摘要：硒是動(dòng)物和人體必需的微量元素，同時(shí)也是對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育有益的元素。隨著人們生活水平的提高，富硒農(nóng)產(chǎn)品日益受到廣泛的關(guān)注，進(jìn)而推動(dòng)了關(guān)于作物對(duì)硒的吸收利用和科學(xué)施用硒肥的研究。在綜述國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究進(jìn)展的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)總結(jié)了土壤有效硒測(cè)定方法以及作物對(duì)硒的吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)和形態(tài)轉(zhuǎn)化及其影響因素的相關(guān)研究成果，并對(duì)今后的研究方向進(jìn)行了展望。
硒(selenium，Se) 在元素周期表中位于ⅥA族，是一種類金屬元素。地殼中的平均硒含量小于0.1 mg/kg，大多數(shù)土壤中硒含量的范圍在0.01~2.00 mg/kg，均值為0.4 mg/kg。我國(guó)土壤硒含量背景值為0.21 mg/kg，其分布具有地域性，從東北到西南存在一條明顯的缺硒帶，而東南和西北地區(qū)，如陜西紫陽(yáng)、湖北恩施、安徽石臺(tái)等地相對(duì)較高。
硒是人和動(dòng)物必需的微量營(yíng)養(yǎng)元素，機(jī)體所需的硒主要是由飲食攝取的，若攝取量長(zhǎng)期不足，會(huì)造成硒營(yíng)養(yǎng)缺乏，嚴(yán)重時(shí)會(huì)引發(fā)地方性疾病，如克山病、大骨節(jié)病等。硒不是植物所必需的微量元素，但是對(duì)其生長(zhǎng)有益。一般而言，適量濃度的硒可促進(jìn)植物的生長(zhǎng)，而過(guò)量的硒對(duì)植物有毒害作用。此外，硒還可增加植物的抗逆性，如拮抗重金屬等。本文主要總結(jié)了土壤有效硒測(cè)定方法及作物對(duì)硒的吸收、積累和硒在作物體內(nèi)的形態(tài)轉(zhuǎn)化過(guò)程，為探討植物富硒的機(jī)制和開發(fā)新型富硒技術(shù)提供理論支撐。
土壤有效硒測(cè)定方法篩選
在生產(chǎn)實(shí)際中，富硒土壤生產(chǎn)的農(nóng)產(chǎn)品不一定富硒，這是因?yàn)橥寥乐械奈哂胁煌男螒B(tài)，只有生物有效性高的土壤硒才能被植物吸收。為了篩選最為簡(jiǎn)便合適的土壤有效硒測(cè)定方法，本課題組采用恩施10種不同硒含量的土壤進(jìn)行幼苗盆栽試驗(yàn)，選取14種不同化學(xué)浸提劑提取土壤有效硒，根據(jù)測(cè)定的有效硒含量與植物(烤煙、水稻、紫云英、印度芥菜) 硒吸收量的相關(guān)性的高低來(lái)確定提取土壤有效硒的最佳方法。試驗(yàn)結(jié)果表明，10種富硒土壤全硒含量為0.46~ 9.22mg/kg，有效硒含量為0.00~0.29 mg/kg，占各土壤全硒含量的0.00% ~15.06%。在14種不同有效硒提取方法中，只有6種方法，碳酸氫鈉法Ⅰ(含可提取有機(jī)硒)、磷酸二氫鉀法、磷酸二氫鈣法、碳酸氫鈉法Ⅱ、氫氧化鈉法、氫氧化鉀法的提取效果較好，而其余8 種方法的提取液中均未檢測(cè)到土壤硒。其中，碳酸氫鈉法Ⅰ的提取效果最好，其次是堿性溶液提取法(氫氧化鈉法、氫氧化鉀法等)，原因可能是堿性提取液能夠促進(jìn)腐植酸結(jié)合態(tài)硒的釋放。
上述6 種方法提取的有效硒均與烤煙、水稻和印度芥菜吸收的硒含量顯著相關(guān)，其中以碳酸氫鈉法Ⅰ相關(guān)性最高。碳酸氫鈉法Ⅰ提取量最高，說(shuō)明碳酸氫鈉法Ⅰ為最適提取方法。然而，紫云英的研究結(jié)果有所不同。統(tǒng)計(jì)分析表明，在這6 種方法中，只有碳酸氫鈉法Ⅰ與紫云英硒含量的相關(guān)性沒有達(dá)到顯著水平(P＜0.05)。此外，紫云英的硒累積量與所有提取方法檢測(cè)的土壤有效硒含量之間相關(guān)性不顯著，這可能是由于紫云英是硒的超積累植物，對(duì)土壤硒具有較強(qiáng)的吸收能力。
