不同施硒方式對葉用萵苣產量、含硒量和硒轉化率的影響

袁偉玲 劉志雄 吳金平 殷紅清 陳磊夫*

（1 湖北省農業科學院經濟作物研究所，湖北武漢 430064；2 武漢中農南方科技有限公司，湖北武漢 430000；3 恩施土家族苗族自治州農業科學院，湖北恩施 445000）

硒是人體不可缺少的微量元素，對人體健康至關重要（湯超華 等，2019）。據統計，全球有近10 億人缺硒，我國約72%的土壤存在缺硒或低硒，其中30%嚴重缺硒（Chen et al.，2010）。由于無機硒不易被人體吸收，易對人體造成毒害，因此通常在植物生長過程中添加外源無機硒，無機硒經植物吸收代謝轉化為有機硒積累至可食部分，通過食物鏈供人體吸收利用（彭琴 等，2017）。蔬菜可以將無機硒轉化為有機硒，長期食用富硒蔬菜可以滿足人體對硒的需求，達到預防和治病的目的（Emese et al.，2009；殷金巖 等，2015；黃雪梅等，2018）。

一般來說，添加外源硒的方式有土壤施硒、葉面施硒和硒浸種3 種方式，這些方式均能有效提高蔬菜硒含量（史衍璽 等，1998；王永勤 等，2001；張雯和耿增超，2012），但這3 種方式施硒后，因蔬菜對硒吸收轉運途徑不同，其轉化效率是否存在差異，哪一種途徑轉化效率更高尚不清楚，制約了人們選擇合適手段提高蔬菜硒含量。葉用萵苣又名生菜，屬菊科萵苣屬作物，生長快、周期短、食用方便，在我國廣泛種植，深受大眾喜愛。本試驗擬通過土壤施硒，篩選出富硒能力較強的葉用萵苣品種；同時比較土壤施硒、葉面施硒和硒浸種3 種施硒方式對葉用萵苣產量、品質、含硒量和硒轉化率的影響，明確葉用萵苣最佳施硒方式和施硒量，為富硒蔬菜開發利用提供理論依據和技術指導。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試葉用萵苣品種為芳妮、羅莎綠、奶油紅、橡葉紅，由北京鼎豐現代農業發展有限公司提供。外源硒供體為亞硒酸鈉（Na2SeO3）。

1.2 試驗設計

試驗于2019 年春季和秋季在湖北省農業科學院蔬菜試驗基地進行。試驗地土壤為紅壤，土壤理化特性為：有機質25.41 g·kg-1，全氮1.76 mg·kg-1，速效氮139.2 mg·kg-1，有效磷62 mg·kg-1，有效鉀136 mg·kg-1，土壤總硒含量為0.116 mg·kg-1，有效硒含量0.012 mg·kg-1，pH 5.7。試驗地前茬作物為蘿卜，基肥施用750 kg·hm-2復合肥（N-P-K 為15-15-15）和3 000 kg·hm-2商品有機肥。2019 年春季2 月中下旬播種，4 月上旬收獲；秋季9 月中下旬播種，11 月上旬收獲，按常規管理。

不同葉用萵苣品種吸硒特性研究：以芳妮、羅莎綠、橡葉紅、奶油紅為供試材料，設置2 個土壤施硒濃度處理：0、0.2 g·m-2，小區面積20 m2，3次重復。在葉用萵苣移栽前，將Na2SeO3溶入水，噴施在定植穴土壤周圍。

施硒方式研究：2019 年春季和秋季以芳妮為供試材料，采用土壤施硒、葉面施硒和硒浸種3 種方式添加外源硒。土壤施硒設置5 個硒處理，0、0.02、0.2、2、20 g·m-2；葉面施硒設置4 個硒處理，0、50、100、200 mg·kg-1；硒浸種設置3 個硒處理，0、50、100 mg·kg-1。小區面積12 m2，3 次重復。土壤施硒是在定植前，將硒溶入水中噴施在定植穴土壤周圍。葉面施硒于采收前1 個月葉面噴施。硒浸種處理于播種前浸種12 h。3 種方式均以清水為對照。

1.3 小區測產

葉用萵苣采收期，每小區按8 m2進行采樣測產。

1.4 植株樣品含硒量的測定

葉用萵苣采收期，土壤施硒、葉面施硒、硒浸種3 種方式，每個處理采樣10 株，依次用自來水、蒸餾水洗滌干凈，吸水紙吸干水分，70 ℃烘至恒重，按照萬亞男等（2017）的方法測定干樣品總硒含量。

2 結果與分析

2.1 不同葉用萵苣品種的硒吸收特性

由表1 可以看出，對照的4 個葉用萵苣品種含硒量差異不顯著；土壤添加0.2 g·m-2的硒后，4 個葉用萵苣品種含硒量為：芳妮＞羅莎綠＞奶油紅＞橡葉紅，奶油紅和橡葉紅含硒量無顯著差異。與對照相比，施硒處理后芳妮的含硒量增加了115.7 倍，羅莎綠增加109.8 倍，奶油紅增加105.8倍，橡葉紅增加105.8 倍。

