齊國峰
(遼寧省鹽堿地利用研究所,遼寧 盤錦 124010)
硒是一種人體必需的微量元素, 對人體健康有著重要作用[1]。 隨著人們健康意識的增強越來越多的人開始關注富硒食品, 嘗試從日常食物中補充人體所需的硒元素[2]。 人體對硒的獲取主要通過食物來獲得, 食物中的硒含量直接影響了人體對硒元素的吸收[3]。 按照我國大部分人的飲食習慣, 發展富硒水稻是一種行之有效的緩解人體“硒缺乏”的途徑[4],同時水稻在糧食作物中占據著重要的地位, 因此發展富硒水稻對滿足人們的硒攝入有著重要意義。 富硒水稻的發展為功能性水稻的發展提供了新的方向, 為人們的健康提供了新的保障,具有廣闊的發展空間[5]。 針對廣西區內富硒水稻生產中出現的由于土壤硒含量不均導致的硒肥施用量難以把控的情況, 通過大田實驗方式,在不同硒水平土壤條件下噴施硒肥,研究水稻籽粒中硒含量隨噴施量增加的變化趨勢, 為廣西富硒水稻產業的實際生產提供可靠依據。
試驗選自南寧市周邊5 個水稻生產基地,分別是賓陽縣古辣鎮朱沙屯(土壤全硒含量0.2 mg/kg)、古辣鎮聯泉村 (土壤全硒含量0.2~0.4 mg/kg)、賓陽縣武陵鎮馬王村上河屯(土壤全硒含量0.4~0.6 mg/kg)、賓陽縣大橋鎮六龍村新橋屯(土壤全硒含量0.6~0.8 mg/kg)和興賓區大灣鎮東番村(土壤全硒含量>0.8 mg/kg)。 水稻品種為百香139。 外源硒為氨基酸螯合硒肥(氨基酸含量大于100 g/L,B+Zn+Mo 大于 20 g/L,含硒 8 g/L)。
在5 個生產基地中,根據土壤硒含量不同,共分為7 個試驗區, 分別根據所在地名命名其編號分別為 LY、LT、W、Y、BY、L、X。 土壤基本理化性質如表1。

表1 不同生產基地土壤理化性質
采用田間小區試驗, 硏究不同用量硒肥對水稻生產及稻米富硒影響,7 個試驗區的處理一致,共設置6 個處理,每個處理333.33 m2,硒肥用量分別為:0、0.225、0.45、0.9、1.8、3.6 g/667 m2(分別以 Se0、Se1、Se2、Se3、Se4、Se5 表示)。 每個處理 3次重復。
每個試驗區面積為2 000 m2。 在水稻破口期葉面噴施一次硒肥。 整個試驗過程中沒有出現極端天氣,田間的水分管理、病蟲害防治與當地實際生產一致。
1.3.1 樣品采集與制備 土壤樣品采集與制備:水稻種植前, 在供試大田內隨機選取10~20 個取樣點,用土鉆采取其耕作層土壤,取土后去除土中混有的雜草、根系、石塊后,充分混勻,用四分法取樣并風干。 取樣風干后的土樣用四分法分取適量樣品后,全部粉碎,過0.149 mm 孔篩,混勻后用密封袋裝好保存。 用于供試土壤基礎理化性質的測定。
植株樣品采集與制備:水稻成熟后,用蛇形法采集,采集時,用剪刀將水稻穗剪下,先放至塑料袋中,帶回實驗室后依次用清水、去離子水沖洗干凈后,將穗放至太陽下曬干,將籽粒剝出,并逐步加工至精米,用于檢測水稻籽粒中硒含量。
水稻收獲時, 在每組處理中分別隨機選取1 m2, 計算其中水稻株數x, 然后在該處理中采集x株水稻,摘取籽粒,自然風干后測定其重量,記為該處理的每平方米產量。
1.3.2 樣品測定 土壤理化性質測定: 土壤有機質含量、陽離子交換量測定采用常規分析方法鮑士旦(2000)。
土壤全硒含量測定: 使用原子熒光光譜法測定待測液全硒含量(參照NY/T1104-2006 中華人民共和國農業行業標準土壤硒測定標準)。
水稻籽粒中全硒含量測定參照國家標準方法(GB5009.93-2010)。 實驗中水稻籽粒中硒含量與土壤全硒、有效硒之間的相關性研究結果如表2所示。

表2 水稻籽粒與土壤全硒、有效硒相關性
數據顯示,在忽略土壤其他條件的影響下,水稻籽粒硒含量與土壤全硒含量、土壤有效硒含量均呈正相關,但是與土壤全硒含量相關性不顯著,而與土壤有效硒含量呈極顯著相關。 因此在施用硒肥時,若只考慮土壤硒對稻米硒含量的影響,土壤有效硒含量更適合作為首先評價因子。
使用 Excel2010、originPro8 和 SPSS20.0 軟件進行繪圖及單因素方差分析處理, 采用最小顯著差異法(LSD)統計方法進行顯著性檢驗。
通過表3 研究發現, 水稻的增產受到不同土壤硒水平下葉面噴施硒肥的影響,其中表中的EY區表現出了增長的趨勢。 Se4 以及Se5 的水稻產量分別增產14.8%和15.9%, 明顯高于對照組Se0,與此同時,Se1、Se2、以及 Se3 水稻產量與對照組相比并沒有發生較大的變化。通過分析發現,噴施硒肥一般在1.8~3.6 g/667 m2范圍內有顯著的增產效益。
LT 區在噴施硒肥時是呈現出先增后減的趨勢,其水稻產量也呈現出較高的增長趨勢,增長比率分別為 14.3%、27.0%、23.5%、35.1%和 16.9%,其中Se5 區的水稻產量相比Se4 較低,并且在LT區噴施0.225~3.6 g/667 m2范圍內同樣呈現出較高的增產效果, 但是噴施濃度為3.6 g/667 m2時增產效果低于1.8 g/667 m2的噴施效果。

