富硒馬鈴薯研究進展

李樹舉，楊丹，王素華，王中美,2，萬國安,2

（1.常德市農業科學研究所，湖南常德415000；2.國家馬鈴薯產業技術體系常德綜合試驗站，湖南常德415000)

綜述

富硒馬鈴薯研究進展

李樹舉1,2*，楊丹1，王素華1，王中美1,2，萬國安1,2

（1.常德市農業科學研究所，湖南常德415000；2.國家馬鈴薯產業技術體系常德綜合試驗站，湖南常德415000)

綜述了富硒馬鈴薯研究進展概況，包括馬鈴薯對硒元素的吸收規律、硒肥種類、施肥方法等因素對馬鈴薯硒含量的影響以及硒肥與馬鈴薯產量和品質的相關性。介紹了近年申請的馬鈴薯富硒技術相關專利與規程以及馬鈴薯塊莖硒限量標準與富硒標準。最后展望了富硒馬鈴薯研究的應用前景，以期為富硒馬鈴薯的進一步研究提供參考依據。

馬鈴薯；硒肥；含硒量；產量

馬鈴薯（Solanum tuberosum L.）原產于拉丁美洲，屬茄科茄屬，多年生草本植物，在世界一百多個國家和地區均有栽培，是僅次于小麥、水稻和玉米的第四大作物[1]。馬鈴薯富含淀粉、蛋白質、糖類、礦物質、維生素等多種營養成分，不僅營養價值高，還有藥用保健價值，可治療胃病，可健脾、益腎，并對癌癥的發生有抑制作用。硒是人體內的必需微量元素，具有多種生物學功能，如防治克山病、大骨節病、提高肌體免疫力、延緩衰老等[2,3]。由于土壤-植物系統中的硒匱乏而導致人體硒缺乏或潛在缺乏現象在中國甚至全球都較為普遍和嚴重[4]。為了補充硒元素，人們越來越重視硒的營養學問題研究，富硒農產品的生產技術也成為了當前研究的熱點。國外已經對各種作物進行了富硒研究，而國內也對小麥[5]、水稻[6]、茶葉[7]、椪柑[8]、大豆[9]、蜜柑[10]、大蒜[11]、烤煙[12]及小白菜[13]等農產品進行了富硒試驗，結果均表明噴硒可有效提高其含硒量。馬鈴薯作為主要的糧食、蔬菜作物，在一些地區是不可缺少的食物，如果可以讓馬鈴薯成為富硒產品，將為全民提供一個老少皆宜、大眾喜歡的補硒新產品。

1 馬鈴薯富硒技術的研究與應用

馬鈴薯在中國有著廣泛的食用范圍，是人們較為喜愛的蔬菜之一，研究硒的吸收規律以及硒對馬鈴薯生長發育、產量、品質等各方面的影響，對硒在馬鈴薯上的合理應用具有重要指導意義。通過作物施硒，使無機硒轉化為有機硒，提高人或動物體內硒含量是公認的一條安全、有效的補硒途徑。

1.1 馬鈴薯硒素吸收分配的一般規律

馬鈴薯體內硒素濃度變化是內在遺傳因素和外界環境條件共同作用的結果[14]。邢海峰等[14]對未施硒肥的馬鈴薯在不同生育期、不同器官的硒含量研究表明，硒素濃度在植株的整個生育進程中呈單峰曲線變化，葉、莖、塊莖各器官的硒含量在全生育期平均值分別為0.137，0.063和0.031 mg/kg。而收獲期塊莖中的硒濃度變化在0.025～0.042 mg/kg之間，未達到0.10～0.30 mg/kg的富硒水平。隨著馬鈴薯生長中心由地上部分的莖葉向地下塊莖轉移，硒元素的分布相應移動，塊莖形成期莖葉中硒占全株的82%，而收獲期僅占40%，硒運轉率為60%。在出苗后40 d左右(塊莖形成期)，植株對硒元素的吸收速率達到最快，而在出苗后71 d(塊莖增長期)，塊莖硒元素的累積速率達到最快。殷金巖[15]以‘早大白’為試驗材料，研究表明馬鈴薯各器官硒含量在不同生育期總體上呈下降趨勢。在苗期馬鈴薯各器官的硒含量呈現出：根＞莖＞葉片的特點，隨著生育期的推進，葉片中的硒含量逐漸上升，至成熟期各器官的硒含量轉變為葉片＞莖＞塊莖。但李瑜等[16]研究表明，馬鈴薯不同器官對硒的吸收富集能力也不同，但其富集規律為莖＞葉＞根＞塊莖，硒元素主要富集在莖干部位，不同品種（系）馬鈴薯的硒累積量具有很大差異。

