土壤增施蛋氨酸硒对厚皮甜瓜生理特性和品质的影响

张杨杨, 焦自高, 艾希珍, 肖守华, 王崇启, 董玉梅, 马荣金

(1山东农业大学园艺科学与工程学院，山东泰安 271018;2山东省农业科学院蔬菜花卉研究所,山东省设施蔬菜生物学重点实验室，山东济南 250100)



土壤增施蛋氨酸硒对厚皮甜瓜生理特性和品质的影响

张杨杨1, 焦自高2*, 艾希珍1, 肖守华2, 王崇启2, 董玉梅2, 马荣金1

(1山东农业大学园艺科学与工程学院，山东泰安 271018;2山东省农业科学院蔬菜花卉研究所,山东省设施蔬菜生物学重点实验室，山东济南 250100)

【目的】本研究探究了蛋氨酸硒对厚皮甜瓜生长与生理特性的调控作用，硒在厚皮甜瓜中的富集效益，以及硒在土壤中的变化趋势。【方法】以‘M135’厚皮甜瓜为试材，蛋氨酸硒为硒源，采用盆栽试验，以土壤本底硒为对照，通过向土壤中增施蛋氨酸硒使土壤中的总硒含量分别增加4、10和16mg/kg，研究了蛋氨酸硒对厚皮甜瓜生长、产量、光合特性、产品品质及果肉硒含量的影响，对厚皮甜瓜不同组织器官中总硒含量的影响，以及对土壤中不同形态硒含量变化的影响。【结果】施硒4、10和16mg/kg均可显著提高甜瓜叶片光合色素含量、叶片光合速率、植株生长量以及甜瓜产量; 另外，不同浓度施硒处理还显著提高了果肉中有机硒、无机硒、可溶性糖、可溶性蛋白、游离氨基酸和维生素C的含量，并以10mg/kg施硒处理的效果最佳。10mg/kg施硒处理的单株产量比对照提高了19.53%，果肉中的可溶性糖、可溶性蛋白、游离氨基酸和维生素C的含量比对照分别提高了14.82%、49.88%、23.42%和25.03%，果肉中硒的总含量为44.74μg/kg，其中有机硒含量36.87μg/kg，占到总硒含量的82.91%，达到富硒标准。进一步的研究发现，虽然果肉中硝酸还原酶活力、硝酸盐和亚硝酸盐含量均随施硒浓度的增加而增加，但4、10和16mg/kg施硒处理后的亚硝酸盐含量分别为1.499、1.907和2.131mg/kg，均远低于国家标准的上限(20mg/kg)。对施硒后厚皮甜瓜不同组织器官中硒含量的研究发现，厚皮甜瓜各组织器官(根、茎、叶柄、叶、果皮、果肉和种子)的总硒含量也随施硒浓度的增加而增加。对根、茎、叶柄和叶的比较发现，在未增施蛋氨酸硒时叶中的硒含量最高，其次为根、茎和叶柄; 而增施蛋氨酸硒后则表现为根中最多，其次为茎、叶和叶柄。对果皮、果肉和种子的比较发现，各处理果实内各组织的总硒含量均表现为种子中最多，其次为果肉和果皮。对施硒后土壤中不同形态硒含量的研究发现，定植后未施蛋氨酸硒的上层土壤中总硒、无机态Se6+的含量均呈下降趋势，土壤中有机硒和无机态Se4+的含量变化不大; 4、10和16mg/kg施硒处理的土壤中有机硒、总硒以及无机态Se4+含量都呈先下降后趋于平缓的趋势，而无机态Se6+的含量则呈先上升后下降的趋势。【结论】土壤增施蛋氨酸硒后提高了厚皮甜瓜果肉的硒含量，增强了光合能力，促进了厚皮甜瓜植株的生长，从而提高了产量和综合品质，其适宜的土壤施硒浓度为10mg/kg。

厚皮甜瓜; 蛋氨酸硒; 生理特性; 产量; 品质; 硒含量

硒代蛋氨酸是蛋氨酸中的S被Se所取代的一种含硒氨基酸，它对维持人体的生理功能，预防和治疗某些疾病起着重要作用[1]。研究表明，硒代蛋氨酸毒性低于亚硒酸钠[2-3]，吸收利用率高，在满足生物生长发育所需的添加量范围内对环境基本没有污染[4]。用硒代蛋氨酸替代亚硒酸钠作为外源硒源，可降低外源施硒对环境的污染。

