硒肥施用方式對再生稻產量和外觀品質及硒含量的影響

周建利，羅巧，黃芬肖，曹坤坤，李俊麗，陳周瑩，朱建強，王文希

1.長江大學農學院，湖北 荊州 434025 2.耕地培育技術國家工程實驗室(中國農業科學院)，北京 100081

1817年瑞典化學家Berzelius在生產硫酸的尾礦中發現了硒，即按希臘文Selene(月神)將其命名為Selenium[1]。硒是人體和動物所必需的微量營養元素[2]，能夠提高人體免疫力，減少疾病的發生[3]。但吸收過量的硒也會造成人體和動物的硒中毒[2,4]。我國大多數(75.6%)的土類含硒量偏低，因此缺硒比硒中毒更能威脅我國人民的身體健康[4]。而多數地區人體攝入的硒主要來自于糧食作物[2]。水稻是我國重要的糧食作物，因此提高稻米硒含量對改善人體硒營養和促進人體健康具有重要意義。

水稻硒的生物強化手段一般包括土壤施硒和葉面噴硒2種方式[5]。研究表明，土壤施硒和葉面噴硒均能顯著提高稻米硒含量[5-12]。但有些試驗結果表明，上述2種施硒方式的稻米硒含量之間無顯著差異[7,12]。然而，一些研究結果則表明，在等量施硒條件下土壤施硒的稻米硒含量顯著高于葉面噴硒[5,13]。而陳雪等[14]的研究結果則相反，認為葉面噴施方式的水稻莖葉和籽粒硒含量顯著高于土施方式。由此可見，不同硒肥施用方式對水稻籽粒的生物強化效應尚有不同結論。再生稻是利用水稻植株的再生特性，采取特定栽培措施，使水稻收獲后母樁上的休眠腋芽萌發，進而生長成穗再收獲一季稻谷的種植模式，具有一種兩收、省時省工、經濟效益明顯、提高復種指數和增加單位面積產量等優點[15]。21世紀以來，我國南方單季稻作區適宜種植再生稻的面積約為 3.3×106hm2，主要分布于四川、重慶和福建等地；而近幾年，湖北、湖南、江西、廣西、云南等地的部分地區也相繼恢復和開展了再生稻種植[16]。目前，對于富硒水稻栽培的研究主要集中在一季水稻上，而對再生稻的富硒栽培研究鮮見報道。本研究以“豐兩優香1號”水稻為試驗材料進行再生稻全生育期的盆栽試驗，分析了硒肥的不同施用方式對再生稻的兩季水稻產量、外觀品質和硒含量的影響，以期為再生稻的富硒栽培技術研究提供參考。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試土壤采自長江大學農學院教學科研實習基地，該土壤為水稻土，其基本理化性質為：有機質含量13.12g/kg，全氮含量2.21g/kg，全磷含量0.53g/kg，全鉀含量17.24g/kg，堿解氮含量40.82mg/kg，速效磷含量12.38mg/kg，速效鉀含量79.76mg/kg，全硒含量0.132mg/kg，pH 7.51。

供試水稻品種：“豐兩優香1號”。

供試肥料：硒肥為亞硒酸鈉(Na2SeO3)(分析純，天津市北聯精細化學品開發有效公司)；尿素(N 46%，湖北三寧化工股份有限公司)；過磷酸鈣(P2O512%，湖北宜都興發化工有限公司)；氯化鉀(K2O 60%，黑龍江倍豐農業生產資料集團有限公司)。

1.2 試驗設計

采用室內盆栽試驗，盆缽為塑料桶(口徑30cm，高30cm)，每桶盛土12.5kg(烘干土)。試驗共設9個處理，詳見表1。每個處理重復4次。除CK外，其他所有處理的總硒肥施用量相同(Se 0.2mg/kg土，以Na2SeO3的形式施入)。每個處理的氮磷鉀肥施用量和施用方法相同。

表1 各試驗處理的設計方案

1.3 試驗方法

試驗在長江大學農學院網室內進行。土壤裝盆及各試驗環節：2017年3月18日裝盆，稱取烘干重為12.5kg的風干土，置于塑料盆中，加入相應氮磷鉀肥作基肥，攪拌均勻，倒入盆缽中，加水使水層剛好淹過土面，每天加水保持水層，平衡37d。2017年3月20日播種育苗，2017年4月24日移栽，每盆3穴，每穴2苗。頭季稻收獲及采樣(2017年8月14日)：用鐮刀收割，留50cm高稻樁。再生稻收獲及采樣(2017年11月5日)：與土面平齊收獲地上部。

硒肥的施用方法：按照每個處理的硒肥量進行施用。硒肥土施時，用作基肥；硒肥噴施時，稱取相應的每個處理的硒肥量，溶于100mL蒸餾水中，用小型噴壺噴施。為使液滴保持更長時間，噴施的硒肥溶液每處理加入0.4g的洗衣粉。為了避免不同處理溶液的相互干擾，用1.5m高自制的塑料薄膜圓筒將盆缽圍起來，從圓筒上口向里噴霧。硒肥的施用時間：基肥土施為2017年4月2日，頭季噴施為2017年6月23日(分蘗期)，再生季噴施和土施均為2017年9月19日(齊穗期)。

