料养分损失的风险,提高水稻氮肥利用效率,是一种节肥高效的施肥方式,值得进一步研发施肥机械和推广应用。     

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。     

水稻生育后期根系响应氮肥调控的蛋白作用机制分析

以大穗型水稻‘金恢809’为试验材料,设置前氮后移(施氮量的30%作基肥,30%作蘖肥,30%作穗肥,10%作粒肥)及传统氮肥(施氮量的40%作基肥,30%作蘖肥,30%作穗肥)施用两种处理,并采用双向电泳技术分析了水稻生育后期根系对前氮后移调控的蛋白响应机制。通过构建的不同氮肥处理下水稻开花后15 d根系蛋白2-DE电泳图谱,并结合MALDI-TOF/MS分析,共成功鉴定到57个出现差异表达的蛋白,其中40个在前氮后移处理下上调表达,17个下调表达。依据其蛋白功能可以归为12类,主要涉及信号转导,氨同化,胁迫与防御,糖酵解,三羧酸循环,氨基酸代谢、蛋白合成及折叠等代谢途径。研究发现水稻生育后期根系GTP结合的核蛋白、GDP解离抑制因子、液泡型H+-ATP酶亚基C会响应氮肥的调控而出现表达变化,并将信号传递到电压依赖性离子通道蛋白、液泡型ATP酶亚基C以及膜联蛋白p35,进而调节根系细胞间物质运输与信息的传递。本研究结果还表明,前氮后移的施肥方式,通过适当增加水稻生育后期氮肥的施用,调节根系糖类转换、糖酵解及三羧酸循环相关蛋白的表达,增加了根系ATP的供应;通过增强根系中清除过氧化氢系统及防御相关蛋白的表达,延缓了根系的衰老;通过上调谷氨酸脱氢酶、天冬氨酸转氨酶和谷氨酞胺合成酶的表达丰度,促进了根系对土壤中氮元素的吸收与转运。研究结果对于进一步明确水稻根系响应氮素调控的分子生态特性具有重要的理论与实际意义。     

铜绿假单胞菌对镉胁迫水稻苗期生长与镉积累的影响

稻米重金属污染是人们广泛关注的严重问题,微生物钝化是阻遏环境重金属进入生物循环的有效途径之一。为了解铜绿假单胞菌对苗期水稻镉污染的缓解效应,本文以无镉处理为对照,通过添加20μmol×L~(-1)镉的水培试验,研究了铜绿假单胞菌、载体A(硅藻土,粒径1~3 mm)、载体B(硅藻土,粒径3~6 mm)、载体C(活性炭,比表面积1 000 m~2×g-1)以及铜绿假单胞菌与载体制备的菌剂A、菌剂B和菌剂C对水稻生长、镉含量及镉积累量的影响。结果表明,20μmol×L~(-1)镉处理显著抑制了水稻根长、株高的生长和干物质积累,添加菌液及菌剂A、B、C后,水稻生长状况得到显著改善,总生物量比镉处理(0.523 g×株~(-1))提高38.5%~67.3%,以菌剂B处理的水稻生物量最高。水稻根、茎鞘、叶以及地上部镉含量显著降低,其中添加菌剂A、菌剂B、菌剂C及活性炭处理的水稻地上部镉含量分别比镉处理(101.3 mg×g~(-1))下降45.9%、47.9%、59.9%和59.9%,迁移系数降低16.7%、25.0%、33.3%和33.3%,富集系数减少48.1%、48.8%、58.8%和60.9%。添加活性炭、菌剂A和菌剂C处理的水稻单株镉积累量降低18.2%、9.5%和24.3%,添加菌剂B以及依次含有56.4 mL、45.3 mL、28.4 mL菌悬液的菌液A、菌液B和菌液C处理,其镉积累量依次增加15.0%、30.4%、14.9%、16.9%,说明菌株通过提高作物生物量增加了镉积累。综上,铜绿假单胞菌可显著促进镉胁迫水稻的生长,降低水稻的镉含量,抑制镉的迁移,降低水稻镉的有效性;菌剂A、B、C表现出良好的镉钝化能力,表明铜绿假单胞菌可为环境镉污染的生物修复提供新菌株。