外源硒肥對農作物生長、品質及營養元素含量的影響

闞學飛， 胡 萍， 陳 彬

(深圳市芭田生態工程股份有限公司 廣東深圳 518057)

硒(Se)是環境中重要的生命元素，是人體和動物體必需且無法自身合成的微量元素，環境中硒過量或者缺乏均會導致人和動物產生疾病。有文獻報道，克山病和大骨節病的發生可能與硒缺乏有著密切聯系[1-2]；硒還具有防癌、抗腫瘤、提高肌體免疫力和延緩衰老的功效[3]。此外，癌癥的發病率和死亡率與硒的地理分布呈顯著負相關。對我國13個省市的營養調查表明，我國成人每日硒攝入量僅為26.63 μg，遠低于中國營養學會、國際硒研究學會的推薦值50、60 μg。因此，如果僅僅依靠天然食物中的硒很難滿足人體的基本需求，容易導致人體處于低硒狀態，對人體健康造成潛在威脅。研究表明，在適宜濃度下，硒元素可以促進農作物生長發育并提高農作物的產量和品質[4-5]。楊蘭芳等[6]通過外源施用硒肥，提高了農作物硒含量，開發出易被人體吸收利用的富硒農作物，具有廣闊的發展前景。近年來，深圳市芭田生態工程股份有限公司(以下簡稱深圳芭田公司)在農作物施硒效果方面開展了大量試驗，獲得了一系列研究成果，自主研發出芭田多肽硒肥，對緩解缺硒地區硒營養問題、提高人體健康水平等具有重要的意義。

1 農作物對硒的吸收能力

土壤和大氣中的硒是植物體內硒的主要吸收來源。植物對硒的吸收程度取決于植物的種類[7]。根據植物對硒的吸收能力，可將植物分為聚硒植物和非聚硒植物兩大類，聚硒植物通常被稱為“硒指示植物”[8]。研究表明，農作物中的十字花科植物油菜對硒的積聚能力最強，其次為豆科植物，谷類最低，小麥對硒的積聚能力是谷類作物中最強的[9]。

圖1 施用硒肥對水稻生長的影響

近年來，深圳芭田公司分別在黃瓜、空心菜、紅薯、水稻等農作物上開展了葉面噴施常規亞硒酸鈉和芭田多肽硒肥的試驗，結果表明：葉面噴施2種硒肥后，農作物體內硒含量均有不同程度的提高；各種農作物對硒的吸收能力不同，葉面噴施硒肥對作物體內硒含量的影響程度由大到小的順序均為水稻>黃瓜>空心菜>紅薯。

2 硒對農作物的作用及其影響

2.1 施用硒肥對農作物生長發育的影響

一般而言，植物的生長與硒含量有很大的關系，施用適量的硒確實能促進植物生長發育，反之硒含量過高則會抑制植物生長。李登超等[10]在水培小白菜試驗中發現，營養液中硒質量濃度低于1.0 mg/L時，能夠促進小白菜生長發育；但當硒質量濃度高于2.5 mg/L時，小白菜生長發育受到明顯抑制，產量也會降低。黃愛纓等[11]的研究發現，硒對水稻生長具有雙重作用，其含量在一定范圍內，水稻對硒的積累量隨硒含量增加而增加；當硒含量超過一定值時，則水稻會發生不同程度的硒中毒，抑制水稻的生長。吳永堯等[12]通過盆栽土培與水培相結合，研究了水稻對硒元素的富集作用以及硒對水稻生長的影響，發現施用適量硒肥可以增強根系的還原能力、促進分蘗、增加株高、提高產量。

深圳芭田公司在硒與作物生長發育方面也開展了大量試驗研究，發現施用芭田多肽硒肥和常規亞硒酸鈉均能促進水稻生長發育，但噴施芭田多肽硒肥的稻穗更長更大，且顆粒飽滿，空殼少；從圖1和圖2可看出，噴施芭田多肽硒肥的水稻千粒質量、畝產量和硒含量分別增加了7.7%、11.8%、10.3%，均達到了顯著水平，但水稻穗長和單穗粒數未達到顯著差異。這與前期學者的研究結果相似，充分證實了適量施硒對農作物生長發育具有促進作用。