氮磷鉀肥的施用方法：氮肥用量為N 0.2g/kg土，磷肥用量為P2O50.15g/kg土，鉀肥用量為K2O 0.30g/kg土。氮肥和鉀肥的60%用于頭季，40%用于再生季；磷肥全部用作頭季基肥。頭季氮肥在基肥、分蘗肥(移栽后10d)、穗肥所占比例分別為 40%、30%和30%；頭季鉀肥在基肥和追肥中各占50%，鉀肥的追肥時間與最后一次追氮肥的時間相同。再生季中氮肥60%作為催芽肥，40%作為促苗肥，鉀肥全部作為催芽肥。催芽肥于頭季收割前14d施用，促苗肥于頭季收割后立即施用，同時灌水。

1.4 測定項目及方法

收獲后的水稻在室內風干，考種測定其每穗總粒數、結實率、千粒重和實際產量。稻谷干燥貯藏3個月后，按照中華人民共和國農業行業標準《NY/T 83—2017米質測定方法》[17]測定出糙率、精米率、堊白粒率、堊白度等外觀品質指標。將水稻莖葉和精米用高速粉碎機粉碎，置于塑料密封袋中保存待用。水稻莖葉和精米硒含量的測定方法參考國家標準方法(GB 5009.93—2017)[18]，所用儀器為AFS-230E型全自動雙道氫化物發生原子熒光光度計。

1.5 數據分析

采用DPS 14.10軟件對數據進行方差分析和多重比較。

2 結果與分析

2.1 硒肥施用方式對再生稻產量性狀的影響

由表2可知，頭季和再生季各處理水稻的每穗實粒數、結實率、千粒重及實際產量與CK處理均無顯著差異(P>0.05，下同)，表明硒肥的施用對再生稻頭季和再生季水稻的產量性狀均無顯著影響。從總體來看，頭季水稻每穗實粒數的平均值為172.4粒，而再生季水稻的平均為58.3粒，頭季的每穗實粒數是再生季的2.9倍(經t檢驗，P=0.000<0.01，兩者呈極顯著差異)。頭季水稻結實率的平均為93.8%，再生季的平均為85.1%，頭季水稻的結實率顯著高于再生季，差異達極顯著水平(P<0.01，下同)。頭季水稻的千粒重(24.7g)也極顯著高于再生季(22.8g)。頭季水稻的實際產量(82.8g/盆)是再生季的(45.4g/盆)1.8倍。由此可見，頭季水稻的產量性狀均顯著高于再生季，差異均達極顯著水平。

表2 不同處理下頭季和再生季水稻產量性狀比較

2.2 硒肥施用方式對再生稻外觀品質的影響

由表3可見，頭季和再生季各處理水稻的出糙率、精米率、堊白粒率、堊白度與CK處理均無顯著差異，表明硒肥的施用對頭季和再生季水稻的各項外觀品質指標均無顯著影響。從總體來看，再生季水稻的出糙率和精米率(分別為79.8%和62.1%)均顯著高于頭季水稻(分別為77.1%和61.0%)，差異均達極顯著水平。頭季稻米的堊白粒率(50.6%)是再生季的(15.1%)3.4倍。而頭季稻米的堊白度(23.1%)是再生季的(5.5%)4.2倍。堊白粒率和堊白度越高表示稻米的外觀品質越差。由此可見，再生季水稻的各項外觀品質指標均優于頭季水稻，差異均達極顯著水平。

表3 不同處理下頭季和再生季水稻外觀品質指標比較

2.3 硒肥施用方式對再生稻硒含量的影響

從頭季水稻莖葉硒含量來看(見表4)，TP處理、TP+ZP處理、JT+TP處理和JT+TT處理的頭季水稻莖葉硒含量顯著高于CK；而JT+ZP處理在頭季的施硒量只是硒肥總用量(0.2mg/kg)的一半；由此可見，頭季噴施硒量達0.1mg/kg，或頭季分兩次土施(總硒量為0.2mg/kg)，均能顯著提高頭季水稻莖葉硒含量。從再生季水稻莖葉硒含量來看(見表4)，ZP處理、TP+ZP處理、JT+ZP處理和JT+ZT處理的再生季水稻莖葉硒含量均顯著高于CK，而這些施硒處理的再生季水稻莖葉硒含量均大于1mg/kg，表明再生季噴施或土施硒肥均能顯著提高再生季水稻莖葉硒含量。

由表4可知，除了ZP處理、JT+ZP處理和JT+ZT處理外，其他處理的頭季水稻精米硒含量均顯著高于CK處理；而JT+TP處理與JT+TT處理的頭季水稻精米硒含量無顯著差異；表明頭季噴硒量達0.1mg/kg或土施硒量達 0.2mg/kg均能顯著提高頭季水稻精米硒含量，但在基施硒肥基礎上，頭季分蘗期噴施與土施硒肥對頭季水稻精米硒含量無顯著影響。從再生季水稻精米硒含量來看(見表4)，ZP處理、TP+ZP處理、JT+ZP處理和JT+ZT處理的再生季水稻精米硒含量均顯著高于CK處理；而JT+TP處理與JT+TT處理之間、JT+ZP處理與JT+ZT處理之間的再生季水稻精米硒含量均無顯著差異。由此表明,再生季施用硒肥(噴施或土施)均能顯著提高再生季水稻精米硒含量，而在基施硒肥基礎上，頭季和再生季的2種硒肥的施用方式對再生季水稻精米硒含量無顯著影響。

