土壤环境中的硒和植物对硒的吸收转化

硒是生态环境中一个十分重要的微量元素。现有研究表明，硒是导致许多疾病的主要原因，与人体健康关系密切。本文介绍了硒在土壤中的含量、来源、有效性和调节的方法。为目前的富硒产品开发提供参考。     

硒肥和土壤类型对水稻硒吸收的影响

【目的】研究硒肥和土壤类型对水稻产量、品质及硒在稻株中分布的影响,为富硒稻米生产提供技术参考。【方法】在3种类型土壤(紫色土、青紫泥、小粉土)上,开展施用不同水平亚硒酸钠(0.50和1.00 mg/kg)的水稻盆栽试验,并以不施亚硒酸钠作对照处理,分析土壤硒形态、水稻各部位中硒积累特征的差异。【结果】不同土壤类型和施硒量均显著影响水稻土壤硒形态及水稻各部分硒的含量(P0.05,下同),与对照处理相比,水稻根、茎、叶、籽粒和颖壳各部位的硒含量均随着施用硒肥浓度的增加而显著增加。紫色土在外源施用硒条件下水稻各部位硒含量显著高于其他土壤,紫色土的转运吸收系数高达7.00~8.21,显著高于其他两个土壤,3种类型土壤施用亚硒酸钠大部分积累在水稻根部,而向地上部转运较难。施用硒肥后,可溶态、交换态及碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机结合态、残渣态5种土壤硒形态含量显著提高,且均随着土壤硒施用量增加而增加。【结论】在农业生产中建议选用0.50 mg/kg亚硒酸钠作为硒肥使用;3种土壤类型以pH较高的紫色土上施用亚硒酸钠水稻籽粒硒富集效果最好。     

腐殖酸对水培小麦吸收硒酸态硒和亚硒酸态硒的影响

[目的]研究腐殖酸对水培小麦吸收硒酸态硒和亚硒酸态硒的影响。[方法]采用水培试验,研究小麦对10~80μg/L硒酸态硒(Se~(6+))及亚硒酸态硒(Se~(4+))的吸收和腐殖酸的影响。[结果]小麦对Se~(4+)和Se~(6+)的吸收与其在培养液中的浓度呈线性关系,小麦对Se~(6+)的吸收是Se~(4+)的6.0~10.5倍。腐殖酸促进小麦对Se~(4+)的吸收,平均增加12.1%;但腐殖酸抑制小麦对Se~(6+)的吸收,平均减少18.6%,且随Se~(6+)浓度的增加抑制作用增强。有腐殖酸存在时小麦吸收Se~(6+)是Se~(4+)的4.3~7.4倍;有腐殖酸时Se~(4+)和Se~(6+)促进小麦生长,Se~(6+)促进作用更为明显,生物量平均增加12.3%。40和80μg/L Se~(4+)培养小麦地上部分吸收的硒分别为初始加入量的3.76%和3.31%,在这2个浓度下,小麦吸收的Se~(6+)分别为初始加入量的27.2%和27.8%。施用Se~(6+)是Se~(4+)作物利用率的7.2~8.4倍。[结论]可以通过土壤溶液Se~(4+)或Se~(6+)的浓度调控农作物硒含量,应用Se~(6+)更为经济环保。     

磷酸盐与硒酸盐相互作用对小白菜磷和硒吸收的影响

采用土培盆栽试验方法,研究了不同浓度磷酸盐与硒酸盐相互作用对小白菜生长、磷和硒吸收的影响,旨在为安全有效地进行补硒和硒污染土壤的植物修复提供理论依据。结果表明,在试验的硒浓度范围内（1.0~5.0 mg·kg-1）,硒酸盐对小白菜产生毒害作用,表现为单施硒酸盐处理较对照小白菜的根长、株高、地上部和地下部干重均下降,且高硒处理（5.0 mg·kg-1）小白菜SPAD值显著下降。施用磷酸盐能显著增加小白菜生物量,明显缓解硒酸盐的毒害作用,且由于生物稀释效应导致小白菜地上、地下部硒浓度下降,但小白菜的硒吸收量增加。施磷小白菜地上部硒平均利用率提高至42%,且同等硒浓度低磷处理小白菜硒利用率高于高磷处理,表明适量施磷可提高硒的利用率。施磷时施硒对小白菜地上部磷浓度无显著影响,但由于硒的毒害作用导致磷吸收量下降。     

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40 d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。     

