不同品种（系）和地区对小米硒含量的影响

2017-03-19崔纪菡李顺国夏雪岩宋世佳王慧军

河北农业科学 2017年4期

赵宇，崔纪菡，李顺国，夏雪岩，宋世佳，刘猛，王慧军

（1.河北省农林科学院谷子研究所，河北省杂粮研究实验室，河北石家庄 050035；2.河北省农林科学院，河北石家庄 050035）

硒是人体必需的微量元素之一，具有提高人体免疫力、抗衰老、降血糖、防癌变等诸多生物学功能[1，2]，人体缺硒会引起克山病、大骨节病、白肌病[3，4]等多种疾病。提高粮食的硒含量是改善人体膳食硒营养的主要途径。目前国内对硒含量的研究多集中在水稻、小麦、玉米和土豆等作物上，内容大多为不同品种、不同地区作物对硒的吸收和转运[5～7]，不同硒肥对作物产量、硒累积和品质的影响[8，9]等方面。目前，对谷子的硒研究主要集中在不同品种的硒含量差异上，测定结果显示，晋谷29号的硒含量为 0.04 μg/g[10]，豫谷 11 的硒含量为 173.78 μg/g[11]；但是，不同种植区域对谷子硒含量的影响尚未见报道，且品种与地域环境的交互作用对小米硒含量的影响也尚不明确。为了明确品种（系）和种植区域对小米硒含量的影响，以来自谷子主产区河南、河北、山西、山东四省的夏谷主栽品种或潜力品系为试材，同时在土壤硒含量不同的3个地区种植，通过对种植区不同小米和土壤硒含量的检测结果，明确品种（系）和种植区对谷子硒累积的影响，为优化小米硒营养、品种选育和栽培调控提供依据。

1 材料与方法

参试谷子材料来自我国谷子主产区河南、河北、山西、山东四省的夏谷主栽品种或潜力品系，共25个（表1）。试验于2014年在河北藁城、河北井陉和山东博山同时进行，三地土壤硒含量差异达到了极显著水平（表 2）。

表1 参试谷子品种（系）及其来源Table 1 The tested foxtail millet varieties and their sources

表2 3个种植区的土壤硒含量Table 2 Soil Se content at three sites

3个种植区的试验设计均相同。试验设谷子品种25个处理，小区面积7.2 m2（2.4 m×3.0 m），随机区组排列，3次重复。播前浇底墒水约600 m3/hm2，基施N 150 kg/hm2、P2O5100 kg/hm2和 K2O 100 kg/hm2。在品种成熟期，每小区随机剪取谷穗20个，晒干后去壳得到小米。采用四分之一法取样，在65℃条件下烘干，先用粉碎机进行初步粉碎，然后将粗粉转移到球磨仪磨细。委托中国地质科学物理地球化学勘探研究所检测样品的硒含量，测试方法为氢化物-原子荧光光谱法（HG-AFS）[12]。采用 Excel 2010和 SPSS Statistic 18软件进行数据统计，按照小米的硒含量对参试谷子品种进行排序，利用通用线性模型分析品种和种植区双因素对小米硒含量的影响。

2 结果与分析

2.1 土壤硒含量和谷子品种（系）对小米硒含量的影响

利用通用线性模型分析品种和种植区对小米硒含量的影响，结果（表3）显示，土壤硒含量对小米硒含量的影响达到了极显著水平，品种（系）对小米硒含量无显著影响，土壤硒含量与品种（系）的交互作用对小米硒含量也无显著影响。表明土壤硒含量是影响小米硒含量的决定性因素。

2.2 不同谷子品种（系）的小米硒含量

为了进一步明确谷子品种（系）对小米硒含量的影响，对25个谷子品种（系）的三地市小米硒含量平均值进行统计，结果（表4）表明，不同谷子品种（系）的硒含量差异较大，参试材料的硒含量为0.03～0.19 μg/g，平均硒含量为0.083 7 μg/g，其中，济谷15的平均硒含量最高（0.101μg/g），衡谷11号的平均硒含量最低（仅0.072 μg/g），最高值是最低值的1.40倍。济谷15、衡谷10号、冀谷35、博山黑谷、夏谷2号和冀谷21的小米硒含量较高，根据《富硒谷子生产技术规程》（DB 13/T 2320—2015）“谷子种植在富硒土壤或人为施入硒肥，再经谷子生理转化，硒含量在0.1～0.3 μg/g范围内可称为富硒谷米”标准[13]，这6个品种可作为富硒品种使用。可以看出，品种是影响小米硒含量的一大因素，筛选富硒品种有助于提高小米的硒含量。

表3 土壤硒含量和谷子品种（系）对小米硒含量的影响Table 3 Effects of soil Se content and varieties on Se content in foxtail millet grain

