7 個甘薯品種自然富硒能力的比較

黃 婷，萬 玲，陳艷麗，司成成，曾麗萍

(海南大學 園藝學院/甘薯研究中心，海口 570228)

硒(Se)是人體必需的營養元素之一，缺乏或過量都會使人產生多種病癥。硒元素攝入量的高低一定程度上決定了人體或者動物會不會產生某些相關疾病。研究發現，人體膳食中硒元素攝入量的缺乏是影響身體健康的關鍵因素。硒能抗心血管病、抗大骨節病、抗癌、抗克山病、抗膜脂過氧化、清除體內自由基和增強機體免疫機能等[1-3]。從世界范圍來看，土壤硒缺乏很普遍，中國約 72%的市(縣)土壤處于嚴重缺硒或低硒狀態。目前，我國人均膳食中，硒的日攝入量為 14～21μg，與人體正常日需求量 50～250 μg (中國營養學會推薦)相距甚遠。缺硒地區的人們食用富硒農產品是經濟有效安全方便的補硒方式[4-6]。有研究[7-9]證明，有機硒補劑在毒理安全性、生理活性和吸收率上比無機硒補劑優越。植物是自然界硒循環生態鏈中將無機硒轉化為有機硒的關鍵載體，又是人體硒攝入的重要來源，故篩選硒富集能力強的農作物有著重要的意義。 海南島土壤微量元素豐富、價值高，僅富硒土壤總面積達到 9 454 km2，占全島陸地面積的 28.14%。海南省表層土壤中硒的質量含量范圍為0.055～2.231 mg·kg-1，主要分布在海南島東北部的海口、屯昌和澄邁等市縣[10], 與我國土壤硒平均值(0.2 mg·kg-1)相比屬于富硒土壤。海南省表層土壤的硒含量高 (>0.450 mg·kg-1) 的分布區域為海口市、定安縣、屯昌縣、文昌市、儋州市、白沙縣、昌江縣和澄邁縣。屯昌縣與澄邁縣交界處有大面積區域為富硒土壤。海南省低硒土壤主要分布在南部濱海平原區的少數地區，海南省表層土壤硒質量含量值低(<0.175 mg·kg-1) 的分布區域為樂東縣、瓊中縣[11-12]。甘薯 (IpomoeabatatasLam.)是一種營養豐富、用途廣泛的農作物，具有健脾、強腎、防癌、抗癌、抗衰老、增強機體免疫能力和防治心血管病等保健功能。隨著社會經濟的發展，甘薯的保健功能越來越受到消費者的青睞，由傳統概念上解決饑餓的粗糧轉變為具有抗癌作用的營養保健食品。海南島發展甘薯產業具有得天獨厚的地域條件，可全年種植，可實現周年供應新鮮甘薯。海南澄邁縣橋頭鎮是全國有名的“富硒之鄉”， 以富硒甘薯塊根暢銷全國而聞名。本實驗在海南省澄邁縣橋頭鎮富硒沙地種植，研究甘薯硒的自然富集能力，篩選硒富集能力高的甘薯品種，探究硒在甘薯植株不同部位的分布規律，對拓寬該地區的甘薯品種選育范圍，開發富硒甘薯產品，促進甘薯產業的發展具有指導意義。

1 材料與方法

1.1 材料試驗品種為高系 14 號、川山紫、海南本地紫薯、寧紫薯、徐薯 18 號、蘇薯 17 號和蘇薯 16 號。高系 14 號、川山紫為海南省澄邁縣橋頭鎮主栽品種。紫薯為海南廣泛栽培的本地品種 。寧紫薯、徐薯 18 號、蘇薯 17 號、蘇薯 16 號為筆者根據多年的品種試種結果選取的在本地區表現好的4 個品種。各品種種苗栽培于海南大學甘薯研究中心校內實驗基地，栽種種苗當天剪取長勢健壯無病蟲害長約 15 cm的各品種莖尖進行扦插繁育。

1.2 試驗設計試驗于 2016年12月—2017年6月 在海南省澄邁縣橋頭鎮木春村進行。試驗場地選取地勢平坦，肥力相對均衡常年種植甘薯的地塊。采用隨機區組設計，設7個品種，3 次重復，共21個小區。每個小區面積為1 m2，按農戶常年栽培方式進行單行高壟種植，株距20 cm，每小區種植10株苗。同時在甘薯上市的旺季(2017年5～7月)從市場上隨機選購5種類型不同的甘薯塊根和葉片，具體品種名稱不詳，對不同部位硒含量進行測定對比。