1.2 施硒肥方式、濃度、時期對馬鈴薯硒含量的影響

按照硒肥的施用方式，可分為普通施硒肥（如拌種、土壤基施、根外追施等）、葉面施硒肥（把硒肥稀釋成溶液在作物的特定生育周期內噴灑）。研究表明，噴施硒肥（亞硒酸鈉）與種施硒肥（亞硒酸鈉與基肥混合穴施）均能顯著促進馬鈴薯全株及各器官中硒素的累積，但噴施硒肥比種施硒肥效果更佳[14]。邢海峰等[14]的研究指出，噴施硒15 g/hm2與土施硒68 g/hm2作種肥，可以使全生育期馬鈴薯植株的硒含量分別提高5.3倍和2.5倍，收獲期塊莖中含硒量為0.104 mg/kg和0.093 mg/kg，接近富硒水平。他們還指出，采用噴施方式富硒是馬鈴薯富硒技術的首選，但與基肥一起采用種肥的方式富硒，可結合播種一并進行，省工省事，有利于推廣，也可供農戶選用。

黃景新和秦昕[17]研究了硒肥（富硒康）對馬鈴薯塊莖產量及含硒量的影響，隨著噴藥濃度的增加，馬鈴薯硒含量顯著增加。孫業強[18]研究表明，早春與秋播馬鈴薯施20%的硒素寶，均能顯著的提高馬鈴薯的含硒量并達到富硒標準。硒肥施用方式、濃度、施用時期均會影響施用效果。噴施次數多與硒肥濃度高時，塊莖硒含量更高，若只噴施一次，在生育后期噴施效果較好，且葉面噴施的效果優于灌根。

馬鈴薯屬于非聚硒植物，當它生長在高硒介質中時，通常會表現出受傷癥狀（徒長、萎黃病、葉片萎縮干枯和植物未老先衰），且不同硒肥對馬鈴薯硒含量的影響不同。殷金巖等[19]采用不同用量（0，1.5，3.0，6.0和10.0 mg/kg）硒酸鈉硒肥、亞硒酸鈉硒肥、生物炭基硒肥、保水緩釋硒肥4種硒肥進行盆栽試驗，將硒肥作為底肥均勻施入土中，研究4種硒肥對馬鈴薯硒含量的影響。結果表明，硒肥用量為1.5 mg/kg（除亞硒酸鈉硒肥外）時馬鈴薯產量增加，之后隨著硒肥用量增加馬鈴薯產量降低；隨著硒肥用量的增加，馬鈴薯總硒含量和有機硒的轉化率均呈先升高后降低的趨勢，硒肥用量以3.0 mg/kg為宜，而施硒量達到10.0 mg/ kg時，馬鈴薯便表現出受傷癥狀。

1.3 硒肥種類對馬鈴薯硒含量的影響

通常硒肥分為有機硒肥與無機硒肥。其中，無機硒肥主要是亞硒酸鹽、硒酸鹽等，有機硒肥多以硒和有機物質復合而成。不同硒肥對馬鈴薯硒含量的影響不同。殷金巖等[19]利用吸附型控釋肥的原理把生物碳和保水劑作為載體制成緩釋硒肥，進行了硒肥比較試驗，同一施硒水平下（硒肥用量為1.5～3.0 mg/kg），生物炭基硒肥、保水緩釋硒肥處理后的塊莖總硒含量均低于硒酸鈉硒肥，高于亞硒酸鈉硒肥，但對馬鈴薯的增產效果要優于硒酸鈉和亞硒酸鈉硒肥。不同的硒肥對馬鈴薯塊莖內有機硒的轉化影響不大，但與普通硒肥相比，生物炭基硒肥處理和保水緩釋硒肥處理在馬鈴薯生育期內硒素釋放很長效，促進了馬鈴薯的生長發育，提高了塊莖品質[15]。

硒肥種類的不同并沒有改變馬鈴薯各器官硒含量的變化趨勢，但對植株各器官的硒含量的影響不同，施硒酸鈉硒肥的馬鈴薯根系與整個植株中的硒含量在整個生育期內的變化幅度較大，而施生物炭基硒肥和保水緩釋硒肥的硒含量變化幅度較小[19]。

1.4 品種對馬鈴薯富硒能力的影響

蔬菜中硒含量受土壤中硒含量的影響，不同蔬菜富集能力不同，馬鈴薯在富硒區對土壤硒的富集能力較大蒜、蘿卜、胡蘿卜、甜菜等蔬菜要低，僅為80.3 μg/kg[20]，但馬鈴薯的硒轉化能力最強[21]。不同品種（系）馬鈴薯的硒累積量同樣具有很大差異，張洋[22]針對青海省不同馬鈴薯品種對硒的吸收特性進行了研究，青海省富硒區對硒吸收積累能力較強的馬鈴薯品種，無論施硒（40 mg/L亞硒酸納，2.2 L/小區，苗期噴施）與否，3種馬鈴薯塊莖均達到了富硒水平，且‘青薯2號’硒含量最高，隨著生育期的延長，3種馬鈴薯地下塊莖中硒濃度均呈下降的趨勢。