1　材料与方法

1.1供试材料

供试硒源为蛋氨酸硒，系成都施普诺生物科技有限公司产品(硒含量≥0.72%，硒元素的主要成分为硒代蛋氨酸C5H11NO2Se，蛋氨酸含量≥10%，与赋形剂构成类白色粉末，易溶于水)。本品通过蛋氨酸途径的胞饮式吸收进入植物细胞，减少其与其他微量元素间的竞争拮抗，提高作物对硒元素的生物吸收利用率。

1.2试验设计

本试验以营养土本底硒为对照，营养土施硒浓度为0mg/kg; 3个蛋氨酸硒处理的营养土施硒浓度分别为4、10和16mg/kg，共4个硒浓度水平，试验设3次重复，各取样组重复3次。

1.3试验方法

于2013年7月16日育苗。试验用营养土于7月31日按有机肥、沙子、壤土体积比0.2 ∶1 ∶7混合而成。营养土的pH7.62，有机质含量为37.38g/kg，速效氮、磷、钾含量分别为80.6、193.5和237.8mg/kg，基础硒含量为0.376mg/kg。

于8月1日，每14kg营养土分别增施8g、19g和31g蛋氨酸硒，使土壤硒浓度分别增加4mg/kg、 10mg/kg和16mg/kg(增施蛋氨酸硒后营养土的初始硒含量分别为4.215mg/kg、10.225mg/kg和16.029mg/kg)，将混合好的14kg营养土分别装入对应处理的盆钵(内径35cm、深25cm)中。

将试验地自西向东平均分成12个小区，自西向东各个小区依次为0、4、10和16mg/kg施硒处理，重复3次。每个小区放置12个盆钵，将盆钵的五分之四埋入地下。

1.4样品采集与测定

1.4.1 总硒和无机态Se6+的测定:称取0.500g植物干样2份于100mL三角瓶中，在通风橱内加10mL浓硫酸，半小时后加20mL混酸(VHClO4∶VHNO3= 1 ∶9)，封口放置过夜，消煮前去掉封口膜，加上小漏斗(用于冷凝回流)，在恒温沙浴锅上200 ℃加热30min后去掉小漏斗，反应至溶液颜色变为淡黄色，立即取下，冷却后溶液颜色变为无色(此过程将有机硒转化成无机态Se4+，试样中包含无机态Se4+和无机态Se6+)。土样的操作与植物样的一致，待三角瓶中的液体颜色变为灰白色取下。

取上述试样一份，加入6mol/L盐酸10mL在恒温沙浴锅上200 ℃继续加热(以完全将Se6+还原为Se4+)，至溶液颜色再次变为淡黄色，取下冷却至室温，加蒸馏水定容至100mL，过滤，取20mL滤液，采用2,3-二氨基萘荧光分光光度法测定。植物样参考《食品安全国家标准食品中硒的测定》[9])，土样参考《土壤中全硒的测定》[10])。

取上述的另一份试样加蒸馏水定容至100mL，过滤，取20mL滤液，采用2,3-二氨基萘荧光分光光度法[9-10]测定试样中无机态Se4+硒含量。

用总硒含量减去上述试样中无机态Se4+硒含量即为试样的无机态Se6+含量。

1.4.2 无机态Se4+测定称取0.500g样品于100mL三角瓶中，加4mol/L盐酸30mL，封口静置12h，在恒温震荡箱中220r/min室温震荡 30min，加蒸馏水定容至100mL，过滤，取滤液20mL，先加入10mL浓硫酸，再加入20mL混酸(VHClO4∶VHNO3= 1 ∶9)，再在恒温沙浴锅上200 ℃加热，反应至溶液呈无色，继续加热至溶液颜色变为淡黄色，立即取下，溶液冷却后又变为无色，采用2,3-二氨基萘荧光分光光度法测定Se4+含量[9-10]。

有机硒含量 = 总硒-无机硒

无机硒=无机态Se6++无机态Se4+。

1.5数据处理

采用Excel2003和SAS9.0进行数据分析，SigmaPlot10.0作图。

2　结果与分析

2.1土壤增施蛋氨酸硒对厚皮甜瓜生长和产量的影响

由定植后厚皮甜瓜株高、茎粗和叶面积的变化曲线可见(图1)，定植21d后土壤增施蛋氨酸硒处理的株高、茎粗和叶面积均极显著高于对照，随时间的推移，差距增大。施硒浓度为4、10和16mg/kg处理的单株产量极显著高于对照，分别比对照提高了11.16%、19.53%和10.38%。说明在盆栽条件下，土壤增施蛋氨酸硒可以促进厚皮甜瓜的生长，提高产量，其中施硒浓度为10mg/kg的增产效果最佳。

