葉面噴施硒對(duì)紫甘薯硒吸收、分配及品質(zhì)的影響

侯 松 田 俠 劉 慶

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葉面噴施硒對(duì)紫甘薯硒吸收、分配及品質(zhì)的影響

侯 松 田 俠 劉 慶*

青島農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院, 山東青島 266109

為研究葉面施硒條件下紫甘薯對(duì)硒的吸收利用特征及其品質(zhì)效應(yīng), 于2015年和2016年分別布置紫甘薯葉面施硒田間試驗(yàn), 設(shè)純硒施用量0、30和60 g hm–23個(gè)水平, 研究了葉面噴施外源硒對(duì)紫甘薯塊根產(chǎn)量、不同器官硒含量、塊根硒累積量與硒利用率的影響, 并分析了塊根中粗蛋白、氨基酸和礦質(zhì)元素含量隨施硒量的變化。結(jié)果表明, 施硒對(duì)紫甘薯塊根產(chǎn)量的影響不顯著, 但可提高塊根中的總硒含量、有機(jī)硒含量和硒累積量, 60 g hm–2施硒量下, 塊根中的硒含量可達(dá)311.3 μg kg–1(干重), 是對(duì)照處理的8.54倍; 隨施硒量增加, 塊根中硒含量和硒累積量顯著增加, 塊根對(duì)硒的利用率下降, 但施硒對(duì)塊根中有機(jī)硒占總硒的比例無顯著影響; 紫甘薯塊根中的粗蛋白含量隨施硒量增加而顯著提高, 兩個(gè)施硒量下分別比對(duì)照增加11.67%和29.71%; 60 g hm–2施硒量下, 塊根中除蘇氨酸外的其他7種人體必需氨基酸含量顯著增加, 天冬氨酸、絲氨酸、谷氨酸等6種人體非必需氨基酸含量顯著增加, 胱氨酸含量降低; 施硒還可提高紫甘薯塊根中K、Na、Mg、Fe、Cu等元素的含量, 使塊根中Ca、Mn等元素含量降低, 兩個(gè)施硒量對(duì)塊根中的Zn元素含量均未產(chǎn)生顯著影響。本研究結(jié)果對(duì)富硒紫甘薯生產(chǎn)具有指導(dǎo)意義。

紫甘薯; 硒; 吸收與累積; 蛋白質(zhì); 氨基酸; 礦質(zhì)元素; 葉面噴施

硒是人和動(dòng)物必需的營(yíng)養(yǎng)元素, 它能夠參與人體各種代謝活動(dòng), 具有清除體內(nèi)自由基、提高機(jī)體免疫力等多種生物學(xué)功能, 缺硒容易引起人體的多種疾病[1-2]。世界衛(wèi)生組織資料表明, 我國(guó)三分之二的地區(qū)土壤缺硒[3], 僅靠天然食物中的硒并不足以滿足人體的正常需要[4]。由于只有經(jīng)過植物的生物轉(zhuǎn)化形成的有機(jī)硒才是對(duì)人體安全形態(tài)的硒, 因此, 通過生物強(qiáng)化技術(shù)提高低硒地區(qū)農(nóng)產(chǎn)品中的硒含量, 是實(shí)現(xiàn)人體補(bǔ)硒的有效途徑[5-6]。前人針對(duì)不同作物富硒能力差異[7-8]、作物對(duì)硒的吸收與分配特征[9-10]、作物吸收與轉(zhuǎn)化硒的影響因素及機(jī)制[11]及施硒對(duì)植物品質(zhì)的影響[12]等開展了許多研究。在作物對(duì)硒的吸收方面, 認(rèn)為硒與硫化學(xué)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)相近, 無機(jī)形態(tài)硒通過植物硫同化代謝途徑轉(zhuǎn)化為硒蛋白或其他形式為硒多糖等在植物體內(nèi)累積[13]。對(duì)硒的生理功能的研究認(rèn)為適量硒可清除植物體內(nèi)過量的自由基, 在一定程度上緩解低溫、干旱及鹽脅迫對(duì)植物的損傷[14-16], 從而對(duì)植物的生理過程產(chǎn)生重要影響[17]。針對(duì)施硒對(duì)作物品質(zhì)影響的研究認(rèn)為適量施硒可以改善作物品質(zhì), 但高施硒量可導(dǎo)致作物品質(zhì)下降[12,18]。但是, 已有研究針對(duì)的作物主要以小麥、水稻、玉米、大豆等禾本科和豆科作物為主, 針對(duì)富硒甘薯的相關(guān)研究并不多見。

