灌漿期噴施葉面富硒劑對水稻莖、籽粒富硒及氮磷鉀吸收的影響

高岳　宋京城　闕小峰　徐良　司文會

摘要：以南粳46為試驗材料，研究灌漿期噴施葉面富硒劑后，外源硒在水稻莖、籽粒中的含量變化及其對莖和籽粒中氮磷鉀含量的影響。結果表明，施用葉面富硒劑后的水稻莖中含硒量前期顯著增加，隨后快速下降；籽粒含硒量與莖相比，抽穗后5～35 d的變化基本一致，先增加后下降，但抽穗后35 d至成熟期，含硒量基本保持不變。施用葉面富硒劑后，籽粒中氮、鉀的含量與對照基本一致；在灌漿前期，莖中氮的含量與對照相比不降反升，莖中鉀的含量對照則增加，施硒處理后下降；莖中磷的含量與對照基本一致；在灌漿中期，籽粒磷元素含量降低，對照則增加。

關鍵詞：富硒劑；水稻；硒含量；氮磷鉀含量；莖稈；籽粒

中圖分類號： S511.06 文獻標志碼： A 文章編號：1002-1302（2015）10-0074-03

硒是一種人體所必需的微量元素，具有抗氧化清除體內自由基、增強機體免疫能力、調節基礎代謝、排除毒素等功能[1]。人類的心血管疾病、艾滋病、生育系統疾病以及衰老等都與硒的缺乏有一定的關系[2]。我國65%以上面積的地區都不同程度缺硒，超過7%的人硒元素攝入不足，經濟發達的蘇南地區居民日均硒攝入量僅為34.7 μg，遠遠低于中國膳食推薦最低標準50 μg，是我國的主要缺硒區域之一[3]。人體攝入硒營養的主要來源之一為植物性農產品，合理提高此類農產品中硒的含量，可在一定程度上緩解人體硒元素缺乏問題。已有研究結果表明，硒在水稻中能進行富集，大米作為我國大部分地區主食，其含硒量與人體硒營養狀況有著非常密切的聯系[4]。通過葉面噴施硒肥，利用水稻的生物富集和轉化作用，把高毒、無生物活性的無機硒轉化為安全、低毒、生物活性高的有機硒，是改善人們硒攝入不足比較合理、有效的方法[5]。

氮、磷、鉀和有機肥的合理施用對水稻產量及其構成有非常顯著的影響[6]。有研究發現，硒處理可顯著提高水稻幼苗葉片氮、磷含量，低濃度硒使水稻幼苗葉片鉀含量降低[7]。但硒處理對灌漿期水稻莖及籽粒中氮磷鉀含量的影響還少見研究報道。試驗對水稻進行葉面噴施富硒劑，研究外源硒在水稻莖、籽粒中的含量變化及其對莖和籽粒中氮磷鉀含量的影響，為外源硒在水稻籽粒中的富集、富硒水稻種植中肥料的施用等研究提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 材料與試驗地點 水稻品種為南粳46，產量 630 kg/hm2 以上。田間試驗在江蘇省蘇州市吳中區陸舍稻油輪作示范區進行，采樣點土壤pH值為6.35，測得土壤總硒為0.25 mg/kg，總氮為1.4 g/kg、總磷為0.1 g/kg、總鉀為 12.2 g/kg。

1.1.2 富硒試劑 水稻專用葉面富硒劑由項目組聯合江蘇省食品安全快速檢測工程技術研究開發中心共同研制，富硒劑中含有高濃度硒元素（亞硒酸鈉、氨基酸螯合硒等含硒化合物，硒含量≥5 g/L）、氨基酸營養素（谷氨酸等，≥50 g/L），此外還有一些促吸收劑和輔助營養物質。

1.2 方法

1.2.1 試驗設計 水稻用富硒劑1 500 mL/hm2兌水 300 kg，選擇晴好天氣，在水稻齊穗期葉面噴施富硒試劑1次，設置對照組（不噴施富硒劑），噴施葉面富硒劑處理重復3次，每個試驗小區面積為60 m2。分別于抽穗后5、15、25、35、45 d（成熟期）取樣檢測1次莖及籽粒中的硒和氮、磷、鉀的含量。試驗常規管理，成熟后收獲籽粒，得到精米后檢測硒、氮、磷、鉀含量。