图1　土壤增施蛋氨酸硒对厚皮甜瓜株高、茎粗、单株叶面积及单株产量的影响Fig.1　Plant height, stem diameter, leaf area and yield of individual plant added with different Met-Se in soil

2.2土壤增施蛋氨酸硒对厚皮甜瓜光合作用的影响

表1表明，9月7日施硒浓度为4、10 和16mg/kg的厚皮甜瓜叶片的叶绿素a、叶绿素b及叶绿素(a+b)的含量均极显著高于对照; 4mg/kg施硒处理的各种色素含量均极显著高于16mg/kg。9月25日，各处理的叶绿素b含量差异不显著，叶绿素a的含量，表现为4和10mg/kg施硒处理的极显著高于对照，叶绿素a+b的含量各施硒处理均显著高于对照。说明在盆栽条件下，土壤增施蛋氨酸硒可以促进厚皮甜瓜叶片光合色素的合成。

由表2表明，9月7日，施硒浓度为4、10和16mg/kg的厚皮甜瓜叶片的净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度和蒸腾速率均极显著高于对照。9月25日，4和10mg/kg施硒处理的各项指标均极显著高于对照，16mg/kg施硒处理的净光合速率与对照差异不显著。说明在盆栽条件下，土壤增施蛋氨酸硒可以促进厚皮甜瓜叶片的光合作用。

表1　土壤增施蛋氨酸硒对厚皮甜瓜叶片光合色素含量的影响

注(Note): 同列数据后不同大写字母表示同一测定时间不同处理间数据在1%水平差异显著Valuesfollowedbydifferentcapitallettersaresignificantat1%levelamongtreatmentsatthesamemeasuringdate.

表2增施蛋氨酸硒土壤厚皮甜瓜叶片气孔的交换参数

Table2GasexchangeparametersofmuskmelonleavesinsoilsaddedwithdifferentMet-Se

日期Date(m/d)施硒浓度Seaddition(mg/kg)净光合速率Pn[μmol/(m2·s)]气孔导度Gs[mol/(m2·s)]胞间CO2浓度Ci(μmol/mol)蒸腾速率Tr[mmol/(m2·s)]9/7035.60±1.30B0.207±0.011C34.64±3.55D6.28±0.93B439.92±1.18A0.323±0.015A99.40±1.48A9.62±0.58A1039.78±0.90A0.304±0.017AB87.29±5.42B8.85±0.42A1638.56±1.48A0.279±0.014B78.56±6.16C8.57±0.66A9/25016.35±0.93B0.147±0.013B176.89±10.82B4.66±0.21C418.44±0.67A0.235±0.021A213.98±11.67A7.19±0.56A1018.46±0.61A0.216±0.017A206.54±9.98A6.66±0.45AB1617.66±0.77AB0.174±0.007A181.76±5.61B6.11±0.80B

注(Note): 同列数据后不同大写字母表示同一测定时间不同处理间数据在1%水平差异显著Valuesfollowedbydifferentcapitallettersaresignificantat1%levelamongtreatmentsatthesamemeasuringdate.

2.3土壤增施蛋氨酸硒对厚皮甜瓜果实品质的影响

由表3表明，4、10和16mg/kg土壤施硒处理的果肉中的可溶性糖、可溶性蛋白、游离氨基酸的含量均极显著高于对照。其中可溶性糖含量分别比对照提高了7.48%、14.82%和12.42%; 可溶性蛋白分别提高了22.22%、49.88%和38.89%; 游离氨基酸分别提高了20.96%、23.42%和13.23%。4和10mg/kg施硒处理维生素C的含量极显著高于对照，16mg/kg施硒处理与对照差异不显著，各处理比对照分别提高了19.90%、25.03%和7.25%。果肉中的可溶性糖、可溶性蛋白、游离氨基酸和维生素C的含量以10mg/kg土壤施硒处理增幅最大。说明在盆栽条件下，施硒浓度为10mg/kg的蛋氨酸硒处理可显著提高厚皮甜瓜果实品质。2.4土壤增施蛋氨酸硒对甜瓜果肉硝酸盐、亚硝酸盐含量及硝酸还原酶活性的影响