紫甘薯是一種薯肉呈紫色的甘薯品種, 其塊根中富含的花青素可清除人體內(nèi)自由基, 具有抗氧化和防衰老的作用, 比普通甘薯具有更高的營(yíng)養(yǎng)與保健價(jià)值。郭文慧等[18]通過土壤施硒, 使紫甘薯塊根中的硒含量達(dá)到0.495 mg kg–1(干重), 認(rèn)為紫甘薯可作為作物富硒的良好載體, 但施用于土壤中的硒很容易被固定, 利用率低且易于帶來環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。因此, 本文研究葉面噴施條件下, 硒在紫甘薯不同器官的分配特征及施硒對(duì)紫甘薯塊根產(chǎn)量、蛋白質(zhì)、氨基酸和礦質(zhì)元素含量的影響, 為富硒紫甘薯生產(chǎn)提供理論支持與技術(shù)指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

分別于2015年和2016年的5月至10月在山東省膠州市膠萊鎮(zhèn)青島農(nóng)業(yè)大學(xué)高科技示范園進(jìn)行試驗(yàn)。土壤類型為沙姜黑土, 試驗(yàn)地塊耕層土壤(0~20 cm), 2015年含堿解氮48.7 mg kg–1、速效磷26.3 mg kg–1、速效鉀63.9 mg kg–1、有機(jī)質(zhì)11.4 g kg–1、土壤全硒0.206 mg kg–1; 2016年含堿解氮50.5 mg kg–1、速效磷28.6 mg kg–1、速效鉀62.5 mg kg–1、有機(jī)質(zhì)11.2 g kg–1、土壤全硒0.207 mg kg–1。試驗(yàn)所用硒源為亞硒酸鈉(Na2SeO3), 紫甘薯品種為寧紫2號(hào), 薯苗由江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院提供。

采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì), 3個(gè)處理, 純硒施用量分別為0 g hm–2(CK)、30 g hm–2(Se1)、60 g hm–2(Se2)。試驗(yàn)小區(qū)面積24 m2, 每小區(qū)5壟, (壟長(zhǎng)6 m×5壟, 壟寬0.8 m)。每處理重復(fù)3次。于定植后100 d前后(薯塊膨大前期), 選晴朗無風(fēng)的早上或傍晚施硒。按每小區(qū)處理用量將亞硒酸鈉完全溶解于2 L去離子水后進(jìn)行葉面噴施, 對(duì)不施硒的小區(qū)噴相同體積的清水, 相當(dāng)于噴施液中純硒濃度分別為0、36 mg L–1和72 mg L–1。為保證紫甘薯的正常生長(zhǎng)發(fā)育, 每公頃施肥底150 kg尿素、450 kg過磷酸鈣和300 kg硫酸鉀。2015年5月12日栽插, 10月17日收獲, 2016年5月16日栽插, 10月22日收獲, 按小區(qū)產(chǎn)量換算得到單位面積產(chǎn)量。試驗(yàn)期間進(jìn)行常規(guī)生產(chǎn)管理。

1.2 樣品采集與指標(biāo)測(cè)定

1.2.1 樣品采集與處理 甘薯收獲時(shí), 從每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)隨機(jī)收獲3壟, 按面積折算出紫甘薯塊根產(chǎn)量。然后從每小區(qū)隨機(jī)取紫甘薯15株, 取其每株重量在300~400 g薯塊一個(gè)和莖蔓一根, 分別將其莖、葉、柄單獨(dú)裝袋帶回實(shí)驗(yàn)室。將采集的地上部鮮樣用去離子水洗凈擦干, 于鼓風(fēng)干燥箱中90°C殺青, 70°C烘干至恒重。將每個(gè)薯塊縱切成條狀, 約取50 g切碎混勻, 再用四分法取300 g左右于鼓風(fēng)干燥箱中烘至恒重。最后將所有烘干后的紫甘薯樣品用粉碎機(jī)磨細(xì), 并過60目篩, 用于總硒、蛋白質(zhì)、氨基酸等指標(biāo)的測(cè)定。

