葉面噴施亞硒酸鈉對甜蕎籽粒品質的影響

武文玥 ，馬紅梅 ，武志明 ，白春雨 ，韓廣明 ，栗文琪 ，鄭媛元 ，吳昕陽 ，王彩琴

（1.山西農業大學 資源環境學院，山西 太谷 030801；2.山西農業大學 農業工程學院，山西 太谷 030801）

蕎麥屬蓼科（Polygonaceae）蕎麥屬（Fagopyrom）1 年生雙子葉藥食同源植物，素有“五谷之王”的美稱[1-3]。目前，蕎麥在全世界主要有2 個栽培品種，分別為甜蕎（F.esculentum）和苦蕎（F.tataricum）[2-4]。蕎麥營養豐富，不僅富含淀粉、蛋白質、脂肪、多種維生素、礦質元素、膳食纖維、多糖等營養成分，還具有其他禾谷類糧食作物缺乏的黃酮類化合物，具有抗氧化、降三高、抗腫瘤、抗病毒、抑菌、消炎、保肝等多種藥理活性[5-7]。甜蕎富含槲皮素，能夠祛痰、止咳平喘、降低血壓、增強毛細血管抵抗力、減少毛細血管脆性、降血脂、擴張冠狀動脈，增加冠脈血流量等作用。對于治療慢性支氣管炎、冠心病及高血壓患者也有輔助治療作用，抗血小板聚集，還能顯著抑制促癌劑的作用、抑制離體惡性細胞的生長、抑制艾氏腹水癌細胞DNA、RNA 和蛋白質合成等。甜蕎還含有蘆丁，可以維持血管的彈性、增強毛細血管抵抗力、降低毛細血管的脆性和通透性，并且促進其細胞增生和防止血細胞凝集等。因其保健價值具有很高的研發價值，如何提高蕎麥品質，開發蕎麥更多的功能已成為我國蕎麥研究領域的重要課題[8]。

硒（Selenium，Se）是人類健康微量元素，其豐缺與人體健康息息相關[9-11]。人體攝入硒不足會引起多種健康障礙，如氧化應激相關疾病、生育能力下降、免疫功能障礙、癌癥風險增加等[12-14]。人體通過膳食補硒是最可靠安全的方式，而對作物補硒可以提高膳食中的硒含量，因此，對作物外施硒肥可以達到強化膳食富硒的效果[15]。有研究表明，使用不同的硒源以及不同的硒濃度對蕎麥的生長性狀、營養品質、抗氧化系統及產量變化均有很大的影響，適宜濃度的硒含量能提高蕎麥等的營養品質及硒含量，當硒濃度過高時則抑制其生長[16-18]。史麗娟等[16]研究表明，施用外源硒能有效提高高粱籽粒硒含量，且葉面噴施硒肥高粱籽粒富集硒的效果比土壤基施好；王子軒等[18]研究表明，施硒能顯著提高苦蕎籽粒硒含量，適量的硒能明顯提高苦蕎的產量，且改善其營養品質；MARQUES 等[19]研究表明，對水稻噴施亞硒酸鹽，稻米中硒含量比對照提高了5.9 倍；袁偉玲等[20]研究結果也表明，噴硒能提高生菜產量、改善品質和促進養分吸收，有利于富硒功能蔬菜的生產。而李圣男等[21]在對我國近35 a 來有關玉米施硒的研究中得出，施硒后玉米的平均減產率為14%，僅有11.5%的玉米符合食品富硒標準，44.2%的玉米籽粒硒含量超標，具有食品安全風險。

本研究采用葉面噴施的方式，探究不同質量濃度亞硒酸鈉對甜蕎籽粒品質的影響，旨在確定最優噴硒濃度和噴施次數的最佳搭配，為開發甜蕎更多的功能性食品提供參考。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

供試甜蕎品種為太谷縣市售甜式1 號，生育期為81 d。

供試肥料有磷酸二氫鉀、尿素（天津市致遠化學試劑有限公司）和亞硒酸鈉（鄭州誠旺化工食品添加劑有限公司）。

1.2 試驗方法

供試土壤采自山西農業大學資源環境學院實驗站，為石灰性褐土。其理化性質為：土壤含水量4.81%，全氮209.51 mg/kg，硝態氮15.84 mg/kg，速效鉀4.55 mg/kg，速效磷148.29 mg/kg，有機質含量8.25 g/kg，pH 值8.25。采用盆栽試驗，設計5 個硒質量濃度（0（CK）、0.50、1.00、2.00、4.00 mg/L）和不同的噴施次數（1、2次），具體如表1所示。2021年8 月將處理后的風干土樣和肥料按照試驗設計分別裝入26.50 cm×17.00 cm 的盆中，每盆裝土12.5 kg，并播種（每盆播種30 粒），定期澆水，分別于甜蕎出苗后40 d（第1 次）和60 d（第2 次）噴施亞硒酸鈉。