由表4可见， 4、10和16mg/kg土壤施硒处理果肉中的亚硝酸盐和硝酸盐含量均显著高于对照，但所有处理亚硝酸盐含量均低于20mg/kg，未超标(GB2762-2012)。硝酸还原酶活性表现为施硒处理16mg/kg> 10mg/kg> 4mg/kg>对照。说明土壤增施蛋氨酸硒，硝酸还原酶活性随土壤增施蛋氨酸硒量的增加而升高，导致果肉中硝酸盐和亚硝酸盐含量的升高。

表3　土壤增施不同蛋氨酸硒厚皮甜瓜果实品质

注(Note): 同列数据后不同大写字母表示不同处理间数据在1%水平差异显著Valuesfollowedbydifferentcapitallettersaresignificantat1%levelamongtreatments.

表4　土壤不同增硒量甜瓜果肉中亚硝酸盐、硝酸盐含量及硝酸还原酶酶活性

注(Note): 同列数据后不同大写字母表示不同处理间数据在1%水平差异显著Valuesfollowedbydifferentcapitallettersaresignificantat1%levelamongtreatments.

2.5土壤增施蛋氨酸硒对厚皮甜瓜果肉硒含量及其形态的影响

厚皮甜瓜各组织器官(根、茎、叶柄、叶、果皮、果肉和种子)的总硒含量均表现为施硒处理16mg/kg> 10mg/kg> 4mg/kg>对照(图2)，随土壤施硒浓度的增加而增加。对照各营养器官的硒含量表现为叶>根>茎，叶柄，说明未增施蛋氨酸硒时，硒元素被厚皮甜瓜根部吸收后，经茎部和叶柄运输到叶，在叶片中积累;施硒4mg/kg处理各营养器官的硒含量表现为根>茎>叶>叶柄; 施硒10和16mg/kg处理均表现为根>茎，叶>叶柄; 说明土壤增施蛋氨酸硒后，根部吸收的硒元素，除部分运往叶片，在叶片中积累，大量滞留在输导组织中，尤其是根部。各处理果实内各组织的总硒含量均表现为种子>果肉和果皮，说明在果实中硒元素更容易在种子中积累。

2.7土壤硒含量的变化

由图3可见，定植后对照的上层土壤中的总硒、无机硒、无机态Se6+的含量均呈下降趋势，土壤中有机硒和无机态Se4+的含量变化不大，说明厚皮甜瓜在不施加外源硒时，主要通过根部吸收土壤中的无机态Se6+来获取硒元素。土壤中的无机态Se6+与无机硒总量差异不显著，说明无机态硒在土壤中主要以硒酸盐的形式存在。4、10和16mg/kg施硒处理的土壤中有机硒变化趋势与总硒变化趋势一致，都是先急剧下降后趋于平缓; 有机硒的含量极显著高于无机硒总量; 说明定植后土壤中的硒元素以有机态为主。无机态Se6+的含量均呈先上升后下降的趋势，定植47d后与土壤中无机硒总量差异不显著; 而无机态Se4+定植后的前26d呈下降趋势，后趋于平缓; 说明土壤中的硒酸盐是由亚硒酸盐转化而来，厚皮甜瓜根部吸收的无机硒可能以硒酸盐为主。

表5　土壤增施蛋氨酸硒厚皮甜瓜果肉不同形态的硒含量(μg/kg, FW)

注(Note): 同列数据后不同大写字母不同处理间数据在1%水平差异显著Valuesfollowedbydifferentcapitallettersaresignificantat1%levelamongtreatments.

图2　土壤施蛋氨酸硒对厚皮甜瓜各组织硒含量的影响Fig.2　Effects of Met-Se added in soil on selenium content of different tissues and organs of muskmelon

定植后各处理间的有机硒总量和无机硒总量均表现为施硒16mg/kg> 10mg/kg> 4mg/kg>对照，差异极显著(图3)。说明土壤增施蛋氨酸硒后，硒元素并不能被厚皮甜瓜完全吸收利用，土壤中残留的硒元素随施硒浓度的增加而增加。