1.2.2 樣品測(cè)定 參照GB5009.93-2010[19]測(cè)定總硒含量; 參照Sun等[20]的方法測(cè)定有機(jī)硒含量; 用凱氏定氮法測(cè)定氮含量, 再乘以換算系數(shù)6.25即得薯塊中粗蛋白含量[21]; 使用氨基酸分析儀測(cè)定薯塊中氨基酸含量; 采用硝酸-高氯酸聯(lián)合消煮, 電感耦合等離子體(ICP)法測(cè)定礦質(zhì)元素含量。

1.3 數(shù)據(jù)處理與相關(guān)參數(shù)計(jì)算

經(jīng)Microsoft Excel計(jì)算試驗(yàn)數(shù)據(jù)和作圖, 用DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(V14.5)統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù), 用LSD法進(jìn)行平均數(shù)間的差異顯著性檢驗(yàn)。因2015和2016兩年試驗(yàn)數(shù)據(jù)相近, 變化趨勢(shì)基本一致, 因此文中氨基酸與礦質(zhì)元素含量結(jié)果僅取2016年數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

塊根硒積累量= 塊根中硒含量×塊根產(chǎn)量

塊根硒利用率 = (施硒區(qū)塊根硒累積量–對(duì)照區(qū)塊根硒累積量)/施硒量×100%

2 結(jié)果與分析

2.1 葉面施硒對(duì)紫甘薯塊根產(chǎn)量的影響

由圖1可知, 各施硒處理紫甘薯塊根產(chǎn)量在2015年和2016年分別穩(wěn)定在29.7~31.6 t hm–2和28.9~30.7 t hm–2之間, 兩年田間試驗(yàn)紫甘薯產(chǎn)量均略有下降, 但各處理之間的差異未達(dá)到顯著水平。這與郭文慧等[18]的研究結(jié)果不同。

圖1 不同施硒量下紫甘薯塊根產(chǎn)量

同一年份不同處理間標(biāo)以不同字母的值差異達(dá)顯著水平(< 0.05)。

In each growing season, bars superscripted by the same letters are not significantly different at< 0.05.

2.2 施硒對(duì)紫甘薯各器官吸收硒的影響

2015年和2016年紫甘薯各器官中硒含量均隨施硒量增加而增加, 差異顯著(<0.05), 兩年試驗(yàn)結(jié)果基本一致(表1)。不同施硒處理紫甘薯各器官硒含量均以葉中最高, 薯塊最低, 其順序是葉>莖>葉柄>塊根。從不同施硒處理對(duì)紫甘薯塊根中硒含量的影響來看, Se1處理下紫甘薯塊根中硒含量, 2015年為對(duì)照的5.26倍, 2016年為對(duì)照的5.8倍; Se2處理下, 2015年為對(duì)照的7.56倍, 2016年為對(duì)照的8.54倍。可見, 在適宜施硒量條件下, 施硒可有效提高紫甘薯塊根中的硒含量。

2.3 不同施硒量對(duì)紫甘薯塊根中有機(jī)硒含量及其占比的影響

隨施硒量增加, 紫甘薯塊根中有機(jī)硒含量增加, 不同處理之間有機(jī)硒含量差異顯著(表2)。不同施硒量下, 有機(jī)硒占總硒的比例為73.43%~78.56%, 各處理之間差異不顯著。

2.4 不同施硒量下紫甘薯塊根對(duì)硒的利用率

由表3可以看出, 2015年Se1和Se2處理塊根中硒的累積量分別比對(duì)照增加了4.18倍和6.30倍, 紫甘薯塊根對(duì)硒的利用率分別為5.05%和3.81%; 2016年Se1和Se2處理塊根中硒的累積量分別比對(duì)照增加了4.04倍和6.93倍, 紫甘薯塊根對(duì)硒的利用率分別為4.37%和3.75%。可見, 隨施硒量增大, 紫甘薯塊根對(duì)硒的累積量增加, 但塊根對(duì)硒的利用率下降。