表1 試驗處理Tab.1 Experimental treatment

1.3 測定指標及方法

采用3，5-二硝基水楊酸法測定甜蕎籽粒還原糖含量；采用蒽酮比色法測定可溶性糖和淀粉含量；采用凱氏消煮定氮法測定甜蕎籽粒中的粗蛋白質含量；采用《蕎麥及其制品中總黃酮含量測定》（NY/T 1295—2007）測定甜蕎籽粒總黃酮含量；采用《糕點衛生標準的分析方法》（GB/T 5009.26—2003）提取甜蕎籽粒中的油脂；采用《出口食品中多種抗氧化劑的測定》（SN/T 3849—2014）測定甜蕎籽粒中蘆丁和槲皮素含量；采用原子熒光光度計測硒法測定蕎麥籽粒硒含量。

1.4 數據處理

采用Microsoft Excel 2010 軟件處理數據并作圖，使用SPSS 25.0 軟件進行方差分析和LSD 顯著性檢驗。

2 結果與分析

2.1 噴施亞硒酸鈉對甜蕎產量的影響

由表2 可知，與對照相比，隨著亞硒酸鈉質量濃度的增加，甜蕎單株籽粒數與百粒質量呈先增加后降低的趨勢，噴施1 次處理的單株粒數PⅠ0.5、PⅠ1.0處理差異顯著（P＜0.05），增加了17.27%～61.82%，百粒質量PⅠ0.5、PⅠ1.0、PⅠ2.0處理與對照相比差異顯著，增加了76.47%～105.88%，產量最高可達0.08 kg/盆，比對照增加了233.16%。噴施2 次處理的單株粒數PⅡ1.0、PⅡ2.0處理與對照相比差異顯著，總體比對照增加了1.00%～27.27%，百粒質量與對照相比均有顯著差異，增加了61.76%～98.53%，PⅡ1.0處理的產量達到0.06 kg/盆，比對照增加了152.67%。可見，PⅠ1.0處理可以顯著提高甜蕎產量。

2.2 噴施亞硒酸鈉對甜蕎營養品質的影響

2.2.1 葉面噴施亞硒酸鈉下甜蕎可溶性糖含量變化 由圖1 可知，與對照相比，隨著亞硒酸鈉質量濃度的升高，甜蕎籽粒可溶性糖含量逐漸降低，噴施1 次處理的可溶性糖含量為5.20%～9.97%，與對照（3.80%）相比增幅為38.02%～164.60%；噴施2 次處理的可溶性糖含量為4.00%～6.23%，比對照增加了6.24%～65.21%，且在同一質量濃度下，噴施1 次的處理可溶性糖含量均高于噴施2 次的，增幅為16.56%～77.74%。其中，PⅠ0.5處理的可溶性糖含量最高，為9.97%。可見，噴施亞硒酸鈉的質量濃度越高、次數越多，降低可溶性糖含量越明顯。相反，亞硒酸鈉的質量濃度越低，噴施次數越少，可溶性糖在籽粒中的累積越多越明顯。

圖1 葉面噴施亞硒酸鈉對甜蕎可溶性糖含量的影響Fig.1 Effects of foliar spraying of sodium selenite on soluble sugar content of common buckwheat

2.2.2 葉面噴施亞硒酸鈉下甜蕎還原糖含量變化 從圖2 可以看出，與對照相比，噴施1 次的處理對甜蕎籽粒還原糖含量的增加均顯著高于噴施2 次的處理，平均增幅為38.51%，但是噴施1 次的處理間差異不顯著。而甜蕎噴亞硒酸鈉溶液2 次的處理與對照相比差異均不顯著，處理間差異也不顯著。

圖2 葉面噴施亞硒酸鈉對甜蕎還原糖含量的影響Fig.2 Effects of foliar spraying of sodium selenite on reducing sugar content of common buckwheat