1.5 其他因素對馬鈴薯硒含量的影響

黃光昱等[23]在基質中添加硒元素（Na2SeO3溶液），研究生物有機肥與復合微生物菌劑對馬鈴薯的富硒效果的影響，結果表明，基質中的硒濃度對馬鈴薯硒含量影響最大，呈正相關，生物有機肥中的微生物與復合微生物菌劑都能夠提高馬鈴薯硒含量，但有機肥對硒有吸附作用，施用過多后會降低馬鈴薯的硒含量。

邢海峰等[24]研究了鉀肥與地膜覆蓋對馬鈴薯硒元素吸收分配的影響，結果表明，鉀肥與硒肥配合施用，可顯著提高馬鈴薯全株及塊莖硒含量與吸收累積量，鉀肥對塊莖硒元素的富集有正交互效應；而地膜覆蓋對馬鈴薯全株、塊莖硒含量無顯著影響，但可顯著提高塊莖硒元素的累積量，可顯著促進硒元素由莖葉向塊莖的轉移，提高運轉率。

Poggi等[25]在亞硒酸鈉和硒酸鈉水溶液中添加0.15%的腐殖酸（pH為7.0），塊莖硒含量同樣隨硒肥濃度增大而增加，而添加了腐殖酸的硒肥，馬鈴薯塊莖硒含量提高的更加明顯。

1.6 硒肥與馬鈴薯產量相關性

硒肥與馬鈴薯產量的相關性與硒肥濃度密切相關。適量的硒可以促進作物的生長，提高作物產量，而硒濃度過高時有害。在殷金巖等[19]的盆栽試驗中，適量硒（1.5 mg/kg）對馬鈴薯產量有促進作用；而硒肥用量過高（≥3 mg/kg）時則會對馬鈴薯的生長產生抑制，使馬鈴薯長勢較弱，產量降低。黃景新和秦昕[17]采用富硒高效葉面噴施肥對馬鈴薯進行噴施試驗，研究發現，在一定的噴施濃度和噴施時期下，馬鈴薯的塊莖產量和含硒量均有顯著提高。而邢海峰等[24]的硒肥施用量（濃度）試驗表明，0，20，40和60 mg/kg 4個處理水平下的馬鈴薯產量無顯著差異。孫業強[18]認為，早春馬鈴薯施用20%的硒素寶對產量有一定的增產作用，但效果不十分顯著，而對于秋馬鈴薯，在不同濃度和噴施時期噴施硒素寶，馬鈴薯產量存在極顯著差異。而宮克海和史延通[26]在馬鈴薯開花初期噴施一次富硒高效有機液體肥，結果表明，該富硒肥能促進馬鈴薯的生長發育、提高產量，可以提前收獲3～7 d，有明顯的抗病作用。

1.7 硒肥與馬鈴薯營養品質相關性

馬鈴薯塊莖形成過程中硒含量在0.019～0.037 mg/ kg之間，塊莖膨大期達最大值，噴施硒肥后塊莖Se含量從0.032 mg/kg增加到0.164 mg/kg，Mn含量從9.97 mg/kg增至10.65 mg/kg，對P、K、Ca、Mg、Fe、Zn、Cu元素無顯著影響[14]。馬鶯[27]曾報道，施硒對馬鈴薯中蛋白質和蛋白氮的含量有明顯增加作用，當施硒量最大時，所有組成蛋白質的氨基酸增加也達到最大，但對馬鈴薯產量和干物質含量無影響。塊莖粗蛋白質含量在馬鈴薯全生育期呈下凹的單峰曲線變化，粗脂肪的含量在馬鈴薯塊莖形成過程中呈雙峰曲線變化，邢海峰等[14]研究表明，噴施硒肥對粗蛋白質含量、粗脂肪含量影響均不顯著。殷金巖[15]研究表明，適量硒對馬鈴薯品質有促進作用，過高時則會對馬鈴薯的生長產生抑制，降低品質；隨著硒肥用量的增加，生物炭基硒肥處理下的粗蛋白、還原糖和維生素C呈先升高后降低的趨勢；在施硒量較低時（12.6 mg/m2），馬鈴薯塊莖淀粉含量顯著降低；而在施硒量為37.9 mg/ m2時，馬鈴薯粗蛋白含量增加了12.18%～20.03%，還原糖提高了6.45%～12.90%，維生素C含量提高0.54%～3.11%，淀粉含量增加了0.73%～1.12%。