2.5 施硒對(duì)紫甘薯塊根中蛋白質(zhì)和氨基酸含量的影響

2.5.1 對(duì)粗蛋白含量的影響 由圖2可以看出, 隨施硒量增加, 紫甘薯塊根中的粗蛋白含量增大, 其差異達(dá)顯著水平(<0.05)。Se1和Se2處理下, 紫甘薯塊根中的粗蛋白含量分別比對(duì)照增加了11.67%和29.71%。

2.5.2 對(duì)氨基酸含量的影響 本文測(cè)定了紫甘薯塊根中18種氨基酸的含量。包括蘇氨酸(Thr)、纈氨酸(Val)、亮氨酸(Leu)、異亮氨酸(Ile)、苯丙氨酸(Phe)、賴氨酸(Lys)、色氨酸(Trp)、蛋氨酸(Met) 8種人體必需氨基酸, 以及組氨酸(Hls)、精氨酸(Arg)、天冬氨酸(Asp)、絲氨酸(Ser)、谷氨酸(Glu)、甘氨酸(Gly)、丙氨酸(Ala)、胱氨酸(Cys)、酪氨酸(Tyr)、脯氨酸(Pro) 10種人體非必需氨基酸。

表1 不同施硒量下紫甘薯各器官中的總硒含量

同一年份不同處理間標(biāo)以不同字母的值差異達(dá)顯著水平(< 0.05)。

In each growing season, values followed by different letters within the same column are significantly different at< 0.05.

表2 不同施硒量下紫甘薯塊根有機(jī)硒含量及其占總硒的比例

同一年份不同處理間標(biāo)以不同字母的值差異達(dá)顯著水平(< 0.05)。

In each growing season, values followed by different letters within the same column are significantly different at< 0.05.

表3 不同施硒量下紫甘薯塊根的硒累積量和利用率

同一年份不同處理間標(biāo)以不同字母的值差異達(dá)顯著水平(< 0.05)。

In each growing season, values followed by different letters within the same column are significantly different at< 0.05.

圖2 不同施硒量下紫甘薯各器官中的粗蛋白含量

同一年份不同處理間標(biāo)以不同字母的值差異達(dá)顯著水平(< 0.05)。

In each growing season, bars superscripted by different letters are significantly different at< 0.05.

由圖3可以看出, 與對(duì)照相比, Se1處理紫甘薯塊根中蛋氨酸含量顯著提高, 其他7種人體必需氨基酸含量變化均不顯著; Se2處理下, 紫甘薯塊根中纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、苯丙氨酸、色氨酸、蛋氨酸6種氨基酸的含量均顯著高于對(duì)照, 與對(duì)照相比, 提高的幅度分別為25.0%、22.8%、21.7%、37.9%、16.7%、27.3%和250.0%; 紫甘薯塊根中蘇氨酸的含量則顯著降低, 與對(duì)照相比, 降低的幅度為68.6%, 對(duì)賴氨酸含量的影響未達(dá)顯著水平。

由圖4可以看出, Se1處理顯著提高了塊根中谷氨酸、組氨酸含量, 提高的幅度分別為15.0%、143.0%, 顯著降低了塊根中胱氨酸、脯氨酸含量, 降低的幅度分別為42.8%、26.7%, 對(duì)其他6種人體非必需氨基酸含量的影響均不顯著; Se2處理則顯著提高了天冬氨酸、絲氨酸、谷氨酸、甘氨酸、酪氨酸、精氨酸等6種人體非必需氨基酸的含量, 提高的幅度分別為22.2%、28.6%、30.0%、21.7%、28.6%和26.1%, 顯著降低了胱氨酸的含量, 降低的幅度為35.7%, 對(duì)丙氨酸、組氨酸和脯氨酸含量的影響不顯著。