磷和不同价态硒对小麦硒吸收转运的影响

【目的】 研究小麦在施磷情况下对不同价态外源硒的吸收及转运规律,阐明小麦对硒吸收与转运的影响,分析不同价态硒在小麦体内的转运与分配。【方法】 采用盆栽试验,研究在施磷条件下硒酸盐和亚硒酸盐处理对小麦硒的吸收与转运。【结果】 低量硒酸盐处理中,低磷和高磷处理较不施磷处理的小麦硒肥利用率分别提高了96%和128%;高量硒酸盐处理中,低磷和高磷处理较不施磷处理的小麦硒肥利用率分别提高了78%和123%。低量亚硒酸盐和高量亚硒酸盐处理中,高磷处理较不施磷处理小麦硒肥利用率降低了50.7%和55.6%。施用硒酸盐时,高磷处理较不施磷处理小麦根、茎、叶及穗的硒含量分别增加了23.0%、17.0%、64.6%和62.1%;施亚硒酸盐时,高磷处理较不施磷处理小麦根、茎、叶及穗的硒含量分别降低了71.3%、72.1%、80.6%和73.8%。施用硒酸盐时,在不施硒、低硒及高硒条件下,高磷处理小麦植株硒富集系数较不施磷处理分别增加28.9%、60.6%和50.5%;施用亚硒酸盐时,在低硒及高硒条件下,高磷处理小麦植株硒富集系数较不施磷处理分别降低65.3%、72.3%。【结论】 磷素可以活化土壤中稳定态硒,提高了硒酸盐的生物有效性。施磷降低了土壤pH值,促使土壤中可溶态硒和可交换态硒转化成铁氧化物态硒和有机态硒,而铁氧化物态硒与有机态硒很难被作物吸收利用,造成当磷肥与亚硒酸盐配施时降低了作物对亚硒酸盐的吸收。     

硒的生物有效性及植物对硒的吸收

硒是植物体内非常重要的微量元素,是植物生长所需的一种有益元素。硒具有刺激植物生长发育和提高作物产量与品质,促进植物新陈代谢,增强植物生物抗氧化作用和植物对环境胁迫的抗性。从硒的生物有效性及其在植物体中的含量、存在形态、吸收、运输、转化、生理作用进行了综述,并阐述了植物吸收、富集硒的机理。     

硒肥和AMF 对丹参养分吸收的影响

文章通过采用盆栽试验研究硒肥和接种不同丛枝菌根真菌（arbuscular mycorrhizal fungi,AMF）对丹参养分吸收的影响。结果表明：适量施Se 能促进丹参对氮、磷、钾的吸收;接种Gm 促进丹参对土壤Se的吸收,而接种Gc 则抑制了Se 的吸收。     

植物对硒的吸收转运和形态转化机制

阐述了植物对不同形态硒的吸收、转运和形态转化机制。植物主要吸收水溶性硒,包括部分有机硒、硒酸盐和亚硒酸盐。多数研究表明植物对硒酸盐的主动吸收是通过高亲和力的硫酸盐转运子完成,最近的研究表明磷酸盐可以调节亚硒酸盐的吸收,磷酸盐转运子在亚硒酸盐的主动吸收过程中有重要作用;植物吸收的硒酸盐很快从根部转移到地上部,在叶片中被还原成亚硒酸盐,进而转化为有机硒化物进入其他组织;而亚硒酸盐及其代谢产物主要积累在根部,极少转移到地上部。进入植物体中的硒转化为含硒氨基酸和硒蛋白参与植物的代谢。     

硒肥和AMF对丹参养分吸收的影响

文章通过采用盆栽试验研究硒肥和接种不同丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)对丹参养分吸收的影响。结果表明:适量施Se能促进丹参对氮、磷、钾的吸收;接种Gm促进丹参对土壤Se的吸收,而接种Gc则抑制了Se的吸收。     

锌硒对油菜吸收和累积镉的影响

在模拟污染条件下研究了锌和硒对油菜吸收累积镉的影响.结果表明:当土壤中锌的加入量不超过160 mg/kg时,油菜根系和叶片中镉的含量都有降低,但当高浓度的锌(240 mg/kg)加到土壤中时油菜根系和叶片中镉含量反而增加,只有重污染土壤(Cd含量为12 mg/kg)是个例外,在这种情形下高浓度锌的加入引起叶片镉含量的降低;对污染相对较轻的土壤(Cd含量小于和等于8 mg/kg),硒的加入能抑制油菜根系对镉的吸收,但对于重污染土壤(Cd含量为12 mg/kg)加硒提高了油菜根系的镉含量,然而对所有试验土壤加硒处理都一致性地降低油菜叶片中镉的含量.     

植物对硒的吸收和代谢研究进展及对富硒种植业发展的启示

通过对国内外植物对硒的吸收和代谢文献的整理,在阐述植物在对环境硒循环代谢的作用基础上,系统分析近年来关于植物对硒的吸收、转运、积累及代谢的研究进展及其对富硒种植业发展策略的启示,以期为合理利用环境硒资源优势,充分发挥植物硒生物强化功能,提高富硒农业产业水平提供理论指导.     

