硒
( selenium,Se) 是人体谷胱甘肽过氧化物酶等抗氧化物的重要组分,
在
增强免疫力
、恢复
健康
和
防御
癌症
等方面发挥着
重要
的
作用
[1
-
2]
。调查显示,全世界有四十多个国家5
—
10亿
人
不同程度地缺硒,我国约三分之二的地区存在不同程度的缺硒状况,
人体缺硒会导致约40余种疾病
[
3
-
6
]
。
硒无法由人体自主合成,只能从食物中摄取,
食用富硒农产品为生物源补硒,是
补硒
最安全、方便、科学和健康的
方法
[
7
]
。实验证明,外源添加硒肥对农产品硒含量
的增加
有显著
的
促进作用
[
8-9
]
,
因此通过对农作物施用硒肥来提高
农
作物的含硒量,
从而
为低硒地区人体提供富硒食物,以达到合理的硒摄
入
量
[10-12]
。
小麦是我国第二大粮食作物。随着人们生活水平的提高,对小麦品质的要求愈来愈高。而小麦籽粒的蛋白质含量和组分是影响小麦品质的重要指标
,其中谷蛋白和醇溶蛋白的含量与加工品质密切相关
[
13
-
14
]
。研究表明,对作物施用少量的硒肥能够促进其新陈代谢、提高产量, 改善品质
[15]
。不同植物对硒的吸收和富集能力不同,在常见的谷物作物中,小麦是最具硒强化潜力的主粮作物之一
[16-17]
,通过小麦的硒强化可以有效提高
小麦
籽粒中的硒含量。有关硒元素在小麦中的吸收 、转运机理等方面的研究
[18-19]
,国内外已有较多报导 ,但这些研究多是以亚硒酸钠为主要成分的无机硒,而无机硒的转化率比较低。近年来
,
有机硒产品以其较高的转化率广受关注,并开始应用于生产。有关无机硒、纳米硒和富硒有机肥作用
的
报导
比
较少,本文
通过在小麦灌浆期叶面喷施
不同外源硒
(硒酸盐、亚硒酸盐、
纳米硒及富硒有机肥)
,研究不同
外源硒
对小麦产量
品质
及籽粒硒含量作用效果,以期为合理使用硒肥
和筛选硒高效富集种质资源
提供理论依据。
一、
材料与方法
(
一
)
试验材料
试验材料为豫北地区主播小麦品种
西农979
,由鹤壁市农科院小麦研究中心提供。
硒源为化学纯硒酸钠、化学纯亚硒酸钠、
纳米
硒
(苏州硒谷科技有限公司生产)、
富硒有机肥
(
湖北硒金农业科技有限公司生产
)
。
供试土壤为壤质褐土,全氮
1.12 g/kg,有机质19.31mg/kg,全硒0.18mg/kg,碱解氮61.95mg/kg,速效磷24.11mg/kg,速效钾134.25mg/kg,pH7.8。
(
二
)
试验设计
本
研究
分为
4
组,每组3个重复,每个试验小区面积为20m
2
(
4 m×5 m
)
,随机
分
组设计。每组
4
个处理,
分
别喷施硒肥0、37.5、52.5、75.0g/hm
2
(以纯硒计),兑水1500L/hm
2
。硒酸钠处理记作
X
CK
、
X
1
、
X
2
、
X
3
,
亚硒酸钠处理记作
Y
CK
、
Y
1
、
Y
2
、
Y
3
,
纳米
硒
处理记作
N
CK
、
N
1
、
N
2
、
N
3
,富硒有机肥处理记作
F
CK
、
F
1
、
F
2
、
F
3
,
4
种硒源分别在处理前加字母X(硒酸钠)、Y(亚硒酸钠)、
N
(纳米
硒
)、
F(富硒有机肥)。取3个重复的平均值进行显著性分析。
试验材料于201
8
年10月7日播种,播量150kg/hm
2
,常规水肥管理。201
9
年5月10日扬花结束后第8天叶面喷施硒肥,201
9
年6月10日收获。
(
三
)
样品的采集和测定
小麦收获时,每个处理随机选取3个1m
2
的样点,对样品进行烘干、称重,调查成穗数、穗粒数和千粒重,计算产量。用原子荧光光谱仪测定硒含量,检测方法及标准参照
《食品安全国家标准食品中硒的测定》
(
GB5009.93-2010
)
。用德国生产的SartoriusPMD511
-
000U 品质分析仪测定小麦籽粒的容重(g﹒l
-1
)
、
硬度(%)
、
沉降值(
ml
)
、
蛋白质(%)
、
湿面筋(%)
、
吸水率
(%)
、
稳定时间(min)
和
拉伸面积(cm
2
)
。
蛋白质组分的分离提取参考何照范
[20]
的方法。清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和麦谷蛋白分别用蒸馏水、10% 的NaCl、70% 的乙醇和 0
.
2%的
Na
OH提取提取液。蛋白质组分含量测定利用瑞士
Buchi
公司
B
-
324
全自动凯氏定氮仪。
(
四
)
数据处理
采用
Microsoft Excel和SPASS软件进行数据处理和统计分析。
二、
结果与分析
(
一
)
不同外源硒对小
麦
产量及其构成因素的影响
由表
1可知,相比对照,灌浆期叶面喷施硒酸盐、亚硒酸盐、
纳米硒
以及
富硒有机肥四种不同的硒肥
后,小麦的成穗数、
穗粒数
以千粒重及在处理间的差异均不显著。小麦产量有了不同程度的增加,增产幅度最大的是喷施52.5 g/hm
2
纳米硒,增产7.14%。同一种硒源不同的处理
方式
差异不显著,但均在喷施52.5 g/hm
2
时,产量构成因素达到最大值。不同硒源间差异也不显著,增产效果纳米硒>富硒有机肥>亚硒酸钠>硒酸钠,说明不同硒源对小麦增产作用存在差异。
(二)不同外源硒对小麦籽粒硒含量的影响
小麦灌浆期叶面喷施不同外源硒,都能使小麦籽粒硒含量得到显著增加(见图1),其中以纳米硒促进小麦硒富积能力最强,富硒有机肥次之,第三是硒酸钠,最后是亚硒酸钠。不同施硒处理间纳米硒较其它硒源在促进硒富积方面达到极显著差异水平(P<0.01),富硒有机肥在施硒量为52.5 g/hm
2
、75
g/hm
2
时
较另外两种硒源硒酸钠和亚硒酸钠在促进硒富积方面也达到显著差异水平(P<0.05),而硒酸纳、亚硒酸钠之间,虽前者作用更明显,但并未达到显著差异水平。