3　讨论

3.1土壤增施蛋氨酸硒对厚皮甜瓜生理作用、产量和品质的影响

土壤增施蛋氨酸硒可以提高厚皮甜瓜叶片中叶绿素的含量，提高净光合速率。夏永香等[12]在大蒜叶面上喷施亚硒酸钠也得到了相似结论。蛋氨酸硒对厚皮甜瓜生长的影响，可能是通过对叶绿素和光合的促进作用产生的。此外，土壤增施蛋氨酸硒，还为厚皮甜瓜提供了大量的氮素，蛋氨酸硒中的蛋氨酸和硒代蛋氨酸除了直接被厚皮甜瓜根系吸收外，部分被土壤中的微生物转化为铵盐或硝酸盐供厚皮甜瓜吸收利用，促进了厚皮甜瓜的生长。

适量施硒可以促进植株生长，提高产量及品质，但过量硒对植株有毒害作用，这在白菜[13]、芥菜[14]和莴苣[15]等蔬菜作物上已得到证实。本试验中，施硒浓度为16mg/kg的单株产量、可溶性蛋白、游离氨基酸及维生素C的含量都极显著低于10mg/kg施硒处理。根据牟维鹏[16]分析，tRNAMet不能区分蛋氨酸和硒代蛋氨酸，过量摄入硒代蛋氨酸，会使部分硒代蛋氨酸代替蛋氨酸参与酶的合成，可能会降低酶的活性，进而导致了相关物质的合成代谢速率的降低，影响了果实膨大，导致产量下降; 相关酶活性的降低也影响了果肉中的蛋白质、氨基酸及维生素C的合成代谢。

3.2土壤增施蛋氨酸硒对厚皮甜瓜果肉硝酸盐、亚硝酸盐及硝酸还原酶活性的影响

本试验结果表明，土壤中增施蛋氨酸硒的厚皮甜瓜果肉中亚硝酸盐和硝酸盐含量均显著高于对照，16mg/kg施硒处理的含量最高。硝酸盐在硝酸还原酶的作用下转化为亚硝酸盐，经亚硝酸还原酶的催化转化为氨盐，再经一系列酶促反应被植物吸收利用。当吸收量大于同化量时会造成硝酸盐在细胞的液泡中积累，亚硝酸盐在原生质中积累[17]。

图3　不同硒浓度处理定植后土壤硒含量的变化Fig.3　The change of different forms of Se content in the soil after muskmelon planting

增施蛋氨酸硒之后，土壤中部分蛋氨酸和硒代蛋氨酸，在微生物的作用下，先转化为铵盐，再经硝化细菌的作用转化为硝酸盐，硝酸盐的含量随蛋氨酸硒施用量的增加而增加。土壤增施蛋氨酸硒促进了植株的生长，促进了根系对土壤中的硝酸盐的吸收，大量的硝酸盐运送到果肉原生质中，诱导了硝酸还原酶的合成。然而随着施硒浓度的增加替代蛋氨酸参与硝酸还原酶活性部位的合成的硒代蛋氨酸的量也会增加，这可能导致该硝酸还原酶活力降低甚至失活。尽管硝酸还原酶合成量增加，但是部分硝酸还原酶活力下降或失活，会导致进入果肉原生质中的硝酸盐不能及时转化为亚硝酸盐，而在果肉液泡中积累。

亚硝酸盐含量的增加，可能与根部吸收的铵盐，蛋氨酸及硒代蛋氨酸代谢产生的游离态氨基有关，大量的游离态氨基可能会抑制果肉中亚硝酸还原酶的合成，降低亚硝酸还原酶的酶活，亚硝酸盐不能及时转化为氨基离子，而硝酸盐在硝酸还原酶的作用下不断地生成亚硝酸盐，造成亚硝酸盐在果肉细胞的原生质中积累。关于蛋氨酸硒对亚硝还原酶活性的影响有待进一步研究。

3.3土壤中硒的迁移和转化

根据硒的原子价态将硒的赋存形态分为元素态硒(0)、硒化物(-Ⅱ)、亚硒酸盐(+Ⅳ)、硒酸盐(+Ⅵ)、有机态硒和挥发态硒。土壤中各种形态硒通过氧化作用、还原作用、生化作用和甲基化作用可以相互转化。土壤中有效硒的含量很低，主要取决于土壤水溶性硒的含量，主要包括亚硒酸盐、可溶性有机硒和硒酸盐[18]。当土壤中的硒以有机大分子形式被土壤吸附和固定，或被微生物利用合成蛋白质时，这部分硒将不能被厚皮甜瓜吸收利用; 本试验对照的土壤中的有机硒可能是大分子有机态硒; 各增施蛋氨酸硒处理的土壤中的微生物利用硒代蛋氨酸合成蛋白质，也会造成硒元素的固定。

