程兆東,鄭百行,王玉梅,閆慶偉
(1.河南省濮陽市華龍區農牧局,濮陽 457001;2.河南省濮陽市華龍區科協,濮陽 457001;3.河南省濮陽市清豐縣城關鎮政府,濮陽 457300)
硒的生理作用及富硒肥的分類
程兆東1,鄭百行2,王玉梅1,閆慶偉3
(1.河南省濮陽市華龍區農牧局,濮陽 457001;2.河南省濮陽市華龍區科協,濮陽 457001;3.河南省濮陽市清豐縣城關鎮政府,濮陽 457300)
硒是人體和動物生長發育必需的有益微量元素之一,硒具有抗癌防癌、防衰老、抗氧化和解毒等作用。植物是人體硒的直接來源,給植物補硒可通過施用富硒肥來實現。富硒肥包括有機富硒肥、無機富硒肥、基施富硒肥、葉面富硒肥、生物富硒肥、納米富硒肥和緩釋富硒肥等。每種富硒肥都有與農作物相適應的最佳施用量和適宜施肥時期。
硒 生理作用 肥料
微量元素硒是人和動物必需的營養元素之一[1],也是植物生長發育的有益元素。它的不足與過量都會使機體產生多種疾病。研究表明,硒具有明顯的抗癌防癌作用;可抵抗砷、鎘、汞和鉛等有毒物質對人體的危害,是人體內一種天然的解毒物質;能清除自由基,防衰老能力是維生素E的500倍,是人體最主要的抗氧化劑;能參與人體內多種酶的催化反應,調節維生素ACEK的吸收與消耗;是人體免疫系統的主要激活成分,能保持和提高人體的免疫力,人體免疫力的高低與體內的含硒量密切相關;能增強人體的生育力。因此,硒被醫學界和營養界譽為“抗癌之王”、“天然解毒劑”和“長壽元素”等。人體一旦缺硒會導致多種疾病的發生,如心腦血管疾病、癌癥、高血壓等。硒無法在人體內生成,人體所需要的硒只能從食物中攝取。硒雖然不是植物必需的營養元素,但植物是自然界硒生態循環中的關鍵環節和人體硒的直接來源。
中國是一個缺硒大國。土壤調查表明,我國72%的地區屬于缺硒和低硒地區[2],對硒攝入量不足,嚴重影響著當地居民的身體健康。因此,各地紛紛研究開發富硒農產品生產技術。富硒肥的研制和富硒農產品的開發成為農業科學、食品科學和醫學等領域研究的熱點,在缺硒地區掀起了補硒熱潮。補硒是一項關系到億萬人民健康的大事,經常使用富硒農產品是人體補硒的最好途徑,用富硒農產品補硒已得到民眾的高度關注和重視。富硒最為常用的載體多為植物類食品。植物具有吸收微量元素硒的特點,利用富硒肥對植物強化補硒是一種安全性高、成本低、高效方便的富硒手段。文章在統計分析中國10余年來富硒肥料研究的文獻數據的基礎上,重點從富硒肥料的分類入手,通過介紹富硒肥料的施用方法、補硒和增產效果等,概述了近年來富硒肥料的研究與應用情況,旨在為富硒肥的開發和推廣提供依據。
根據肥料中硒的存在形態,可把硒肥分為無機富硒肥和有機富硒肥兩大類;按施肥方式的不同可分為葉面富硒肥和基施富硒肥;按物料狀況可分為固體富硒肥和液體富硒肥。近年來,隨著科技的發展,又研制生產了許多新型富硒肥,如生物富硒肥、納米富硒肥等。
無機富硒肥為礦質肥料,成分單純,有效成分高,易溶于水,屬速效性肥料。常用的有亞硒酸鈉和硒酸鈉。既可做葉面肥也可做基施肥。研究發現,在水稻中施硒,土壤基施用量以每公頃施亞硒酸鈉150.0~225.0 g,硒酸鈉22.5~45.0 g為宜[2]。葉面噴施具有便于操作、高效快捷等特點,可以減少土壤因素對施硒有效性的影響,提高硒的利用效率。李根林等[1]給小麥葉面噴施亞硒酸鈉溶液濃度達到15 mg/kg時,不但顯著提高小麥產量,還能有效提高硒含量0.12μg/kg,提高幅度為141.4%。