統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)，各提取方法測(cè)定的土壤有效硒和土壤全硒含量均沒有顯著相關(guān)關(guān)系(P ＞0.05)，說(shuō)明土壤有效硒含量與土壤全硒含量之間不等價(jià)，土壤中的硒并非全是有效的。所以，在富硒土壤上生產(chǎn)的植物及相關(guān)農(nóng)產(chǎn)品富硒效果不一定理想。
與土壤不同形態(tài)硒的相關(guān)分析表明，雖然土壤全硒含量與可溶態(tài)硒含量無(wú)相關(guān)性，但土壤總硒與其他幾種形態(tài)硒(可交換態(tài)、鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)、有機(jī)物結(jié)合態(tài)、殘?jiān)鼞B(tài)) 含量均達(dá)到極顯著相關(guān)水平(P＜0.01)，表明土壤全硒含量可作為緩效態(tài)硒的指標(biāo)。
作物對(duì)硒的吸收和利用
2.1 水稻富硒品種篩選
水稻一直作為重要的糧食作物，稻米硒含量的高低與人體健康關(guān)系密切，施用硒肥來(lái)提高水稻的硒含量是補(bǔ)充和改善人體硒營(yíng)養(yǎng)的主要途徑。但是，硒肥施用成本較高，而篩選富硒水稻品種能夠節(jié)約成本。有研究發(fā)現(xiàn)，不論在低硒土壤還是高硒土壤上，富硒水稻品種的籽粒硒含量都顯著高于非富硒水稻品種，所以篩選富硒水稻品種來(lái)提高人體硒營(yíng)養(yǎng)水平的意義重大。
本課題組通過(guò)土壤和葉面施硒試驗(yàn)，對(duì)21種不同水稻品種的富硒能力進(jìn)行了篩選，以期發(fā)現(xiàn)高效富硒的水稻品種。試驗(yàn)結(jié)果表明，不同品種水稻在不同生長(zhǎng)時(shí)期對(duì)硒的吸收富集能力明顯不同，而在相同時(shí)期，不同品種水稻的各部位富硒能力也存在差異。土壤施硒試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，21種水稻品種成熟期莖葉硒含量最高，其次是谷殼，而稻米中硒含量最低，且不同生育期地上部總硒含量差異顯著。不同施肥方式對(duì)同一水稻品種的富硒效果不同，如葉面施硒促進(jìn)Y 兩優(yōu)1 號(hào)對(duì)硒的吸收累積，而土壤施硒的效果不理想。
經(jīng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，在土壤硒肥試驗(yàn)中，廣兩優(yōu)558、珍珠糯和五優(yōu)308稻米硒含量分別為0.39、0.37和0.58 mg/kg；在葉面硒肥試驗(yàn)中，Y兩優(yōu)1號(hào)、五優(yōu)308、華兩優(yōu)2890和金科優(yōu)651稻米硒含量分別為0.085、0.079、0.077和0.076 mg/kg。上述篩選的水稻品種富硒能力均較強(qiáng)于其他品種，鑒于農(nóng)藝性狀較好的水稻品種才具有推廣利用價(jià)值，結(jié)合不同時(shí)期農(nóng)藝性狀數(shù)據(jù)，確定富硒水稻品種有五優(yōu)308、廣兩優(yōu)558、金科優(yōu)651和珍珠糯，而E福豐優(yōu)11為低硒水稻品種。
2.2 水稻對(duì)硒的吸收利用及硒肥配方篩選
本課題組研究了不同葉面硒肥及其增效劑對(duì)常規(guī)中稻品種金科優(yōu)651和晚稻品種黃華占在非富硒土壤上吸收利用硒的影響，研究獲得了硒肥的科學(xué)合理配方，能夠?yàn)榈臀貐^(qū)生產(chǎn)富硒稻米提供科學(xué)指導(dǎo)。