造成上层土壤中硒含量下降的原因有3个: 厚皮甜瓜吸收、淋溶与迁移及以气态形式挥发[19]。厚皮甜瓜通过根系吸收土壤中的可溶性的硒，是造成土壤中硒含量下降的直接原因，但厚皮甜瓜对土壤中硒的吸收利用率很低，4、10和16mg/kg各施硒处理的厚皮甜瓜植株果实的总硒含量(果肉硒含量×单株产量)分别只占各土壤施硒总量的0.44‰、0.34‰和0.28‰，即使以各处理根部的总硒含量来计算整株甜瓜的总硒含量仍低于其土壤施硒总量的1%。淋溶作用可能是造成前期各施硒处理土壤中有机硒含量的急剧下降的主要原因，硒代蛋氨酸随着浇水迁移到底层的土壤中，造成上层土壤中硒含量的下降; 淋溶作用对无机态硒的影响不显著，这可能与土壤中无机硒的含量较低有关。此外，Zawislansk等[20]研究发现，黑曲霉在还原无机硒化合物时，形成具有挥发性的二甲基硒化合物。Zayed等[21]发现，硒的挥发与硒的形态密切相关，当以亚硒酸盐或硒代蛋氨酸的形态处理土壤时，硒的挥发量明显高于硒酸盐处理; 试验中可能有微量的硒代蛋氨酸在微生物的作用下形成挥发性的烷基化合物，进入到大气中。

定植前施硒处理的土壤中亚硒酸盐的含量高于硒酸盐，随施硒浓度的增加差异逐渐明显，这可能与蛋氨酸硒中含有微量的无机硒(亚硒酸盐的含量>硒酸盐)有关; 然而土壤中硒酸盐和亚硒酸盐的含量较低，受淋溶作用效果不明显，蛋氨酸硒施入后，在土壤微生物的作用下亚硒酸盐逐步被转化为硒酸盐，造成土壤中无机态Se6+含量的上升。

3.4硒在厚皮甜瓜体内的转化和运输

关于硒在植株体内的运输形式，Asher等[11]用75Se标识的亚硒酸盐，采用示踪法和色谱法在番茄上证实硒以Se6+硒酸根形态转移。土壤增施蛋氨酸硒后，硒代蛋氨酸通过蛋氨酸途径的胞饮式吸收进入根部，在根部转化为硒酸盐，然后转运到厚皮甜瓜的各组织器官中去。本试验中随着土壤施硒浓度的增加，果肉中的硒酸盐、亚硒酸盐和有机硒的含量都极显著增加，这与杜振宇等[22]在茄子上的研究结果一致。硒酸盐在果肉中可能先转化为亚硒酸盐再转化为硒代氨基酸，以硒蛋白的形式积累; 当果肉中的硒酸盐的吸收量大于同化量，亚硒酸盐在果肉中的生成量大于同化量时，会造成硒酸盐和亚硒酸盐的积累; 硒酸盐的含量比亚硒酸盐含量高得多，可能是硒酸盐的代谢速率比亚硒酸盐的代谢速率低造成的。

4　结论

本研究表明，土壤增施蛋氨酸硒提高了叶片中光合色素的含量，促进了光合作用，促进了植株的生长，提高了产量，并显著提高了果实品质和果肉中有机硒的含量。尽管4mg/kg施硒处理的蛋氨酸硒成本要显著低于10mg/kg施硒处理，但10mg/kg施硒处理比4mg/kg增产效果显著，且补硒效果和果实品质明显优于4mg/kg施硒处理，生产中建议土壤增施蛋氨酸硒的施硒浓度为10mg/kg。

综上所述，土壤增施蛋氨酸硒的施硒浓度为10mg/kg可使厚皮甜瓜有效富硒，品质改善，产量提高。本试验初步探究了硒在厚皮甜瓜各组织中的分布和积累规律，然而对于硒在厚皮甜瓜体内的代谢机理，如何提高厚皮甜瓜对硒的吸收利用率，降低富硒甜瓜的生产成本，有待深入探索。

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Effectsofmethionine-seleniumaddedinsoilonphysiologicalcharacteristicsandqualityofmuskmelon

ZHANGYang-yang1,JIAOZi-gao2*,AIXi-zhen1，XIAOShou-hua2,WANGChong-xi2,DONGYu-mei2,MARong-jin1