表1 不同葉用萵苣品種的含硒量 mg·kg-1

2.2 施硒對葉用萵苣產量的影響

土壤施硒、葉面施硒和硒浸種3 種方式添加外源硒對葉用萵苣產量均表現出較顯著的影響（表2）。硒對葉用萵苣的產量影響存在劑量效應，適量硒濃度可以增加葉用萵苣產量，但過量硒對葉用萵苣產量產生一定的抑制作用。表2 結果表明，葉面噴施50 mg·kg-1硒時葉用萵苣產量顯著高于對照和其他處理，200 mg·kg-1硒噴施處理的葉用萵苣產量顯著低于對照；葉面施硒不同季節間產量表現出差異，可能是由于氣候因素的影響。100 mg·kg-1硒浸種處理，葉用萵苣產量顯著低于對照，可能是因為硒濃度過高，對葉用萵苣根芽產生毒害，影響葉用萵苣后期生長。土壤施硒處理中，當硒濃度為2、20 g·m-2時，葉用萵苣產量顯著低于對照。

表2 施硒對葉用萵苣產量和總硒含量的影響

2.3 施硒對葉用萵苣總硒含量的影響

從表2 可以看出，土壤施硒、葉面施硒和硒浸種3 種方式添加外源硒，隨著施硒濃度的增加，葉用萵苣總硒含量均顯著增加。與對照相比，葉面噴施50、100、200 mg·kg-1后，葉用萵苣總硒含量分別提高93.96、195.44 倍和305.95 倍。與對照相比，50、100 mg·kg-1硒浸種處理的葉用萵苣總硒含量分別提高5.89 倍和43.44 倍。0.02、0.2、2、20 g·m-2土壤施硒處理的葉用萵苣總硒含量分別比對照提高92.14、926.82、1 321.38、1 869.25 倍。

2.4 施硒對葉用萵苣硒轉化率的影響

葉用萵苣吸收硒的形態以有機硒為主。隨著外源硒施用濃度的提高，葉用萵苣有機硒含量均顯著增加，但有機硒轉化率表現出先升高后下降的趨勢，各處理有機硒轉化率均在80%以上（表3）。由表2 和表3 可以看出，葉面施硒和土壤施硒方式下，添加適宜的硒可促進葉用萵苣生長，提高產量，但當添加的外源硒超過一定量后，產量降低，硒轉化率降低，這可能是添加硒的量過大引起中毒造成的。硒浸種處理，當硒濃度為100 mg·kg-1時葉用萵苣產量下降，但有機硒轉化率下降不顯著，其原因可能是100 mg·kg-1已達到葉用萵苣中毒劑量，抑制了葉用萵苣苗期新陳代謝和對養分的吸收，從而給產量造成一定影響，但隨著葉用萵苣后期生長，其生物量的增加，硒濃度在植株中逐漸稀釋，中毒狀況在一定程度上得到緩解。

表3 葉用萵苣中硒的形態分析

3 討論

對于缺硒和低硒土壤栽培作物，土壤增施硒肥、葉面噴硒、浸（拌）種等人為添加外源硒的方式可以為人類提供安全、有效的植物性硒源（史衍璽 等，1998；王永勤 等，2001；張城銘和周鑫斌，2019）。大量研究表明，在適宜的硒濃度范圍內，硒的吸收隨外源硒濃度的提高而增加（張雯和耿增超，2012；鄭甲成和劉婷，2014；劉慶 等，2016）。王永勤等（2001）研究表明，硒浸種大蒜后，大蒜有機硒含量隨著硒濃度的提高而提高。王晉民等（2007）發現，葉面施硒后，青花菜、胡蘿卜和大蒜有機硒轉化率隨施硒濃度的增加而增加，植株全硒、有機硒和無機硒的含量顯著提高。萬亞男等（2017）研究了不同形態硒對韭菜吸收富集的影響，結果表明，向土壤中施加亞硒酸鈉可顯著提高韭菜可食部位的硒含量，硒施用量越大，韭菜中硒含量越高。本試驗結果表明，以土壤施硒、葉面施硒和硒浸種3 種方式分別添加外源硒，葉用萵苣總硒含量隨著添加外源硒濃度的增加而增加。添加硒后葉用萵苣有機硒轉化率均在80%以上，說明葉用萵苣具有較強的將無機硒轉化為有機硒的能力，從而達到人體補硒的目的。本試驗以亞硒酸鈉作為硒源，是因為其溶入水，易被植物吸收利用，是植物吸收無機硒的主要形態。與葉面施硒和土壤施硒相比，硒浸種可以避免因添加外源硒造成的土壤與水源的硒污染，且施硒技術容易把握，但當硒濃度為100 mg·kg-1時葉用萵苣產量降低，總硒含量升高，硒轉化率下降不顯著。一般而言，適量濃度的外源硒可促進蔬菜植株的生長，增強根系還原能力，增加生物量，提高產量；而過量的外源硒會抑制植株的生長，甚至產生一定的毒害作用（張雯和耿增超，2012；穆婷婷 等，2017）。外源硒對蔬菜產量的影響途徑可能有兩方面。一方面，施入外源硒后，直接作用于植物體內的某些生化過程，進而影響蔬菜的生物量和產量。吳雄平等（2009）研究表明，低濃度的硒能夠促進普通白菜的生長，使其根變粗，并誘導脯氨酸的產生，阻止丙二醛的合成，增強普通白菜的抗逆性，使其生物量明顯提高；高濃度的硒之所以會抑制普通白菜的生長，是因為過量的硒導致了植株脯氨酸合成下降、丙二醛合成增加，葉及根系生長受到抑制，地上部和地下部質量顯著急速下降。另一方面，外源硒可能會影響土壤中某些微生物的種類、數量或酶的活性（郭開秀 等，2010），進而影響蔬菜生長的養分環境，通過影響植物對養分的吸收，最終對蔬菜產量產生作用。本試驗結果表明，土壤施硒、葉面施硒和硒浸種3 種方式添加外源硒對葉用萵苣的產量影響存在劑量效應，適量硒濃度可以促進葉用萵苣植株生長，增加產量，但過量硒對植株有毒害作用，產生一定的抑制作用，葉用萵苣的產量反而隨著外源硒含量的增加而顯著降低，這與段曼莉等（2011）的研究結論一致。不同品種葉用萵苣在噴施相同濃度硒條件下，硒含量表現出的差異可能與不同基因型品種的硒結合蛋白的合成及數量有關。