表3 不同富硒土壤條件下噴施硒肥對水稻產量的影響 單位:g/m2
W 區水稻產量與噴施硒肥成正相關比例,其水稻產量明顯要高與對照組, 分別比對照增產8.8%、9.6%、12.4%、8.5%、8.7%。 Y 區水稻產量隨著噴施硒肥的數量呈現出先增加后減少的趨勢,Se1、Se2、Se3 的水稻產量比對照組高出不少,分別增產 10.0%、31.3%、32.2%,Se4 與 Se5 的水稻產量與對照組沒有差。 By 區水稻產量與Y 區一樣, 都是隨著噴施硒肥用量的增加而呈現出先增長后減少的趨勢, 且增產效果不如Y 區明顯,在By 區只有Se3 呈現出增長的趨勢, 增長比率為16.2%,其他增產效果都不顯著。
L 區水稻產量隨噴施硒肥用量增加表現出先增加后減少的趨勢。 Se2 處理和Se3 處理水稻產量顯著高于對照組,分別增產26.9%和31.4%,Se1處理、Se4 處理和Se5 處理水稻產量與對照差異不顯著。 即L 區噴施硒肥用量在0.45~0.9 g/667 m2時有顯著增產效果。
X 區水稻產量隨噴施硒肥用量增加表現出先增加后減少的趨勢。 Se1 處理時水稻產量顯著高于對照處理, 增產12.8%,Se4 處理和Se5 處理水稻產量低于對照組,但差異不顯著。 及在X 區中,噴施硒肥用量在0.225 g/667 m2時有顯著增產效果。
總體上,在不同硒含量水平土壤上噴施硒肥,水稻的產量呈現提高趨勢,且土壤硒含量越低,噴施硒肥對水稻的增產越明顯。
植物對硒的吸收是一個主動過程, 土壤硒是植物的主要來源。 黃太慶等(2017)在研究中發現,水稻籽粒累計外源硒的量占添加外源硒總量的0.94%-1.32%,本研究中,稻米中硒含量隨硒肥施用量的增加而增加,同時土壤硒含量越高,即獲得相同硒含量稻米所需噴施硒肥的用量越少, 表明土壤硒對稻米硒累積有積極的貢獻, 稻米中硒的累積是土壤硒和硒肥中的硒共同作用的結果。
土壤有效硒含量水平是指導富硒稻米生產的良好指標(王兆雙,2015)。 本研究發現, 稻米硒含量與土壤全硒含量無顯著相關, 但與土壤有效硒呈極顯著相關, 因此土壤有效硒含量更適合作為首先評價因子。 張棟等(2017),在新疆水稻主產區土壤硒含量與水稻籽粒硒含量的相關性研究中發現: 在新疆水稻主產區土壤有效硒含量是衡量土壤供硒潛力的有效指標, 在實際生產中大部分的稻田需要通過施用適量硒肥肥來提高水稻籽粒中硒的含量, 結論與本實驗結論一致。 但沈方科(2017)研究發現,稻米硒含量與土壤總硒有極顯著相關,與土壤有效硒呈顯著相關,與本研究結論不完全一致。 通過對比發現, 有2 個原因可能導致研究結果有差異: 一是供試土壤有效磷及有機質含量不同, 沈方科研究所用土壤的P 及有機質含量均略高于本研究供試土壤, 而P 及有機物含量能夠影響水稻籽粒對硒肥的吸收; 二是水稻品種不同。 王家偉等(2016)在對不同水稻品種對硒的吸收轉化試驗中發現不同的水稻品種對天然富硒土壤中硒的吸收轉化存在較大的差異性。 因此雙方在實驗結論中出現差別。
(1) 為更好發展廣西富硒水稻,應注意加強政府對富硒水稻企業的幫扶作用,發展一批龍頭企業來帶動周邊富硒水稻產業的發展。同時富硒水稻生產企業要樹立品牌意識,增強競爭力。
(2) 在對廣西富硒水稻生產技術的調查研究中發現, 目前廣西富硒水稻生產企業生產中的主要問題是由于土壤硒水平不同, 水稻籽粒中硒含量差距大,硒肥用量難以確定的現象。并對此現象進行驗證發現, 在不同硒含量土壤條件下葉面噴施相同用量的硒肥, 水稻籽粒硒含量水平存在顯著差異且水稻籽粒中硒含量與土壤全硒含量呈顯著正相關。 因此硒肥的施用要根據土壤的硒含量來確定。
本研究的試驗處理比較單一, 而且本文只對早稻進行了研究,驗證時施用水稻為晚稻,兩者之間的對比可能存在誤差, 若能以兩季水稻作為研究,同時則對比性更加明顯。本課題對富硒水稻實際生產中硒肥的施用效果進行了研究, 雖然對硒肥施用效果受土壤中硒含量不同的研究有了初步的認識, 但針對于土壤中其他影響因子沒有做出進一步的研究。 若能考慮到土壤中其他影響因子如:pH、有機質含量等的影響,則實驗成果將更加具有指導意義。 所以對外源硒在不同硒含量土壤條件下的定量施用還有待進一步的研究。