1.3 栽培管理栽培管理按農戶常年栽培管理方式進行。試驗地先經過1個月曬田，施過磷酸鈣和三混復合肥作為基肥，于2016年12月定植，后續加強中耕除草和病蟲害的防治，根據甘薯苗的生長狀況和環境條件進行追肥管理。經過5～6個月的生長，于采收期(2017年5～6月)進行樣品采集。

1.4 樣品采集使用對角線采樣法采集土壤樣品。在100 m×100 m的面積內隨機選擇5～10個采樣點，采集土壤表面0～20 cm的土樣,混勻后按四分取樣法取5 kg土壤樣品裝入采樣袋帶回實驗室。待土樣在干燥通風的環境中自然風干后室溫避光保存。

甘薯植株樣品采樣，在大田按品種、區組、重復分別進行甘薯整體植株的采集，并將樣品標注品種及重復號，隨后帶回實驗室對甘薯植株樣品分別進行莖、葉、塊根的采集。葉片樣品采集：摘取自頂梢向下 30片綠色的嫩葉包括嫩尖。莖樣品采集：選取除去頂梢部分的莖段部位，按測試分析要求截取。塊根采集：選擇長勢良好的中等大小塊根。對樣品進行硒含量檢測分析，每個樣品300 g。

1.5 樣品測定采用雙道原子熒光分光光度計(型號 AFS-3000)，依據 DD2005-03 進行土壤檢測。本試驗地土壤形態分析結果為硒質量含量 0.30 mg·kg-1，水溶態硒 0.008 mg·kg-1，離子交換態硒 0.003 mg·kg-1，碳酸鹽態硒<0.001 mg·kg-1，弱有機結合態硒0.07 mg·kg-1，鐵錳結合態硒0.003 mg·kg-1，強有機結合態硒0.068 mg·kg-1，殘渣態硒0.116 mg·kg-1。按譚建安[13]的土壤硒含量分級方法，本試驗地土壤分類為足硒土壤。水溶硒和離子交換態是植物可利用的有效硒形態[14]，本試驗地土壤中可利用的水溶態硒為 0.008 mg·kg-1，離子交換態硒為 0.003 mg·kg-1。甘薯塊根、莖、葉片的硒質量含量均采用原子熒光光度計(型號 AFS-9330) 依據 GB5009.93—2010進行樣品檢測。檢測結果采用 spss 軟件，單因素方差分析進行處理。

2 結果與分析

2.1 不同品種甘薯硒含量從表 1可見，7個品種中總硒含量以徐薯 18 號總硒含量最高，與其他品種差異顯著。澄邁縣主栽品種高系 14 號總硒含量僅次于徐薯 18 號，但與其他5個品種之間差異不顯著。寧紫薯的硒含量最低，與硒質量含量最高的品種徐薯18相差 0.001 25 mg·kg-1。7個品種全株對于硒的總體富集能力差異并不大。高系 14 號和川山紫2個品種相對于其他幾個品種來說，富硒能力稍強，僅低于徐薯 18號。從表 1可以初步推斷 7個試供甘薯品種全株對于硒的富集能力強弱關系為：徐薯 18號>高系 14號>川山紫>蘇薯 17號>蘇薯 16號>海南本地紫薯>寧紫薯 1 號，除徐薯 18號外其他品種間差異不明顯。

2.2 7個品種甘薯植株不同部位硒含量比較

2.2.1 塊根部位硒含量比較從表 1可以看出，7 個品種中塊根的硒含量以徐薯 18 號和蘇薯 16 號含量最高，與其他品種差異顯著；而海南本地紫薯硒含量最低，與硒質量含量最高品種相差 0.000 8 mg·kg-1，與其他品種差異顯著。澄邁縣主栽品種高系 14 號塊根硒含量僅次于徐薯 18 號和蘇薯 16號。

表1 7個品種甘薯總硒含量及植株不同部位的硒含量 Tab.1 Total selenium content of 7 varieties of sweet potato and selenium content of different parts of the plant mg·kg-1

注：*表示P=0.05 水平上差異顯著性，同一列不同小寫字母表示結果存在顯著差異(P<0.05)。下同

Note: * indicates significance of difference atP=0.05, and different lowercase letters in the same column indicate significant differences atP<0.05, similarly hereinafter

2.2.2 莖部硒含量比較從表 1可以看出，7 個品種莖硒含量波動較平緩，其中川山紫含量最高，寧紫薯含量最低，二者相差0.000 6 mg·kg-1，差異顯著，但這兩個品種分別與其他5個品種相比，莖部硒含量差異并不顯著。澄邁縣主栽品種高系 14 號莖部硒質量含量為0.001 4 mg·kg-1，為 7 個品種的平均值。