2.6 施硒對(duì)紫甘薯塊根中礦質(zhì)元素含量的影響

由表4可以看出, 施硒對(duì)紫甘薯塊根中不同礦質(zhì)元素含量的影響不同, 相同元素在不同施硒量的表現(xiàn)也存在差異。與CK處理相比, Se1處理下, 紫甘薯塊根中K、Fe、Zn、Cu四種元素含量略有提高, 但未達(dá)顯著水平, Ca顯著降低, Na、Mg、Mn三種元素含量略有降低, 差異不顯著; Se2處理下, K、Na、Mg、Fe、Cu五種元素含量均顯著升高, Ca、Mn兩種元素含量顯著降低, 對(duì)Zn元素含量的影響仍不顯著。

圖3 不同施硒量下紫甘薯塊根中8種人體必需氨基酸含量

不同處理間標(biāo)以不同字母的值差異達(dá)顯著水平(< 0.05)。

Bars superscripted by different letters are significantly different at< 0.05.

圖4 不同施硒量下紫甘薯塊根中10種人體非必需氨基酸含量

不同處理間標(biāo)以不同字母的值差異達(dá)顯著水平(< 0.05)。

Bars superscripted by different letters are significantly different at< 0.05.

表4 不同施硒量下紫甘薯塊根中礦質(zhì)元素含量

不同處理間標(biāo)以不同字母的值差異達(dá)顯著水平(< 0.05)。

Bars superscripted by different letters are significantly different at< 0.05.

3 討論

3.1 葉面施硒對(duì)紫甘薯塊根產(chǎn)量的影響

施硒對(duì)作物產(chǎn)量的影響存在兩種觀點(diǎn)。一是適量施硒可促進(jìn)作物生長(zhǎng), 增加產(chǎn)量。如穆婷婷等[22]在谷子上的研究、殷金巖等[12]在馬鈴薯上的研究、郭文慧等[18]在紫甘薯上的研究等; 二是施硒對(duì)作物產(chǎn)量的影響不顯著。如劉慶等在小麥上的研究[4]、張新軍等[23]在裸燕麥上的研究等。但較為一致的觀點(diǎn)認(rèn)為施硒并非靠其自身營(yíng)養(yǎng)功能直接提高作物產(chǎn)量, 而是通過改變作物生長(zhǎng)的環(huán)境條件來實(shí)現(xiàn)[6,12]?？傮w上說, 施硒對(duì)作物產(chǎn)量的影響與作物種類、土壤的理化特性、施硒方式和施硒時(shí)期等有關(guān)[3]。郭文慧等[18]研究發(fā)現(xiàn), 施硒對(duì)紫甘薯塊根產(chǎn)量有促進(jìn)作用, 主要因?yàn)橥寥阑﹣單徕c情況下, 硒對(duì)作物根系作用時(shí)間較長(zhǎng), 通過硒與土壤中其他營(yíng)養(yǎng)元素的相互作用以及硒對(duì)植物生長(zhǎng)的調(diào)節(jié), 改善了紫甘薯的生長(zhǎng)狀況, 促進(jìn)了紫甘薯的生長(zhǎng)發(fā)育而增加了產(chǎn)量。本研究中施硒方式為葉面噴施, 施用時(shí)期為移栽后100 d的薯塊膨大前期, 此時(shí)紫甘薯的“源”和“庫(kù)”已建成, 塊根產(chǎn)量的形成主要受光合產(chǎn)物由“源”向“庫(kù)”轉(zhuǎn)移速率和轉(zhuǎn)移效率的影響, 硒對(duì)紫甘薯生長(zhǎng)發(fā)育的促進(jìn)作用較小, 而相同處理下各重復(fù)之間紫甘薯塊根產(chǎn)量變異較大, 葉面施硒對(duì)塊根產(chǎn)量的影響被其自身較大的變異所掩蓋。