1.2.2 硒、氮、磷、鉀含量的測定 樣品的測定由蘇州泰事達檢測技術有限公司進行，土壤中全硒的測定方法采用農業標準NY/T 1104—2006《土壤中全硒的測定》；莖及籽粒中硒的測定采用食品安全國家標準GB 5009.93—2010《食品中硒的測定》；莖及籽粒中氮、磷、鉀的測定采用濕法消解-等離子體發射光譜法檢測。

2 結果與分析

2.1 施用葉面富硒劑后水稻莖、籽粒硒富集的變化

植物葉片能利用氣孔、角質層親水基和葉片細胞的質外連絲等與外界進行物質交換[8]。在水稻籽粒充實期，劍葉是水稻同化作用最活躍的器官，決定了籽粒的充實程度。本研究在水稻籽粒灌漿期噴施葉面富硒劑，無機硒被劍葉吸收后，由葉片轉運至籽粒中合成有機硒。

從圖1可以看出，噴施葉面富硒劑后，水稻莖、籽粒中的硒含量在抽穗后5 d分別由0.08、0.12 mg/kg上升至0.42、035 mg/kg，表明噴施葉面富硒劑后，硒能在較短的時間內被葉片吸收、轉運。對照組水稻莖中的含硒量隨抽穗天數的增加，前期有較低的增加趨勢，后期基本趨于平穩，略有增加；施用葉面富硒劑后的水稻莖中含硒量隨抽穗天數的增加，前期顯著增加，在抽穗后25 d達到最大值，為0.66 mg/kg，隨后快速下降至成熟期的0.23 mg/kg。對照組水稻籽粒中的含硒量隨抽穗天數的增加，前期略有降低，在抽穗后15 d達到最低值，為0.07 mg/kg，后期略有上升；施用葉面富硒劑后的水稻籽粒中含硒量隨抽穗天數的增加，前期也有顯著增加，抽穗后25 d達到最大值，為0.50 mg/kg，而后下降，至抽穗后35 d為0.37 mg/kg，此后含量一直穩定在0.37 mg/kg左右。對照精米中硒含量為0.028 mg/kg，施用葉面富硒劑后精米中的硒含量為0.29 mg/kg，是對照的10倍以上，富硒效果良好。

2.2 施用葉面富硒劑后水稻莖及籽粒中氮磷鉀含量的變化

2.2.1 氮素含量變化 從圖2可以看出，對照莖中氮素含量在灌漿中前期急劇下降，抽穗后15 d緩慢下降，35 d達到最小值，為16.8 mg/g，而后呈增加趨勢；施用葉面富硒劑后莖中氮素含量先增加，在抽穗后15 d達到最大值，為35 mg/g，隨后急劇下降至成熟期的11.2 mg/g。對照籽粒中氮素含量在灌漿前期有明顯的增加趨勢，在抽穗后15 d出現1個峰值，為13.9 mg/g，隨后急劇下降至抽穗后25 d，灌漿后期氮素含量趨于平穩；施用葉面富硒劑后籽粒中氮素含量在灌漿前期有較低增加趨勢，從抽穗后15 d開始逐步下降，一直下降至成熟期的12.4 mg/g。氮是水稻的主要營養元素之一，水稻在各個生育期對氮素吸收和積累的程度不同，營養器官的養分在抽穗后大量向穗部轉移[9]。本研究中對照水稻莖稈中的氮素在灌漿初期迅速向穗部轉移，使灌漿初期莖中氮含量迅速降低，而穗部氮含量迅速富集，由于后期可供繼續轉移的氮素減少，抽穗25 d后穗部氮素含量趨于平穩；施用葉面富硒劑后，莖中氮含量在抽穗5～15 d期間有明顯的增加，葉面噴硒促進了莖對氮素的吸收，而后期莖中氮含量與對照基本一致，穗部氮含量在抽穗后5～25 d與對照基本一致，但后期仍然處于明顯下降中，葉面噴硒影響了穗部對氮素的吸收與積累。