有機富硒肥料作為土壤改良劑,在培養富硒作物方面利用率高、效果顯著。有機富硒肥的種類較多,有腐植酸硒肥、氨基酸硒肥等。腐植酸硒肥一般是在發酵腐熟的有機肥或有機肥發酵液中添加亞硒酸鈉,或添加亞硒酸鈉后同有機肥一起發酵。腐植酸硒肥用于基施,可改良土壤、調節土壤酸度、增加肥效。尤鐵學等[3]在研究含硒腐植酸復合肥對玉米、大豆和水稻的影響時發現,腐植酸硒肥能顯著提高3種作物籽粒的產量和含硒量,是一條低成本高效益的增硒途徑。另外一種氨基酸硒肥,是將蘇氨酸、絲氨酸、天門冬氨酸、谷氨酸等氨基酸與氮、磷、鉀和亞硒酸鈉按一定比例調配組成,施用時加水稀釋噴施。李敏等[4]在研究氨基酸硒葉面肥對紅富士蘋果的影響時發現,氨基酸硒肥可以顯著提高蘋果果實內的硒含量,同時還提高了果實的可溶性糖含量和維生素C含量。
根據施肥方式的不同,可將富硒肥劃分為葉面富硒肥、基施富硒肥。基施富硒肥通過增加土壤中硒的含量增加植物內部硒含量,而葉面富硒肥則是通過給葉面補充硒,增加植物內部硒的含量。后者可以減少施肥量、提高硒的利用率、避免土壤對硒的固定等。李圣男等[5]通過對中國近35年來的富硒玉米相關文獻進行統計分析,而得出結論,硒肥的施用方式以葉面噴施肥為主,在抽雄期噴施亞硒酸鈉效果最好,適宜濃度為40~70μg / kg,玉米硒含量可提高到0.211μg /kg,達到了陜西省地方標準(DB61/T556~2012)所規定的玉米中全硒含量0.15~0.30μg /kg的要求。
4.1 生物富硒肥
生物富硒肥是指利用生物技術制造的對作物具有特定肥效的生物制劑,有效成分可以是特定的活生物體、生物體的代謝物或基質的轉化物等,這種生物體既可以是微生物,也可以是動、植物組織和細胞。李明山[6]報道嵐皋縣萬物生農業科技發展有限公司以硒礦粉、雞豬糞便和菜籽餅為原料,通過枯草芽孢桿菌等微生物發酵制成富硒生物有機肥。該肥料不僅為農作物提供大量的活化硒營養,生產出符合國家富硒產品質量標準要求的農產品,而且也可改善土壤結構,增加土壤有益微生物數量,提高農產品蛋白質和果酸糖含量。
4.2 納米富硒肥
納米硒的單質是納米級的,無毒、穩定、安全性高,具有較高的生物活性,易于被植物吸收和利用,通過植物體的吸收和轉運,以無機硒或硒蛋白、硒多糖等有機硒形式存在。因而,納米硒被植物體吸收后,能充分發揮有機硒與無機硒的生物活性功能。席旭東等[7]研究發現,用量在225 kg/hm2及以下的納米硒植物營養劑,可顯著提高內蒙古黃芪的根產量,提升其品質。產量較對照增產16.30%,達極顯著水平。黃芪甲苷含量較對照高出47.4%,浸出物含量達40%以上,較對照高出3~5個百分點。
4.3 緩釋富硒肥
緩釋肥料是21世紀肥料產業的重要發展方向。緩釋富硒肥采用了特殊的方法對硒源進行加工,施用后有效成分緩慢釋放出來,延長了肥效釋放期,減少了有效態硒在土壤中被吸附或固定及由肥料損失而引起的環境污染,從而提高硒的利用率。具有潛在的生態、經濟和社會價值。
綜上所述,富硒肥不僅可以提高農作物的硒含量和產量,還可以調節農作物生長,提高作物品質。隨著富硒食品熱潮的到來,富硒肥的研究與開發,越來越受到人們的重視,具有廣闊的發展前景。
[1] 李根林,高紅梅. 噴施亞硒酸鈉對小麥產量的影響.中國農學通報,2009,25(18):253~255
[2] 薛梅,陳悅,劉紅芹,等.富硒肥的研究及其應用.中國土壤與肥料,2016,(1):1~2
[3] 尤鐵學,金益,都昌杰,等.含硒腐植酸復合肥在玉米、大豆、和水稻上的應用研究.東北農業大學學報,1996,(4):341~344
[4] 李敏,歷恩茂,李壯,等. 氨基酸硒葉面肥在紅富士蘋果上的應用試驗.中國果樹,2014,(4):31~33
[5] 李圣男,岳士忠,喬玉輝,等.中國富硒玉米的生產與富硒效應.中國農學通報,2014,30(30):6~10
[6] 李明山.開發富硒生物有機肥、促進農產品提質增效.農民致富之友,2013,(16):46
[7] 席旭東,姬麗君,李海東.納米硒植物營養劑對蒙古黃芪產量及品質的影響.中國農學通報,2014,30(25):262~266