土壤施硒、葉面施硒和硒浸種3 種方式均能提高葉用萵苣葉片總硒含量，但吸收轉運途徑不同。土壤施硒時硒一般先被葉用萵苣根系吸收，再轉運至地上部；葉面施硒則由葉片直接吸收轉運硒；硒浸種是由種子吸收硒參與代謝，再轉運至葉片中。張城銘和周鑫斌（2019）研究表明，葉面噴施亞硒酸鈉時硒能夠較快地被葉片吸收轉運，而土壤添加的亞硒酸鹽容易被土壤固定，從而降低其生物有效性。本試驗中，葉面施硒、土壤施硒和硒浸種的硒轉化率差異不大，可能是由于葉面噴施硒溶液發生蒸騰損失，也可能是部分硒在葉片中同化為有機硒揮發，進而導致葉面硒轉化率稍低；而硒浸種和土壤施硒2 種方式，外源硒與葉用萵苣種子和根系接觸時間長，吸收更加充分。綜合比較土壤施硒、葉面施硒和硒浸種對葉用萵苣產量、總硒含量和硒轉化率的影響，推薦葉面噴施硒100 mg·kg-1為葉用萵苣最佳的添加外源硒方式和施硒量。

食物中的硒含量在一定程度上決定了人體對硒的攝入量。世界衛生組織在1996 年的建議認為，每天40 μg 的硒攝入量能夠滿足大部分成人的需求。依據中國營養學會提出的中國居民平衡膳食寶塔推薦，在中等能量膳食結構中蔬菜的攝入量為450 g 左右，以蔬菜含水量為95%推算，每天攝入蔬菜的干質量約為22.5 g，由此推算出每日通過單純攝入葉菜類獲得的硒的含量為1.35 μg，僅占建議日攝入量40 μg 的3.3%。可見，通過蔬菜攝取的硒的含量僅占人體日建議攝入量的極少部分。

目前，蔬菜生產上主要通過施用外源硒提高蔬菜硒含量，雖然取得一些效果，但施用外源硒后不僅增加了投入成本，長期施用還可能給環境帶來一定的風險，過量施用外源硒，也會對蔬菜生產產生一定危害作用。同時，由于蔬菜富硒的必需劑量、缺乏劑量及毒害劑量間的差異非常小，因此，硒的合理施用方式和適宜的施用量還需進一步的研究和探討。同時應加強蔬菜硒吸收、轉化和累積機制研究，促進外源硒向蔬菜可食部分的遷移，并篩選富硒蔬菜新優品種，提高蔬菜富集硒的含量，改善蔬菜品質，在此基礎上，形成一系列富硒蔬菜標準化生產技術規程，進行富硒蔬菜食品開發和利用，對于緩解我國人體硒缺乏癥狀、促進人體健康將具有重要現實意義。

4 結論

土壤施硒0.2 g·m-2，4 個葉用萵苣品種含硒量為：芳妮＞羅莎綠＞奶油紅＞橡葉紅。以土壤施硒、葉面施硒和硒浸種3 種方式添加外源硒，隨著外源硒濃度的增加，葉用萵苣的產量先升后降，總硒含量則顯著增加，硒轉化率也表現為先升后降，但均在80%以上；綜合比較土壤施硒、葉面施硒和硒浸種對葉用萵苣產量、含硒量和硒轉化率的影響，推薦葉面噴施硒100 mg·kg-1為葉用萵苣最佳的添加外源硒方式和施硒量。