2.2.3 葉面噴施亞硒酸鈉下甜蕎淀粉含量變化 由圖3 可知，PⅠ0.5處理的淀粉含量（3.69%）與對照（3.35%）相比明顯增加，增幅為10.15%，其余處理均顯著降低了甜蕎淀粉含量，降幅為17.41%～63.58%。因此，亞硒酸鈉過高或噴施次數過多都會抑制甜蕎籽粒淀粉的合成。

圖3 葉面噴施亞硒酸鈉對甜蕎淀粉含量的影響Fig.3 Effects of foliar spraying of sodium selenite on starch content of common buckwheat

2.2.4 葉面噴施亞硒酸鈉下甜蕎蛋白質含量變化 從圖4 可以看出，甜蕎蛋白質含量隨著亞硒酸鈉質量濃度和噴施次數的增加呈現先升高后降低的趨勢，且差異顯著（P＜0.05），與對照（2.96%）相比，PⅠ1.0（9.40%）、PⅡ1.0（10.02%）處理分別增加了217.70%、238.61%，且二者間差異不顯著。可見，對于提高甜蕎蛋白質含量的最適硒質量濃度為1.00 mg/L，噴施次數為1次，即最佳處理為PⅠ1.0。

圖4 葉面噴施亞硒酸鈉對甜蕎蛋白質含量的影響Fig.4 Effects of foliar spraying of sodium selenite on protein content of common buckwheat

2.3 葉面噴施亞硒酸鈉對甜蕎黃酮類化合物的影響

2.3.1 甜蕎黃酮含量變化 由圖5 可知，葉面噴施亞硒酸鈉對甜蕎黃酮含量的影響趨勢與蛋白質趨勢基本相同，噴硒處理的黃酮含量為4.61%～6.80%，所有硒處理均比對照顯著增加（P＜0.05），增加了72.20%～72.94%，在硒質量濃度為1.00 mg/L、噴施2 次的處理下黃酮含量最高。且相同質量濃度下噴施2 次的效果顯著高于噴施1 次（P＜0.05）。亞硒酸鈉對甜蕎籽粒黃酮含量的最優處理為PⅡ1.0和PII2.0。

圖5 葉面噴施亞硒酸鈉對甜蕎黃酮含量的影響Fig.5 Effects of foliar spraying of sodium selenite on flavonoid content of common buckwheat

2.3.2 甜蕎蘆丁含量變化 由圖6 可知，甜蕎籽粒中蘆丁含量隨著亞硒酸鈉質量濃度的升高呈先上升后下降的趨勢，所有硒處理與對照相比差異顯著（P＜0.05），在硒質量濃度為1.00 mg/L、噴施2 次時達到峰值，比對照增加了300.59%。

圖6 葉面噴施亞硒酸鈉對甜蕎蘆丁含量的影響Fig.6 Effects of foliar spraying of sodium selenite on rutin content of common buckwheat

2.3.3 甜蕎槲皮素含量變化 由圖7 可知，甜蕎籽粒中槲皮素含量隨著亞硒酸鈉質量濃度的升高逐漸降低，PⅠ0.5、PⅡ0.5、PⅡ1.0、PⅡ2.0處理高于對照6.64%～42.18%，其余處理與對照間差異不顯著。相比之下，對于槲皮素的影響PⅠ0.5處理較經濟有效。

圖7 葉面噴施亞硒酸鈉對甜蕎槲皮素含量的影響Fig.7 Effects of foliar spraying of sodium selenite on quercetin content in common buckwheat

2.4 葉面噴施亞硒酸鈉對甜蕎硒含量的影響

由圖8 可知，葉面噴施亞硒酸鈉后，甜蕎籽粒硒含量為0.09～0.10 μg/g，平均為0.10 μg/g，與對照相比，差異均顯著（P＜0.05），增幅為36.17%～55.75%，平均增幅為49.66%，但是各硒處理間差異不顯著。可見，甜蕎籽粒吸收硒的能力有限，并未因硒質量濃度或噴施次數增加而富硒量增加，所以，PⅠ0.5可以滿足甜蕎富硒要求，其余處理不經濟，也不利于環保。

圖8 葉面噴施亞硒酸鈉對甜蕎籽粒硒含量的影響Fig.8 Effects of foliar spraying of sodium selenite on selenium content of common buckwheat seeds

