“丰硒源肥”对水稻产量与品质的影响

戴金鹏，朱鑫宇，周国强，张云辉，黄科延，廖育林

(1长沙县农业局农业技术推广中心，湖南长沙410100;2长沙县优质农产品推广中心，湖南长沙410100;3长沙县干杉乡农业技术推广站，湖南长沙410134;4湖南省土壤肥料研究所，长沙410125)

随着工业的快速发展，农用化学品的大量使用及城市污水污物的排放，Cd、Pb等有毒重金属元素不断向农田土壤中转移并累积［1］。据调查，湖南省主要工矿区稻田土壤Cd含量为2.8～51.3 mg/kg，比背景值高23～572倍，有许多地方粮食、蔬菜等食物中重金属含量超标和接近临界值，最终将通过食物链传递富集，危害人体健康［2］。针对农田面源重金属污染问题，已有研究报道，诸如选择品种、控制水分以及施用抑制剂等农艺措施均对降低农产品中重金属含量有一定作用［3］。硒(Se)元素不但可以增强农作物耐重金属胁迫的能力，还具有一定的增产富硒作用［4］，值得深入研究。本试验通过“丰硒源肥”的应用，探讨其对水稻产量以及水稻籽粒重金属、硒累积的影响，旨在为“丰硒源肥”在农田面源重金属污染防治方面提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料

供试材料“丰硒源肥”为长沙三元农业科技有限公司提供的液态均一的叶面喷施纳米硒肥，其有效成分为亚硒酸钠等，每支10 mL，可叶面喷施333.5 m2。供试早稻品种(组合)，福临镇金坑桥村用“湘早籼17号”、北山镇荣合桥社区用“星2号”、北山镇常乐村用“株两优819”。

1.2 试验设计

试验于2011年早稻种植期间进行，采用田间小区试验，3个试验点均设置2个处理。每个试验点选取水肥条件较为均一的大田一丘，划分为两个小区，其中一个小区按照长沙三元农业科技有限公司“丰硒源肥”施用量要求，在水稻孕穗期喷施，另一小区不喷施作为对照。两个小区其他田间管理条件一致。秧苗移栽前对基础土壤进行多点取样。水稻收获时，每个小区随机抽取10 m2进行测产、考种等。基础土壤和糙米中硒及其它重金属含量由湖南省分析测试中心测定。3个试验地点基础土壤重金属含量情况见表1。

2 结果与分析

2.1 “丰硒源肥”对水稻产量及产量构成因素的影响

试验结果表明，喷施该叶面肥能提高水稻的产量。金坑桥村喷施叶面肥的水稻增产6.46%，结实率增加5.31%，千粒重增加5.69%;荣合桥社区水稻增产4.06%，结实率增加1.75%，千粒重增加1.20%;常乐村增产3.41%，结实率增加2.77%，千粒重增加0.34%(表2)。

表2 水稻产量及产量构成

2.2 “丰硒源肥”对水稻籽粒硒含量的影响

从表3可以看出，喷施该叶面肥对水稻籽粒富硒作用明显，不同地块、不同品种均对该叶面肥吸收较好，向籽粒中转运程度均较高。喷施叶面肥后最低可以使硒含量提高7倍，最高可以达到20倍，证实该肥料可以作为水稻富硒的有益补充。

表3 喷施叶面肥后水稻籽粒硒含量(mg/kg)

2.3 “丰硒源肥”对水稻籽粒重金属含量的影响

表4的结果表明，水稻籽粒中重金属含量的总量下降了6.01%，其中金坑桥村下降了11.07%，荣合桥社区下降了2.49%，常乐村下降了4.81%。该叶面肥料对水稻籽粒重金属含量的降解作用有待进一步探讨。

表4 水稻籽粒重金属含量(mg/kg)

3 讨论与结论

硒是人体生长发育必须的微量元素，对防治疾病、防止衰老具有重要意义［5］。在种植过程中辅助叶面喷施硒肥是目前农产品富硒的一种主要方式。已有研究表明，在水稻生产过程中辅助施用硒肥，不但可以提高稻米中硒含量，还具有一定的增产作用［6］。试验结果表明“丰硒源肥”的增产富硒作用明显，增产率在3.41%～6.46%，使稻谷硒含量增加7～20倍。

水稻对二价重金属阳离子的吸收存在协同效应，而水稻对亚硒酸根离子或硒酸根离子的高吸收抑制了二价重金属离子的吸收和在籽粒中的累积，这可能与硒的化学性质较为活泼，亚硒酸根离子在被氧化为硒酸根离子过程中消除了作物重金属胁迫下产生的自由基等有关［8］。吴永尧的研究认为，适量的硒能增强水稻的抗逆性和抗氧化性，清除过量自由基，防止过氧化［9］。有研究表明，硒能够降低水稻对重金属的吸收，且在一定范围内随着硒浓度的增大，植物茎叶和根系吸收重金属的能力下降［8，10］。由于本试验只进行了简单的对比试验，且3个试验地点供试土壤、水稻种植品种和水稻生长环境等因素不同，该叶面肥降解重金属的效果需要进一步深入研究，本试验结果仅表明，施用该肥料能降低水稻籽粒几种重金属含量的总量。

鉴于该叶面肥料增产富硒效果明显，建议对该肥料进行系统性研究，着重通过单因素完全随机试验或多因素正交试验设计，探讨该肥料对不同水稻品种、不同喷施时期与喷施浓度对水稻籽粒重金属含量的降解效果。

［1］ 梁家妮，马友华，周 静，等.土壤重金属污染现状与修复技术研究［J］.农业环境与发展，2009，26(4):45－49.

［2］ 郭朝晖，宋 杰，陈 彩，等.有色矿业区耕作土壤、蔬菜和大米中重金属污染［J］.生态环境，2007，16(4):1141－1148.

［3］ 纪雄辉，梁永超，鲁艳红，等.污染稻田水分管理对水稻吸收积累镉的影响及其作用机理［J］.生态学报，2007，27(9):3930 －3939.

［4］ 刘成启，佟 斌，焦 颖.水稻硒营养研究进展［J］.北方水稻，2008，38(2):9 －11，50.

［5］ 庞金华.上海粮食中元素的含量及土壤的安全值［J］.长江流域资源与环境，1997，6(2):149 －154.

［6］ 肖时运.湖南省稻田硒含量及硒肥施用效果［J］.植物营养与肥料学报，2004，10(2):212－214.

［7］ 谭周磁.硒在水稻上的应用研究 Ⅰ.硒对增强水稻抗性与改善结实性状的作用［J］.湖南师范大学自然科学学报，1995，18(4):58 －61.

［8］ 李正文，张艳玲，潘根兴，等.不同水稻品种籽粒Cd、Cu和Se的含量差异及其人类膳食摄取风险［J］.环境科学，2003，24(3):112 －115.

［9］ 吴永尧，彭振坤，罗泽民，等.植物对硒的吸收及其效应［J］.湖北民族学院院报，1997，15(3):10－13.

［10］ Singh M，Singh N.Selenium toxicity in plants and its detoxication by phosphorus［J］.Soil Science，1978，126:255－262.