2.2.3 葉片部位硒含量比較從表1 可以看出，7 個品種中葉片的硒含量變化幅度最大，其中徐薯 18 號含量最高，寧紫薯含量最低，二者相差0.001 2 mg·kg-1。澄邁縣主栽品種高系14 號葉片硒含量介于 7 個品種的平均值的上限范圍。造成葉片硒含量差異大的原因可能是因 7 個品種對于栽培地的土壤適應能力不同造成的。寧紫薯品種為知名富硒甘薯品種，生長習性較喜肥耐肥，葉片和莖的硒含量均為最低，而栽培地土壤為沙地，保肥能力較差導致了該品種硒含量低。

2.3 甘薯植株不同部位硒含量分析從表2可見，甘薯植株的葉片、莖、塊根3個部位的富集順序為葉片>莖>塊根。塊根的硒含量均為最低，為最不易富集的部位。這與郭文慧等[15]的研究結果一致，造成這種結果的原因可能與塊根幾乎不含有葉綠體有關。葉綠體除了進行光合作用以外，也是植物體內清除自由基、抗氧化的關鍵器官，葉綠體內擁有許多的谷胱甘肽過氧化物還原酶[16]，所以葉片和莖擁有更多的谷胱甘肽過氧化物酶，而硒元素作為這種酶的重要組成成分，葉片和莖的硒含量明顯高于塊根中的含量則不足為奇。

表2 甘薯植株不同部位硒含量分析

從圖1和圖2可見，每個品種葉片的硒含量均為3個部位當中最高，為最易富集硒的部位，且具有顯著性差異。

圖1 7個品種不同部位硒含量

圖 2 5個市場隨機品種不同部位硒含量

3 討 論

結果表明，試供的 7個甘薯品種中徐薯 18號富硒能力最強，無論是以收獲塊根為目的還是以收獲葉片和莖為目的，徐薯 18號都是栽培富硒甘薯不錯的品種選擇。蘇薯16號甘薯總體富硒能力并不強，但是塊根富硒能力較強，可作為收獲塊根的品種。澄邁橋頭地瓜的主栽品種高系14號富硒能力總體表現僅次于徐薯18號和蘇薯16號，可以繼續大力推廣栽種，而其他幾個品種富硒能力表現一般。本試驗著重在于分析供試品種硒含量及在植株不同部位分布，對于影響硒含量的因素以及甘薯體內硒的賦存形態有待進一步研究。楊宗方等[11]提出開發富硒農產品不但要依據土壤總Se含量，還必須考慮土壤 pH、TOC、CEC、粘粒等指標含量。依賴天然富硒土壤開發富硒農產品需要進一步深入研究。5個隨機品種各部位硒的含量均高于大田試驗的7個品種，葉片部位硒質量含量為0.008 4 mg·kg-1，最高值達到 0.01 mg·kg-1，比大田試驗的品種高3.6倍左右，屬于蔬菜硒質量含量10～100 μg·kg-1的食用安全范圍；塊根部位的硒含量為 0.003 1 mg·kg-1，最高值達到 0.004 2 mg·kg-1，比大田試驗的品種高3倍左右，塊根硒含量與富硒甘薯 0.05 mg·kg-1的標準相差還有一定距離。5個隨機品種無論是塊根還是葉片硒含量與本次大田試驗7個品種的硒含量相比較，均高出3 倍左右。這可能與大田試驗周期短，栽培管理措施有限等原因限制了甘薯的富硒能力，說明通過富硒強化栽培，硒含量能夠達到富硒標準。萬玲等[17]提出甘薯莖尖可以通過人工硒源富硒，且不同品種水培吸收外源硒的結果不一樣。張小貝等[18]提出，氮肥施用量對產量影響顯著，在 150.0，225.0 kg·hm-2時產量最大。選擇追施氮肥 75.0， 150.0 kg·hm-2可獲得營養品質較高的菜用甘薯。在菜用甘薯栽培過程中，采收莖尖后施用 75 kg·hm-2尿素，并在11 d后采摘，得到安全優質的菜用甘薯。廖青等[19]研究證明，甘薯植株通過不同施硒處理產量都有所增加。由此可以推斷，通過增施硒肥和合理的氮肥，配合適量的磷肥和鉀肥，可以使甘薯莖尖達到高產。通過甘薯富硒強化栽培技術可得到高產優質的富硒甘薯莖尖產品。

致謝：海南大學研究生周康、張小貝同學參與了部分工作，特此致謝！