3.2 葉面施硒對(duì)紫甘薯塊根硒累積量和利用率的影響

作物對(duì)硒的吸收與其他營(yíng)養(yǎng)元素相似, 一定的施用量范圍內(nèi), 作物可食部位的吸收量均隨施用量的增加而增大[4], 這是施用外源硒進(jìn)行作物富硒的理論基礎(chǔ)。當(dāng)施用量超過一定范圍, 隨施硒量增大, 作物對(duì)硒的吸收與累積量下降, 硒利用率降低[24]。與必需營(yíng)養(yǎng)元素相比, 作物對(duì)硒的需求量低、敏感性高, 過量施硒或葉面噴施高濃度外源硒, 可能會(huì)干擾植物體內(nèi)過氧化物酶的合成, 降低植物抵御環(huán)境脅迫的能力, 從而更易使作物受到毒害[25-26]。本研究中, 除對(duì)照外2個(gè)施硒量下葉面噴施硒的濃度分別為36 mg L–1和72 mg L–1, 屬于對(duì)作物的安全濃度[4]。從研究結(jié)果來看, 隨施硒量增加, 紫甘薯塊根對(duì)硒的累積量增加, 但增加的比例低于施硒量增加的比例, 導(dǎo)致塊根對(duì)硒的利用率下降。同時(shí), 與谷類作物相比, 葉面施硒條件下, 紫甘薯塊根對(duì)硒的利用率明顯偏低, 這可能因?yàn)楦o類作物與谷類作物吸收與轉(zhuǎn)運(yùn)硒的機(jī)理存在差異?？梢? 通過葉面噴硒的方式進(jìn)行紫甘薯富硒時(shí), 既要考慮作物可食部位的硒累積量, 又要考慮硒的利用率, 最終確定一個(gè)合理的施硒量和噴施濃度。

3.3 葉面施硒對(duì)紫甘薯塊根蛋白質(zhì)與氨基酸含量的影響

紫甘薯除富含花青素可去除人體自由基, 起到抗病防衰老作用外, 還含有豐富的蛋白質(zhì)和氨基酸成分, 尤其富含其他谷類作物中缺少的賴氨酸。賴氨酸是人體必需氨基酸之一, 能促進(jìn)人體發(fā)育、增強(qiáng)免疫功能, 并有提高中樞神經(jīng)組織功能的作用。本研究結(jié)果顯示, 葉面施硒可顯著提高紫甘薯塊根中粗蛋白和大多數(shù)氨基酸的含量, 這可能與植物中硒的代謝途徑相關(guān)[8]。天然植物中硒主要以硒酸鹽和有機(jī)態(tài)硒存在[10], 在玉米、小麥等谷類作物及大豆花生等油料作物中, 硒主要取代硫與氨基酸結(jié)合以硒代蛋氨酸(Se-Met)或硒代半胱氨酸(Se-Cys)的形式存在于蛋白質(zhì)中[27]。楊玉玲[28]認(rèn)為, 由于硒取代硫而與含硫氨基酸的結(jié)合, 可能會(huì)造成植物可食部位的含硫氨基酸含量的下降。但研究的結(jié)果顯示, 施硒使蛋氨酸的含量增加, 胱氨酸的含量降低, 與楊玉玲的結(jié)果存在差異。硒對(duì)其他氨基酸含量的影響, 多數(shù)研究者則認(rèn)為可能是進(jìn)入植物組織中的硒影響了與蛋白質(zhì)合成和分解相關(guān)的氮代謝酶活性所致[29]。可見, 硒對(duì)作物可食部位氨基酸含量的影響機(jī)理還需進(jìn)一步深入研究。

3.4 施硒對(duì)紫甘薯塊根中礦質(zhì)元素含量的影響

礦質(zhì)元素是作物生長(zhǎng)發(fā)育必須的營(yíng)養(yǎng)成分, 也是作物產(chǎn)量和品質(zhì)形成的物質(zhì)基礎(chǔ)。由于不同元素間在作物根系吸收時(shí)存在協(xié)同或拮抗效應(yīng)[4], 所以任一離子濃度的改變則可能會(huì)對(duì)其他離子的吸收產(chǎn)生影響。因本研究中施硒方式為葉面噴施, 對(duì)甘薯根系吸收土壤溶液中礦質(zhì)元素的影響較小, 所以低硒施用量下, 塊根中僅Ca元素含量出現(xiàn)顯著下降; 當(dāng)施硒量增大時(shí), 紫甘薯體內(nèi)硒的代謝對(duì)各元素的遷移轉(zhuǎn)化影響增大, 塊根中各礦質(zhì)元素含量與對(duì)照相比其差異才達(dá)到顯著水平。本研究中紫甘薯塊根中礦質(zhì)元素含量變化與郭文慧等[18]的結(jié)果不同, 原因則可能是基施與葉面噴施條件下, 硒對(duì)紫甘薯根系吸收各礦質(zhì)元素的影響機(jī)制不同。