在鄂州中稻試驗(yàn)研究中發(fā)現(xiàn)，在添加DJM等增效劑(涉及專利)的硒肥處理中，水稻各部位對(duì)硒的吸收積累能力顯著提高。其中，添加亞硒酸鈉(22.5 g/hm2)+0.1%DJM或0.1%MY增效劑的水稻穗部硒含量最高，其次是添加KJ或HZ的處理。而單獨(dú)施加富硒肥料處理的水稻穗部硒含量最低。分析發(fā)現(xiàn)莖葉中硒含量與穗部硒含量結(jié)果一致，DJM添加劑效果最好，其次是MY、KJ 或HZ。所以，富硒肥料中添加DJM增效劑對(duì)水稻富集硒的效果最好。研究還發(fā)現(xiàn)稻米在成熟期對(duì)硒的富集能力與灌漿期相同，添加DJM增效劑對(duì)水稻富硒的效果最好。
為了進(jìn)一步篩選最佳富硒增效劑，本課題組在江夏開展了晚稻田間試驗(yàn)。研究發(fā)現(xiàn)，富硒肥的施用能夠顯著提高水稻不同部位的硒含量，如稻米硒含量比對(duì)照處理提高了98%~326%。不同水稻富硒增效劑的效果存在差異，但添加增效劑的富硒葉面肥處理的稻米硒含量均顯著高于對(duì)照處理，所以本試驗(yàn)設(shè)計(jì)的富硒肥配方均能生產(chǎn)富硒大米。
2.3 煙草對(duì)硒的吸收利用
硒對(duì)煙草生長(zhǎng)的影響，同硒對(duì)其他作物的影響一致，即低濃度促進(jìn)、高濃度抑制。比如，鄭聰?shù)难芯堪l(fā)現(xiàn)，土壤中適宜的硒濃度促進(jìn)烤煙的生長(zhǎng)。高家合和張曉海通過(guò)水培試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，硒脅迫下的煙株生長(zhǎng)受到抑制，濃度越高，抑制作用越強(qiáng)。
煙草體內(nèi)硒含量與施硒量密切相關(guān)。孟貴星等研究表明，施用硒礦粉、含硒復(fù)合肥可提高煙葉硒的含量，煙葉硒含量在硒礦粉用量為750kg/hm2左右時(shí)達(dá)到最高，而繼續(xù)增加硒礦粉用量則對(duì)煙葉硒含量沒有顯著的影響。梁克中研究表明，施用硒肥能夠同時(shí)提高煙葉產(chǎn)量及硒含量，能使煙葉硒含量均值高于3.4 mg/kg，達(dá)到富硒煙葉的出口標(biāo)準(zhǔn)。
本課題組采用土壤盆栽試驗(yàn)，研究了在土壤添加不同濃度亞硒酸鈉(0、2.2、4.4、11.1 和22.2 mg Se/kg)條件下烤煙的生長(zhǎng)及對(duì)硒的吸收。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，低硒處理水平(Se≤4.4 mg/kg) 促進(jìn)烤煙基本生長(zhǎng)指標(biāo)的增加，如烤煙株高、莖葉和根干重等均在硒處理為2.2 mg/kg 時(shí)達(dá)到最大值，且上部葉和根干重與對(duì)照處理差異顯著(P＜0.05)。而高濃度硒處理(≥11.1 mg/kg) 對(duì)烤煙的生長(zhǎng)產(chǎn)生抑制作用。當(dāng)硒處理水平為11.1 mg/kg 時(shí)，烤煙中部葉、莖和根的干重及株高等指標(biāo)顯著低于對(duì)照處理(P＜0.05)。而當(dāng)硒處理水平達(dá)22.2 mg/kg 時(shí)，烤煙基本生長(zhǎng)指標(biāo)較對(duì)照處理進(jìn)一步降低。
隨著土壤中施硒水平的增加，烤煙不同部位硒含量均顯著增加。在高硒處理水平(22.2 mg/kg)時(shí)，烤煙不同部位的硒含量均顯著高于低硒處理(2.2 mg/kg)�？緹熤械奈勘憩F(xiàn)為根＞葉＞莖；硒在煙草葉片中含量表現(xiàn)為上部葉＞中部葉＞下部葉。
2.4 水果對(duì)硒的吸收利用
隨著生活水平的提高，人們更加關(guān)注營(yíng)養(yǎng)與健康，而水果日益成為人們補(bǔ)充各種營(yíng)養(yǎng)的重要途徑之一，種類繁多的水果具有不同的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。富硒水果較一般水果在保養(yǎng)皮膚、減緩衰老、降低血壓及預(yù)防疾病等各方面發(fā)揮的作用更加突出。
施用硒肥能夠提高水果硒含量。郝浩浩等研究表明，對(duì)蘋果進(jìn)行葉面硒肥噴施可以提高果實(shí)硒含量。史祥賓等發(fā)現(xiàn)，采用氨基酸硒葉面肥噴施的方式能夠顯著提高梨果實(shí)中硒含量及單果質(zhì)量。王海波等研究發(fā)現(xiàn)，氨基酸葉面硒肥的噴施能顯著增加葡萄果實(shí)硒含量，且能顯著改善果實(shí)品質(zhì)。