2.2.2 磷含量變化 從圖3可以看出，對照莖中磷含量隨灌漿進程逐漸減少，至成熟期減少到最低值，為1.09 mg/g；施用葉面富硒劑后莖中磷含量前期逐漸減少至抽穗后35 d，隨后含量穩定在1.63 mg/g左右。對照籽粒中磷含量在抽穗后5～15 d 急劇增加，隨后緩慢增加直至成熟期；施用葉面富硒劑后籽粒中磷含量前期有增加趨勢，到抽穗后15 d含量開始下降，至35 d達最低值，為1.04 mg/g，隨后又急劇增加至成熟期的2.15 mg/g。施用葉面富硒劑后莖中磷含量與對照基本一致，呈逐步下降趨勢，但下降幅度明顯變小；與對照的一直增加趨勢不同，籽粒中磷含量在抽穗后15～35 d呈明顯下降趨勢，表明在此期間硒元素影響了磷在穗部的吸收，隨著籽粒硒含量在抽穗后35 d趨于穩定，磷含量開始增加。

2.2.2 鉀含量變化 從圖4可以看出，對照莖中鉀含量在灌漿前期急劇增加，在抽穗后25 d達到最大值，為28.56 mg/g，而后逐漸下降至成熟期；施用葉面富硒劑后莖中鉀含量在灌漿前期先下降，從抽穗后15 d開始逐步增加到抽穗后35 d的 29.35 mg/g，隨后急劇下降至成熟期的21.56 mg/g。對照籽粒中鉀含量在灌漿前期急劇下降至抽穗后25 d，隨后緩慢下降至成熟期；施用葉面富硒劑后，籽粒中鉀含量在灌漿前期同樣急劇下降，直至抽穗后25 d緩慢增加至抽穗后35 d，隨后下降至成熟期。施用葉面富硒劑在灌漿前期影響了鉀元素在莖中的吸收，使其含量有明顯下降，后期趨勢與對照一致。而籽粒中鉀含量的變化，處理與對照基本一致。

3 結論與討論

葉面噴硒能夠顯著提高水稻對硒的吸收能力，水稻各部位的硒濃度與噴施濃度呈明顯的正相關[10]。國家規定富硒大米的硒含量為0.1～0.3 mg/kg。根據已有研究，本試驗施用自主研發的葉面富硒劑1 500 mL/hm2，最終精米含硒量達0.26 mg/kg，達到了經濟、高效、良好的富硒效果。

水稻莖及籽粒中的含硒量隨著時間的變化而變化。對照隨著抽穗天數的增加，莖的含硒量前期有較少的增加，后期基本趨于平穩，略有增加；籽粒的含硒量前期略有降低，后期略有上升。施用葉面富硒劑后的水稻莖中含硒量前期顯著增加，隨后快速下降；籽粒含硒量變化與莖相比，抽穗后5～35 d變化基本一致，先增加后下降，但抽穗后35 d至成熟期，含硒量基本保持不變。說明施用葉面富硒劑后，硒元素通過葉面吸收后依次轉移到莖和穗部，抽穗后25 d硒的吸收量達到最大值，后期莖中的硒元素仍在向穗部轉移，由于莖無法再從葉片吸收到硒元素，導致莖中硒元素急劇下降，而穗部硒元素保持平穩。

水稻產量與其體內氮、磷、鉀等養分狀態關系密切[11]。施用葉面富硒劑后，在灌漿前期（抽穗5～10 d），莖中氮的含量與對照相比不降反升，說明硒施用在前期促進了莖中氮的吸收；而莖中鉀的含量對照高于處理，施硒處理后下降，表明硒的施用在前期阻礙了莖中鉀的吸收；施用葉面富硒劑后，在灌漿中期（抽穗15～35 d），籽粒磷元素含量降低對照則增加，表明這個時期施硒阻礙了籽粒磷元素的吸收。對水稻施用葉面富硒劑后氮磷鉀變化的機理還需進一步研究，為種植富硒水稻時肥料的使用提供科學依據，為更加經濟、高效地生產富硒水稻提供技術支持。

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