3 討論

3.1 葉面噴施亞硒酸鈉對甜蕎產量的影響

本研究發現，隨著亞硒酸鈉質量濃度的增加，甜蕎單株籽粒數與百粒質量的變化是先增加后降低，且都高于對照，在PⅠ1.0增產效果最好，充分證明了適當的葉面施硒能促進其生長，增加其產量。這與曹昌林等[22]的研究結果一致。蔡天革等[23]也研究表明，葉面噴施硒溶液能明顯提高蕎麥產量，隨著硒質量濃度的提高，產量呈現先增高后降低的趨勢。

3.2 葉面噴施亞硒酸鈉對甜蕎籽粒硒含量的影響

關于作物葉面噴硒的研究結論已有很多，葉面噴施亞硒酸鈉能顯著提高作物中的硒含量[24-25]，但是作物、施肥方式、硒元素的化學形態、濃度等不同，對作物硒的積累存在很大的差異。姬玉梅[26]研究表明，葉面噴施硒肥（37.5、52.5、75.0 g/hm2）對小麥籽粒硒含量有促進作用且呈現極顯著正相關，而本研究對蕎麥籽粒硒含量的影響閾值為PⅠ0.5，其余處理均對蕎麥籽粒硒含量的影響不再增加，其原因可能是因為作物種類不同所致。宋麗芳等[27]研究表明，隨著亞硒酸鈉濃度的增高苦蕎籽粒中硒含量極顯著增加，與本研究結論不一致可能是蕎麥品種不同的原因。而譙祖勤等[28]研究表明，土施一定濃度的亞硒酸鈉可促進生菜對硒的吸收，但是在土施硒＞50 mg/kg 時表現出對吸收硒的抑制。同樣，馬紅梅等[29]研究表明，土施硒20 mg/kg 時甜蕎籽粒硒含量達到最高，這與本研究的最佳處理PⅠ0.5存在濃度上的差異，可能是因為硒肥的施用方式不同，本研究是葉面噴施。總之，本研究在PⅠ0.5處理甜蕎硒含量就已經達到最高且符合國家谷物富硒標準，其余處理均未再次增加蕎麥籽粒對硒的積累。

3.3 葉面噴施亞硒酸鈉對甜蕎籽粒品質的影響

本研究表明，隨著亞硒酸鈉質量濃度的增加，甜蕎籽粒的蛋白質含量與還原糖含量均呈先升高再降低的趨勢，均在PⅠ1.0時含量最高，這與劉慶等[30]研究結果一致，即小麥葉面噴施亞硒酸鈉溶液后，其籽粒蛋白含量隨著硒濃度的增加先升高再降低，但差異不顯著；孟祥海等[31]也研究表明，噴施有機硒后，馬鈴薯蛋白質含量與還原糖含量均隨著硒用量的增加而先升高后降低。劉磊等[32]對白菜葉面施用一定濃度亞硒酸鈉后顯著提高了白菜可溶性糖含量，并且作用效果隨著硒濃度的持續增高而降低，這與本研究結果類似。此外，在本研究中PⅠ.05顯著提高了甜蕎籽粒的淀粉含量，其余處理均嚴重抑制了甜蕎籽粒淀粉的合成，這與田秀英等[33]、劉睿[34]研究結果類似，說明硒質量濃度過高可能會破壞甜蕎體內淀粉酶的合成，其機理尚待下一步研究。

3.4 葉面噴施亞硒酸鈉對甜蕎黃酮類化合物的影響

葉面噴施亞硒酸鈉溶液后對甜蕎籽粒黃酮含量、蘆丁含量、槲皮素含量均有不同程度的促進作用[35]。田秀英等[36]研究表明,對苦蕎土施硒≤1.0 mg/kg 時可以提高其籽粒中的黃酮和蘆丁含量，而土施硒＞1.0 mg/kg 后會顯著降低苦蕎籽粒的黃酮和蘆丁含量，呈低促高抑現象，而本研究表明,黃酮類化合物在PⅠ0.5、PⅠ1.0、PⅠ2.0處理較其他處理效果好，在實際農業生產中，可以根據不同的品質需要選擇相應的處理。

4 結論

綜合葉面噴施亞硒酸鈉對甜蕎的影響，葉面噴施1 次硒質量濃度為0.50～1.00 mg/L 的亞硒酸鈉可以促進其生長發育，提高其產量和營養品質，增加其籽粒硒含量，且符合國家安全富硒標準，推薦在生產上參考應用。