本課題組還研究了李子、柑橘的富硒效果，為功能水果的生產(chǎn)應(yīng)用提供了科學(xué)依據(jù)。試驗(yàn)研究表明，施用不添加氮素的硒肥能顯著提高李子中硒的含量。不同硒肥噴施處理的李子硒含量為7~26 μg/kg FW，且顯著高于空白處理(1 μg/kg)。硒含量高于10 μg/kg 的水果即達(dá)到湖北省的果蔬富硒標(biāo)準(zhǔn)。試驗(yàn)篩選出了李子專用硒肥配方和施用技術(shù)(噴施0.1~0.2 g Na2SeO3/棵)，研究發(fā)現(xiàn)葉面噴施硒肥對(duì)李子富硒效果明顯。在對(duì)柑橘的富硒試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，土壤施硒(亞硒酸鈉) 處理的柑橘硒含量為3~7 μg/kg FW，效果不理想，但噴施葉面硒肥處理的柑橘硒含量為73 μg/kg FW，顯著高于空白處理。
影響作物硒吸收的因素
很多因素會(huì)影響植物對(duì)硒的吸收。首先，硒的吸收一般受到諸多土壤因素影響，如pH、氧化還原電位、土壤有機(jī)碳、鐵氫氧化物、黏土比重等。一般條件下，硒在pH較高的土壤中的溶解度大，導(dǎo)致易于被植物吸收和利用的可溶態(tài)硒含量增加;而在酸性土壤中，可溶態(tài)硒含量低，植物對(duì)硒的吸收利用率也降低。有研究表明，當(dāng)土壤pH 在4.5~7之間時(shí)，水溶態(tài)硒的含量隨著pH 的增加而增大，呈現(xiàn)極顯著的正相關(guān)性，而和黏粒含量、土壤陽(yáng)離子交換量(CEC)、有機(jī)質(zhì)之間有弱的負(fù)相關(guān)性。
其次，硒存在的形式和含量影響作物對(duì)硒的吸收。在一定范圍內(nèi)，硒施加量的增加能夠提高作物體內(nèi)的硒水平。以硒酸鹽作為肥料，80%~95%可能由于灌溉或降雨而被淋洗掉，而亞硒酸鹽易被吸附到鐵土礦物質(zhì)上而導(dǎo)致生物利用度降低。水溶態(tài)和可交換態(tài)的低分子有機(jī)硒、硒酸鹽和亞硒酸鹽是植物吸收硒的主要形式，植物的根和葉都具有吸收硒的能力。植物對(duì)不同形態(tài)硒的吸收能力和機(jī)制不同，硒酸鹽與亞硒酸鹽都存在時(shí)，植物更傾向于吸收硒酸鹽，因?yàn)槲猁}主要通過(guò)硫轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白進(jìn)入根系并轉(zhuǎn)運(yùn)至地上進(jìn)一步合成有機(jī)硒。而對(duì)于亞硒酸鹽，很多研究表明是被動(dòng)吸收進(jìn)入植物體，但也有研究表明，亞硒酸鹽通過(guò)磷酸鹽轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白和硅轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白進(jìn)入根系。
另外，不同添加劑對(duì)硒的吸收也有一定影響。為了生產(chǎn)高質(zhì)量、安全型富硒農(nóng)產(chǎn)品，添加劑在富硒農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)中的應(yīng)用不可忽視。富硒肥料中的添加劑主要是通過(guò)各種離子與硒之間的拮抗或相互促進(jìn)發(fā)揮作用。如植物對(duì)硒酸鹽和硫酸鹽的吸收存在競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。趙文龍等采用土培試驗(yàn)研究不同濃度磷酸鹽與四價(jià)硒共存對(duì)小白菜生長(zhǎng)、磷和硒吸收及轉(zhuǎn)運(yùn)的影響，研究表明小白菜對(duì)磷酸鹽的選擇性吸收作用要強(qiáng)于亞硒酸鹽，并且硒由地下部向地上部的轉(zhuǎn)運(yùn)能被高濃度的磷所抑制。張木等通過(guò)盆栽試驗(yàn)研究鉬、硒互作對(duì)小白菜產(chǎn)量、鉬硒含量累積量和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響，研究發(fā)現(xiàn)，鉬、硒互作對(duì)促進(jìn)小白菜鉬硒養(yǎng)分吸收以及提高蔬菜營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)均表現(xiàn)出顯著的交互效應(yīng)。