4 結(jié)論

葉面噴施外源硒可提高紫甘薯塊根中的硒含量, 塊根對(duì)硒的利用率隨施硒量的增加而下降; 本試驗(yàn)用量下, 葉面施硒對(duì)塊根產(chǎn)量的影響不顯著。葉面噴施外源硒可顯著提高紫甘薯塊根中的粗蛋白含量; 60 g hm–2施硒量下, 塊根中除蘇氨酸之外的其他7種人體必需氨基酸含量均顯著升高, 天冬氨酸、絲氨酸、谷氨酸等6種人體非必需氨基酸含量也明顯增加, 施硒使塊根中蘇氨酸、胱氨酸含量下降, 不同施硒量對(duì)組氨酸和脯氨酸的影響不同。葉面噴施外源硒可提高紫甘薯塊根中K、Na、Mg、Fe、Cu含量, 降低Ca、Mn含量, 兩種施硒量對(duì)塊根中Zn元素未產(chǎn)生顯著影響。

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Effects of Foliage Spray of Se on Absorption Characteristics of Se and Quality of Purple Sweet Potato

HOU Song, TIAN Xia, and LIU Qing*

College of Resources and Environment, Qingdao Agricultural University, Qingdao 266109, Shandong, China

In order to clarify the absorption characteristics of selenium (Se), root yield, Se utilization, content of amino acids and mineral elements in purple sweet potato, a field experiment of foliage spraying with three treatments of 0, 30, and 60 g ha–1pure Se application were carried out in 2015 and 2016 respectively. The root yield of purple sweet potato received no significantly effect from Se foliage spray, the Se content, organic Se content and the Se accumulation in root were improved, with a root Se content of 311.3 μg kg–1(DW), 8.54 times as high as that of the control under 60 g ha–1Se application. Se content and accumulation amount in root increased and the utilization rate of Se decreased significantly with the increase of Se application, while the content of organic Se in root received no significantly effect from Se foliage spray. With increasing Se application, the content of crude protein in root of purple sweet potato was significantly increased, which was 11.67% and 29.71% higher than that of CK under Se treatment of 30 g ha–1and 60 g ha–1respectively. Under 60 g ha–1Se application treatment, seven essential amino acids for human body contained in roots increased significantly except Threonine, and the other six nonessential amino acids in roots also increased significantly such as Asparagine, Serine, Glutamic acid, but the content of Cysteine decreased. Se application treatments increased the contents of K, Na, Mg, Fe, Cu and decreased the contents of Ca, Mn in roots of purple sweet potato, but had no effect on content of Zn. The results of this study are of significance guiding production of Se-enriched purple sweet potato.

purple sweet potato; selenium; absorption and accumulation; protein; amino acid; mineral elements; foliar spraying

2017-07-27;

2017-11-21;

2017-12-18.

10.3724/SP.J.1006.2018.00423

本研究由國(guó)家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng)資金項(xiàng)目(CARS-10-B10), 山東省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目(2016GNC110020)和國(guó)家公益性行業(yè)科研專項(xiàng)項(xiàng)目(201303106)資助。

This study was supported by China Agriculture Research System (CARS-10-B10), the Key Project of the Shandong Research and Development Program (2016GNC110020), and Special Projects for Public Welfare Research (201303106).

Corresponding author劉慶, E-mail: qy7271@163.com, Tel: 0532-88030461

E-mail: hhousong@163.com

http://kns.cnki.net/kcms/detail/11.1809.S.20171218.0937.016.html