圖2 施用硒肥對水稻中硒含量的影響

2.2 施用硒肥對農作物品質和硒含量的影響

大量試驗表明，硒能改善多種作物的品質，其主要原因是硒可以參與調控植物的光合及呼吸作用，抵御植物體內自由基的傷害，同時還可以拮抗重金屬，提高植株的抗逆性，從而改善作物品質。孫發仁[13]研究富硒蔬菜時發現，施硒處理不僅能提高蔬菜中硒和蛋白質的含量，而且能提高氨基酸的含量，尤其是人體必需的多種氨基酸，含量有較大幅度的增長。王淑珍等[14]的研究結果表明，在適宜濃度范圍內，蒜頭的維生素C、可溶性糖和硒含量隨著噴施的硒肥濃度提高而逐漸增加，特別是硒含量隨著噴施硒肥濃度的提高明顯增加，證明噴施硒肥對大蒜蒜頭品質有明顯改善作用。周大寨[15]通過土培試驗發現，施用適量硒肥時，花椰菜花球中的蛋白質、總糖及還原糖的含量顯著提高，改善了花椰菜的品質。

深圳芭田公司在開展外源施用硒肥對黃瓜品質影響試驗時發現(見圖3)，與施用普通肥料相比，施用常規亞硒酸鈉的黃瓜，其維生素C、可溶性糖、可溶性蛋白質和硒的含量分別增加了8.2%、5.8%、10.2%和275.5%；而施用芭田多肽硒肥的黃瓜，其維生素C、可溶性糖、可溶性蛋白質和硒的含量分別增加了14.7%、9.2%、18.0%和650.1%，均達到顯著水平。試驗結果表明，施用芭田多肽硒肥對黃瓜品質的改善效果優于常規亞硒酸鈉的。

圖3 施用硒肥對黃瓜品質的影響

2.3 施用硒肥對農作物營養元素吸收的影響

Arvy等[16]的研究發現，植物吸收含硒營養元素時，會影響植株對其他營養元素的吸收。一般認為，在硒的生理濃度范圍內，施用硒肥可以促進植物對S、P、K、Ca、Mg、Mn、Cu、Zn、Mo等元素的吸收；而在硒脅迫下，植物對營養元素的吸收值降低。韓丹等[17]通過煙葉盆栽試驗發現，土壤施硒(常規亞硒酸鈉)4.4 mg/kg時，煙葉根、莖、葉中礦質元素N、P、K、Ca、Mg、Mn、Zn、Cu的含量達到最大值。李登超等[10]的研究表明，施硒能提高小白菜地上部中N、Ca、Mg、Mn、Zn的含量以及地下部中N、S的含量；降低小白菜地上部中P、K、S的含量以及地下部中P、Ca、Mg、Fe、Mn、Zn的含量；無論是小白菜的地上部還是地下部，體內硒的含量均與營養液中硒的濃度呈顯著正相關。

深圳芭田公司在紅薯(見圖4)和空心菜(見圖5)施硒效果試驗過程中也發現了類似規律。與施用普通肥料相比，施用常規亞硒酸鈉的紅薯中鋅質量分數提高13.3%，硒質量分數提高122.2%；空心菜中鋅質量分數提高15.0%，硒質量分數提高237.3%。施用芭田多肽硒肥的紅薯中鋅質量分數提高20.4%，硒質量分數提高233.3%；空心菜中鋅質量分數提高18.9%，硒質量分數提高250.1%，效果更加顯著。試驗結果表明，施用外源硒肥不僅可以提升紅薯和空心菜中硒的含量，還促進了作物對鋅元素的吸收，并且施用芭田多肽硒肥對營養元素的吸收促進作用更佳。

圖4 施用硒肥對紅薯中鋅、硒含量的影響

圖5 施用硒肥對空心菜中鋅、硒含量的影響

3 硒在農作物上的應用前景

在當前硒攝入量普遍不足的情況下，如何合理、安全地滿足人和動物對硒的需求，保護人和動物的健康是亟需解決的問題。近年來，隨著對硒元素認識的逐漸加深，人們對于富硒產品的生產和開發越來越認同，硒肥開始在各種蔬菜、水果等農作物上得到應用[18-20]。有關資料表明[21]，有機硒的生物活性高而毒性遠低于無機硒的，即無機硒不易被人體吸收利用，過量食用后在體內積累對人和動物有一定的毒害；另外，有機硒特別是植物中普遍存在的硒蛋氨酸，可在人體中儲存，需要時可合成人體必需的硒酶?；诖耍钲诎盘锕狙邪l出多肽硒肥，通過人工強化有機硒素提高農作物中硒的含量，從而達到人體補硒的目的。通過作物生產將硒有機化，提高食物鏈硒水平將是從源頭調控硒營養和預防硒缺乏的根本措施。在農業生產中，開發富硒農作物新品種與研究硒肥施用新技術相結合，將對富硒生態農業的發展起到有力的促進作用。