不同用量腐植酸对土壤有效硒含量和硒的形态以及大蒜硒吸收的影响

采用室内土培和网室盆栽的方法,研究了不同用量的腐植酸对土壤有效硒含量和硒形态以及大蒜硒吸收规律的影响。结果表明：土壤有效硒含量随着腐植酸用量的提高而增加,20%OM处理的土壤有效硒含量（43.3~50.6 μg·kg^-1）> 10%OM（37.6~48.8 μg·kg^-1）> 5%OM（36.0~44.1 μg·kg^-1）> CK（33.0~41.5 μg·kg^-1）。可溶态硒与土壤有机质含量的关联度最大（关联系数为0.821）,其次为有机硫化物结合态硒（关联系数为0.693）,铁锰氧化物结合态硒关联度最低（关联系数为0.482）。随着腐植酸用量的增加,土壤有机质含量得到相应提高,土壤中有机质的含量与可溶态硒、可交换态及碳酸盐结合态硒和有机硫化物结合态硒呈显著正相关,其相关系数分别为0.963、0.962和0.906,而与其他形态的硒相关性不明显。大蒜各部位干重的硒含量为根（0.167~0.653 mg·kg^-1）> 茎（0.114~0.326 mg·kg^-1）> 叶（0.056~0.086 mg·kg^-1）,且4个处理大蒜鳞茎鲜重的硒含量为0.018~0.110 mg·kg^-1,均达到了富硒食品标准（HB001/T-2013）。     

硒和硫相互作用对烟草氮吸收和积累的影响

试验在盆栽条件下进行,研究表明,低硫处理促进烟株中氮含量的提高,而高硫降低烟株氮含量。烟株氮含量随硒用量的增加呈现先降低后上升趋势。低硒低硫或高硒高硫处理时,硒,硫对烟株中氮吸怍表现出颉颃作用。硒和硫对烟草氮积累量的影响则因烟草部位和生育期而异。     

硒、硫对大豆生长和养分吸收的影响

报道了硒、硫浓度对大豆植株干物重,硒、硫、氮、磷含量影响的水培试验结果。研究结果表明,当营养中硫的浓度为60mgL~(-1)时,0.025mg SeL~(-1)的加入使大豆植株干物重达到最高;60mg SL~(-1)的加入对植株吸收硒有一定的促进作用;当营养液中硫的浓度为30 mgL~(-1)时,随着硒浓度的增加,植株中硫的含量显著降低,但对磷无影响,而当营养液中硫的浓度增加到60mgL~(-1)时,在低硒(0.025mgL~(-1))浓度下,显著地提高了植株中硫和磷的含量,硫与磷的吸收呈极显著的正相关,r=0.61~(**)。本试验的硒、硫浓度对植株吸收氮的影响不显著。     

硒对水稻幼苗吸收镉的影响

利用溶液培养的方法,研究不同体积质量分数的硒对镉胁迫下水稻幼苗生长、硒镉吸收、镉转移以及水稻根系 镉外渗量的影响.结果表明:溶液中硒处理体积质量分数小于250μg/L时,硒能缓解镉对水稻生长的毒害作用;当溶 液中硒处理体积质量分数高于500μg/L时,硒对镉胁迫没有缓解作用;当硒处理体积质量分数高于800μg/L,硒与 镉产生协同效应,加重了镉对水稻的毒害作用.随着硒体积质量分数的增加,水稻地上部和根部镉的质量分数显著 下降,地上部降幅大于地下部.在硒处理体积质量分数为800μg/L时,地上部和根部的硒质量分数达到最大.硒 能降低镉的转移系数,抑制镉从水稻根部向地上部的转移,降低地上部镉的累积量.随着溶液中硒体积质量分数的 增加,根系镉外渗量显著减少,溶液中Se体积质量分数大于500μg/L时,镉的外渗量很低.     

土壤不同硒含量对小麦主要产量相关性状和硒吸收利用的影响

为探究不同土壤硒含量对小麦主要产量相关性状和硒吸收利用的影响,以‘普冰151’‘西农黑大穗’‘周黑麦1号’为试验材料,紫阳高硒矿粉为硒源,采用盆栽试验,设置5种不同土壤硒含量,S0(0添加硒矿粉),S1、S2、S3、S4(土壤硒含量分别为4 mg·kg~(-1)、8 mg·kg~(-1)、12 mg·kg~(-1)和16 mg·kg~(-1))。结果表明:土壤中施加高硒矿粉对小麦分蘖数和穗长无显著影响;但在土壤硒含量S2和S3水平下‘西农黑大穗’的株高显著提高。土壤硒含量增加可显著提高小麦穗粒数、千粒质量和产量。随土壤硒含量的增加,小麦旗叶叶绿素含量与净光合速率较S0均显著增加,呈先升高后降低的趋势。土壤中施加高硒矿粉显著提高小麦籽粒粗蛋白含量,S2、S3和S4水平之间无显著差异,但显著高于S1水平。在土壤硒含量S1和S2水平下,3个小麦材料籽粒有机硒含量均达到富硒小麦标准(GB13105-1991),S2水平为最适宜种植富硒小麦的土壤硒含量。3个小麦材料的籽粒有机硒含量在S2水平下分别为0.258mg·kg~(-1)、0.288 mg·kg~(-1)和0.273mg·kg~(-1),籽粒硒转化率分别为82.958%、84.457%和82.979%,‘西农黑大穗’在3个材料中表现最高。表明土壤中施加一定量硒能有效提高小麦产量、籽粒粗蛋白含量和硒含量。