作物體內(nèi)硒的形態(tài)轉(zhuǎn)化
明確各種硒肥施用方式下植物的硒吸收和硒形態(tài)變化，對(duì)于植物體內(nèi)硒的代謝轉(zhuǎn)化機(jī)制研究具有重大意義。硒主要通過(guò)根系和葉片被植物吸收，且主要吸收小分子的有機(jī)硒及無(wú)機(jī)硒。植物以硒酸鹽的形式吸收硒，硒在植物的木質(zhì)部很容易從根部運(yùn)轉(zhuǎn)到莖部，被還原成硒化物;植物以亞硒酸鹽的形式吸收硒，硒主要停留在根部，并很快轉(zhuǎn)化為硒代蛋氨酸，且主要以難溶性形態(tài)存在。小麥(Triticum turgidum) 和油菜(Brassica napus)幼苗對(duì)不同形態(tài)硒的吸收速率不同，表現(xiàn)為硒代甲硫氨酸(SeMet) ＞硒代半胱氨酸(SeCys)＞Se(Ⅳ)＞Se(Ⅵ) 。周乾坤等研究發(fā)現(xiàn)，硒在紫云英不同部位的形態(tài)，主要以有機(jī)硒為主，如SeMet、硒代胱氨酸(SeCys2)、硒甲基硒代半胱氨酸(SeMeCys)為根部主要硒形態(tài)，而其他各器官中硒主要以SeMet形態(tài)存在。
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富硒肥料研究土壤有效硒測(cè)定方法及作物對(duì)硒的吸收
日期:2023/08/29 點(diǎn)擊:309 文章來(lái)源:安徽硒無(wú)憂現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技有限公司
導(dǎo)讀:硒是動(dòng)物和人體必需的微量元素，同時(shí)也是對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育有益的元素。隨著人們生活水平的提高，富硒農(nóng)產(chǎn)品日益受到廣泛的關(guān)注，進(jìn)而推動(dòng)了關(guān)于作物對(duì)硒的吸收利用和科學(xué)施用硒肥的研究。
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2024/11/22
水稻硒肥一畝地需要使用幾瓶？
選擇正規(guī)有效的水稻硒肥，不光要比價(jià)格，更要看中生產(chǎn)廠家公司實(shí)力以及品牌影響，以及產(chǎn)品的質(zhì)量和售后服務(wù)等綜合因素考慮。 種水稻一定要選擇有機(jī)硒肥，不僅利于水稻吸收，而且含硒量穩(wěn)定，能夠達(dá)到國(guó)家的富硒標(biāo)準(zhǔn)。 水稻硒肥是根據(jù)水稻的生長(zhǎng)特點(diǎn)專門研制的，一定要選擇在水稻的孕穗期和灌漿期使用，每瓶水稻硒肥兌水50KG左右， 均勻攪拌后噴施于葉面上，每瓶可以使用一畝地。但是需要注意如果噴施完3-5小時(shí)之內(nèi)下雨，
2024/11/22
水稻富硒肥一畝地用幾瓶?一共需要打幾次
種植富硒大米，主要是選擇使用水稻富硒肥，并且要注意噴施次數(shù)和數(shù)量，噴少了會(huì)營(yíng)養(yǎng)硒含量， 噴多了對(duì)水稻生長(zhǎng)也不利。安徽硒無(wú)憂生產(chǎn)的水稻富硒肥一畝地只需使用一瓶，一共需要噴施2次。 噴施時(shí)間是在水稻抽穗至灌漿期，于晴朗天氣的早晚在葉面用噴霧器均勻噴施富硒營(yíng)養(yǎng)液， 然后經(jīng)過(guò)生物轉(zhuǎn)化，并貯存在水稻中，以便于人體吸收。
2024/11/21
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