表4 不同處理下頭季和再生季水稻硒含量比較

由表5可知，頭季水稻莖葉與頭季水稻精米硒含量、再生季水稻莖葉與再生季水稻精米硒含量均呈極顯著的正相關關系，表明同季(頭季或再生季)水稻中，精米硒含量隨著莖葉硒含量升高而升高。而頭季水稻莖葉與再生季水稻精米、頭季水稻精米與再生季水稻莖葉以及頭季水稻精米與再生季水稻精米硒含量均呈顯著或極顯著的負相關關系，表明再生季水稻莖葉及其精米硒含量隨著頭季水稻莖葉及其精米硒含量的升高而降低。其中原因可能是頭季水稻莖葉和頭季水稻精米的硒含量越高，其被吸收的硒就越多，從而造成再生季水稻莖葉硒含量的降低，進而引起再生季水稻精米硒含量的顯著下降。

表5 再生稻兩季水稻莖葉和精米硒含量的相關系數

3 討論

3.1 硒肥對再生稻產量和外觀品質的影響

本研究發現，無論是葉面噴施還是土施硒肥，對再生稻兩季水稻的產量性狀及外觀品質均無顯著影響。姜超強等[19]報道，土壤硒含量≤1.5mg/kg對水稻產量無明顯影響。陳雪等[14]研究表明，土壤施用和葉面噴施硒肥對水稻生物量、產量及收獲指數均無顯著影響。周建利等[20]的研究發現，硒肥的施用對營養生長期水稻的生長無顯著影響。龍世方等[21]的研究表明，硒肥用量對水稻產量指標以及堊白粒率和堊白度等外觀品質指標均無顯著影響。黃太慶等[22]也發現，土壤添加外源硒為0.2～0.6mg/kg的條件下，對水稻的生長性狀沒有顯著影響。由此可見，上述研究結果與本研究結果相一致。

3.2 硒肥施用對再生稻硒含量的影響

劉夢蘭等[12]研究了葉面噴施和根部撒施兩種施硒方式對水稻籽粒硒積累的影響，結果表明2種施硒方式均可顯著提高稻米中的硒含量(與CK相比)，但2種施硒方式的稻米硒含量之間無顯著差異；而該研究結果表明，與根部撒施方式相比，葉面噴施方式的硒肥用量少、環境友好、可產生較高的經濟效益，因此葉面噴施是生產富硒大米的較好方式。遲鳳琴等[7]的研究表明，土壤施硒和揚花期噴硒均能顯著提高稻米硒含量，但2種施硒方式的稻米硒含量之間也無顯著差異。本研究結果表明，在基施硒肥基礎上，硒肥的2種施用方式(土施和葉面噴施)對頭季和再生季水稻精米硒含量無顯著影響，因此從再生稻2季水稻的精米硒含量角度未能判斷出土施和葉面噴施這2種施硒方式的優劣。

根據“湖北省食品安全地方標準(DBS 42/002—2014)”，富硒大米標準為總硒含量達0.2～0.5mg/kg[23]。由表4可知，有3個處理的頭季水稻精米硒含量超過了富硒大米標準，即TP處理(0.68mg/kg)、JT+TP處理(0.59mg/kg)和JT+TT處理(0.60mg/kg)；再生季也有3個處理的水稻精米硒含量超標，分別為：ZP處理(1.65mg/kg)、JT+ZP處理(0.80mg/kg)和JT+ZT處理(0.72mg/kg)。而TP+ZP(頭季噴施+再生季噴施)處理的頭季和再生季水稻精米硒含量分別為0.33mg/kg和0.5mg/kg，均符合富硒大米標準，而且該處理能同時顯著提高頭季和再生季水稻精米硒含量，2季水稻精米的硒含量均較高，因此本研究結果表明，TP+ZP(頭季噴施+再生季噴施)處理為最佳處理組合。但是本研究是盆栽試驗，其結果有待田間試驗的進一步驗證。

4 結論

硒肥的施用對再生稻的頭季和再生季水稻的產量性狀和各項外觀品質指標均無顯著影響。頭季噴施硒量達0.1mg/kg或土施硒量為0.2mg/kg均能顯著提高頭季水稻莖葉和精米硒含量，而再生季施用硒肥能顯著提高再生季水稻莖葉和精米硒含量。在基施硒肥基礎上，2種硒肥的施用方式對頭季和再生季水稻精米硒含量無顯著影響。相對于其他處理，TP+ZP(頭季噴施+再生季噴施)是最佳處理組合，該處理能同時顯著提高頭季和再生季水稻精米硒含量，兩季精米的硒含量較高且均在富硒大米標準范圍內。