1.8 相關專利與規程

近幾年，隨著馬鈴薯富硒研究的深入，相關富硒栽培規程與專利相繼出臺。2014年，富錦市農業技術推廣中心發表了《富硒馬鈴薯栽培技術》[28]。廣西桂林天然食品有限公司也于2013年申請了專利《一種富硒、富鋅、富鈣馬鈴薯的栽培方法》[29]。同年四川農業大學申請了專利《一種紫色馬鈴薯的富硒方法》[30]，馬鈴薯富含花青素與硒元素，保健功能更豐富，技術要點是選用脫毒優質紫色馬鈴薯做種薯，休眠期解除后用150 mg/L富硒營養液浸種30 min，然后在開花期葉面噴施100 mg/L富硒營養液。高炳德和張勝[31]申請了專利《一種小麥、馬鈴薯富鋅、富硒專用種肥》，使馬鈴薯塊莖同時富鋅又富硒，全面改善品質。

2 馬鈴薯塊莖硒限量標準與富硒標準

我國最早的硒限量衛生標準要追溯到1991年，中華人民共和國衛生部發布的《食品中硒限量衛生標準》GB13105-91中蔬菜（包括薯類）硒限量0.1 mg/kg[32]，該標準已經作廢，由《食品中污染物限量》（GB2762-2005）中硒指標（限量0.5 mg/kg）[33]取代；但2012年，中華人民共和國衛生部新發布的GB2762-2012食品安全國家標準《食品中污染物限量》又取消了硒、鋁、氟的限量規定[34]，因此當前馬鈴薯塊莖硒限量無國家標準。現行有效的是2005年中華人民共和國農業部2005年發布NY861-2004《糧食（含谷物、豆類、薯類）及制品中鉛、鉻、鎘、汞、硒、銅、砷、鋅等八種元素限量》，鮮薯類（甘薯、馬鈴薯）硒限量為0.1 mg/kg[35]。

馬鈴薯富硒產品也僅出臺了地方標準：2011年安康市質量技術監督局發布了安康市地方標準《富硒食品硒含量分類標準》DBS 6124.01-2010，富硒鮮蔬菜中的硒含量要求為0.01～0.1 mg/kg。湖北省衛生和計劃生育委員會2014年發布了食品安全地方標準《富有機硒食品硒含量要求》DBS 42/ 002-2014，富有機硒薯類及其制品的硒含量要求為0.2～1.0 mg/kg。

3 展望

隨著人們營養保健意識日益增強，開發、研究富硒農產品的需求增加。馬鈴薯因生長周期短、營養品質豐富且可周年供應，是一種理想的富硒載體，因此更具開發前景。目前，馬鈴薯的富硒研究主要集中在葉面噴施與土壤施肥等栽培技術方面，馬鈴薯植株對硒元素的吸收規律、硒與馬鈴薯品質形成相關研究也已經開展。但當前硒限量與富硒產品的國家標準缺乏，市面上硒肥種類較多，試驗用的硒肥各不相同，研究不夠深入，甚至還存在一些富硒技術不合理和富硒指標失控的現象都是我們面臨的問題。因此，生產富硒馬鈴薯，必需經過嚴格的試驗研究，選好硒肥，并對施硒肥的濃度、時期、方式與效果進行試點和調查研究，在搞好基礎研究的同時，擴大和發展應用研究。

今后可在遺傳育種中采用生物技術手段，選育出對硒具有高富集作用的馬鈴薯品種，進一步的明確硒在馬鈴薯塊莖內的代謝機理，主要包括吸收硒的形態、對硒的吸收、轉運、積累、分解等生化過程和機理以及調控措施等；富硒標準、技術也尚待深入研究。

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Research Progress of Selenium-enriched Potato

LI Shuju1,2＊,YANG Dan1,WANG Suhua1,WANG Zhongmei1,2,WAN Guoan1,2
(1.Changde Agricultural Science Research Institute,Changde,Hunan 415000,China;2.National Potato Research System,Changde
Comprehensive Experimental Station,Changde,Hunan 415000,China)

General research situations of selenium-enriched potato were summarized including absorption pattern of seleniuminpotato,seleniumfertilizertype,fertilizationmethodandotherfactorsaffectingseleniumcontentinpotato,aswellas the correlation between selenium fertilizer and yield and quality.The related patent applications for selenium-enriched potato production techniques and regulations in recent years,the safety limit standard and selenium-enriched standards in potato werealsointroduced.Finally,theprospectapplicationofselenium-enrichedpotatowasgiveninordertoprovidereferencesfor furtherstudy.

potato;selenium fertilizer;selenium content;yield

S532

A

1672－3635（2014）06-0367-05

2014-10-08

現代農業產業技術體系建設專項基金（No.CARS-10）。

李樹舉（1965-），男，高級農藝師，從事馬玲薯栽培研究、新品種選育及示范推廣。

李樹舉，E-mail:Lshj7135@163.com。