(1 College of Horticulture Science and Engineering, Shandong Agricultural University, Tai’an, Shandong 271018, China;2 Institute of Vegetables and Flowers, Shandong Academy of Agricultural Sciences/Shandong Province Key Laboratory of Greenhouse Vegetable, Jinan, Shandong 250100, China)

【Objectives】Thispaperexploredtheregulationfunctionsonthegrowthandphysiologicalcharacteristicsandtheenrichmenteffectofselenium(Se)inmuskmelon(Cucumis melo)withmethionine-selenium(Met-Se)treatment,aswellasthevariationtrendofsoilSe. 【Methods】Inthisstudy，theeffectsofMet-Seonthegrowth,yield,photosynthesischaracteristics,qualityandSecontentofthemuskmelon‘M135’,aswellastheeffectsoftotalSecontentindifferenttissuesandorgans,andthevariationtrendofdifferentformsofSeinsoilweredeterminedbythemethodofaddingMet-SeintothesoiltomakesoilSecontentto4, 10and16mg/kgrespectively,withapotexperiment,soilwithoutMet-Seascontrol. 【Results】Thetreatmentswith4, 10and16mg/kgSeallcouldleadtoanobviousincreaseinpigmentcontent,photosyntheticrate,growthandyield,andthecontentsoforganicandinorganicSe,solublesugar,protein,freeanomicacidandvitaminCinfruit.Especially, 10mg/kgSetreatmenthasthebesteffectonthequalityofmuskmelonfruit.Forexample,theyieldofperplantof10mg/kgSetreatmentwasincreasedby19.53%comparedwithcontrol,andthecontentsofsolublesugar,protein,freeanomicacidandvitaminCintreatmentfruitincreasedby14.82%, 49.88%, 23.42%and25.03%,respectively.Additionally,thecontentoforganicSeinmuskmelonsarcocarpwas36.87μg/kg,whichwasabout82.91%oftotalSe(44.74μg/kg)andmettheselenium-richstandard.Furtherstudyfoundthat,althoughtheactivityofnitratereductase,thecontentofnitrateandnitriteinsarcocarpwereraisedwiththeincreasingofsoilSeconcentration,thecontentofnitritein4, 10and16mg/kgSetreatmentssarcocarpwere1.499, 1.907and2.131mg/kg,respectively,andwerefarbelowthenationalstandardlimit(20mg/kg).Inthisstudy,thecontentsofSeindifferenttissuesandorgans,includingroot,stem,petiole,leaf,pericarp,sarcocarpandseedwereraisedwiththeincreasingofsoilSeconcentration.Inaddition,theSeconcentrationinleafwashigherthaninroot,stemandpetiolewhensoilwithoutMet-Seadded.WhiletheroothasthehighestSecontentwhenaddingMet-Seintothesoil,followingwasstem,leafandpetiole.Furthermore,theseedhashigherSeconcentrationthansarcocarpandpericarpwithorwithoutMet-Setreatment.Intheuppersoil,thecontentoftotalSeandinorganicSe6+wasdecreasedafterplantingwithoutapplicationofMet-Se,whilethecontentsoforganicSeandinorganicSe4+hasnosignificantchanging.Inthesoilwithadding4, 10and16mg/kgMet-Se,thecontentsoforganicSe,totalSeandinorganicSe4+wereallreducedafterplanting,whilethecontentofinorganicSe6+wasfirstlyincreased,andthendecreased. 【Conclusions】TheSeutilizationrateofmuskmelonwaslowerbyaddingMet-Seintosoil,butithadimprovedtheSecontentofthemuskmelonsarcocarp,enhancedthephotosyntheticcapacity,promotedthegrowth,aswellasimprovedtheyieldandintegratedquality,andtheoptimumconcentrationofSeforsoilwas10mg/kg.

muskmelon;methionine-selenium;physiologicalcharacteristics;yield;quality;seleniumcontent

2014-07-25接受日期: 2014-12-25网络出版日期: 2015-07-02

国家现代农业产业技术体系建设专项资金项目(CARS-26-32)资助。

张杨杨(1988—)，男，山东青岛人，硕士研究生，主要从事蔬菜栽培生物学研究。E-mail:kelisijian@163.com

E-mail:zigaojiao5@163.com

S652.06;S143.7+9

A

1008-505X(2016)02-0476-10