表4 不同谷子品种（系）的小米硒含量Table 4 Se content of grain among foxtail millet varieties

2.3 不同种植区的小米硒含量

对三地市25个谷子品种（系）的小米硒含量平均值进行统计，结果（表5）表明，种植区是影响小米硒含量的又一大重要因素，不同地区小米硒含量顺序为藁城＞博山＞井陉，且两两之间的差异均达到了极显著水平，其中，最高值是最低值的2.67倍。藁城的小米硒含量为0.121 0 μg/g，达到了富硒小米标准[13]，因此，可作为富硒谷子种植区开发利用。

表5 3个种植区的小米硒含量Table 5 Se content in foxtail millet grain at three sites

3 结论与讨论

目前，对富硒谷子品种资源认定尚无统一标准，研究工作也处于起步阶段，因此，对于富硒谷子品种的资源筛选与标准制定在理论和实践上都具有重要意义。

以25个来自我国谷子主产区河南、河北、山西、山东四省的夏谷主栽品种或潜力品系为试材，2014年在土壤硒含量明显不同的河北藁城、河北井陉和山东博山同时进行试验，结果显示，参试材料的小米硒含量为0.03～0.19 μg/g，不同品种（系）差异较大；平均硒含量为0.083 7 μg/g，品种的三地平均硒含量最高值是最低值的1.40倍。刘三才等[14]对来自中国5个种植区域112份谷子品种的硒含量进行了测定，结果显示，其平均硒含量为0.053 μg/g。该研究结果低于本研究的平均硒含量0.083 7 μg/g，主要原因是各试验所处的环境条件不同，其次是品种（系）的差异。济谷15、衡谷10号、冀谷35、博山黑谷、夏谷2号和冀谷21的小米硒含量较高，可选择这6个富硒谷子品种进行功能性营养食品的开发。

植物对矿质元素的吸收和积累，与土壤中的矿质元素含量有关，这在众多植物上得到了证实，如生长在盐碱地上的奎奴亚藜种子中的钙、镁、锌和锰含量较生长在中性土壤上的植株元素含量高[15]。郭孝等[9]对5个地区的小麦及其土壤硒含量进行了相关性分析，发现小麦籽粒硒含量随土壤硒含量的增加而增加，二者呈显著正相关。本研究结果显示，土壤硒水平对小米硒含量影响极显著，小米硒含量随着土壤硒含量的升高而明显增加。

目前的研究普遍认为，作物籽粒中的微量元素含量主要受生态环境和遗传因素的影响[15～17]。本研究结果表明，谷子籽粒中的硒含量受土壤硒含量及品种遗传因素的共同作用，且土壤硒含量对小米硒含量的影响大于遗传因素的影响，即：小米的硒含量具有较强的栽培可塑性，选择适宜的种植区域对提高小米硒含量效果明显，且选择富硒土壤栽植谷子，有利于弥补因品种差异而引起的硒含量的不稳定。

［1］ Smrkolj P，Pograjc L，Hlastan-Ribi C，Stibilj V.Selenium content in selected slovenian foodstuffs and estimated daily intakes of selenium ［J］.Food Chemistry，2005，90（4）：691-697.

［2］侯小东，蔺新英.硒等微量元素的生物学相关效应的研究进展［J］.环境与健康杂志，2007，24（10）：840-842.

［3］谭见安.环境生命元素与克山病［M］.北京：中国医药科技出版社，1996.

［4］张丽珊，朱岩，可夫，鞠山见，于殿臣，姜萍.东北大骨节病病区主要土壤腐殖酸硒与大骨节病关系的研究［J］.应用生态学报，1990，1（4）：333-337.

［5］周鑫斌，于淑惠，赖凡.水稻品种间吸收和转运硒特性差异机制研究［J］.土壤学报，2014，51（3）：594-599.

［6］朱薇，刘庆，杨守祥.不同花生品种富硒能力［J］.中国油料作物学报，2016，38（2）：260-266.

［7］朱玲.不同品种小麦中硒含量的测定及其与生长土壤中硒水平的相关性研究［D］.郑州：河南农业大学，2007.

［8］殷金岩，耿增超，孟令军，王海涛，张雯，陈心想.不同硒肥对马铃薯产量、硒含量及品质的影响［J］.西北农林科技大学学报：自然科学版，2012，40（9）：122-127.

［9］郭孝，介晓磊，胡华锋，李建平，李明，黄安群，石志芳.基施硒肥对裸燕麦营养水平的影响［J］.草业学报，2013，22（1）：53-59.

［10］赵海云，陈继富，王宏丽，杨成元，张杰.优质富硒谷新品种晋谷29号选育及其小米深加工［J］.作物研究，2007，21（3）：394-395.

［11］刘海萍，王素英，路志国，蒋自可，阎宏山，刘瑞芳，李春萍.优质高产富硒谷子新品种豫谷11号的选育［J］.河南农业科学，2005，34（9）：27-28.

［12］GB 5009.93—2010，食品安全国家标准食品中硒的测定［S］.

［13］赵宇，刘猛，刘斐，夏雪岩，崔纪菡，南春梅，李顺国.富硒谷子生产技术规程［J］.河北农业科学，2017，21（1）：12-14.