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含硒肥料对花生富集硒能力的影响

2019-11-14赵雪梅何礼新李云春韦鸿雁陆思思李贤宇

西南农业学报 2019年10期
关键词:水溶叶面利用率

赵雪梅,何礼新,李云春,韦鸿雁,方 顺,陆思思,李贤宇

(广西壮族自治区土壤肥料工作站,广西 南宁 530007)

【研究意义】硒是人体和动物必需的微量元素,具有提高人体免疫力、抗衰老、预防癌变、保护与修复营养细胞、解毒排毒、提高红细胞的携氧能力六大生物学功能[1-2]。人体和动物缺硒可引起克山病、大骨节病、心血管疾病等60多种缺硒病[3-5]。据报道,全球有2/3的地区、约5~10亿人口缺硒,我国有72 %左右的县市存在不同程度的缺硒,1/3的地区极度缺硒[6-7]。根据我国居民膳食营养调查结果显示,我国人均膳食硒摄入量为39.9 μg/d[8],低于我国营养学会推荐的成人每日膳食硒的日摄入量60~400 μg/d[9]的最低限值,需要补硒。人体摄入的硒主要来源于食物,特别是植物性食物。广西是我国的花生主产区之一,2017年花生种植面积达22.82万hm2。研究表明,花生中硒蛋白质占总硒的69.29 %,是一种很好的植物硒源[10-11]。广西土壤中全硒含量较高,但土壤有效硒含量较低,生产出的花生硒含量较低。叶面喷施含硒肥料是一种安全、有效提高作物含硒量的方法[12]。因此,选择花生作为补硒载体,研究叶面含硒肥料对花生富硒能力影响,对提高花生硒含量,科学补硒具有重要意义。【前人研究进展】目前,国内已经开展了一些关于富硒花生生产技术研究。刘义明等[13]对防城港市红衣花生试验研究表明,叶面喷施含硒肥料效果好于根部淋施含硒肥料。黄太庆等[14]研究也证明了叶面喷施含硒肥料时,花生对外源硒的利用率最高。朱薇等[15]通过综合分析施硒量对花生籽粒产量、硒含量、硒累积量和硒利用效率的影响,确定土壤施硒量以6 mg/kg土为宜。李辉等[16]研究表明花生在始花期和盛花期,通过叶面喷施富硒微肥,均能显著提高花生仁的硒含量。【本研究切入点】目前针对广西当地主要花生品种,适合大规模生产的硒肥品种、喷施时期、喷施方式等技术研究的报道仍较少。【拟解决的关键问题】在大田试验条件下,开展不同喷施时期及不同含硒肥料对花生富集硒能力研究,集成富硒花生外源硒生产技术,以期为富硒花生大规模产业化发展提供技术参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验作物为广西浦北本地红衣小种花生,种皮颜色鲜红。试验肥料为市场上常用含硒肥料:广西喷施宝股份有限公司生产的“正硒宝”水溶肥(硒含量:4.59 g/L)、唐山津国农业技术开发有限公司生产的“津国”有机硒(硒含量:6.00 g/L)、四川中农和润科技有限公司生产的微生物纳米硒(硒含量:7.49 g/L)、深圳市夸克生物科技有限公司生产的夸克生物多元活菌叶面肥(硒含量:15.69 g/L)和广州冠绿肥料有限公司生产的“黑金津”水溶肥(硒含量:10.84 g/L)。

1.2 试验地点及土壤条件

试验地点选择在广西钦州市浦北县张黄镇合山村。试验土壤理化性质为:pH 5.5、有机质16.70 g/kg、全硒0.65 mg/kg,土壤肥力中上水平,有灌溉保障,抗旱抗涝能力强,前茬作物为水稻。

表1 不同喷施时期处理试验设计

1.3 试验方法

1.3.1 试验设计 不同喷施时期花生富集硒能力研究采用“正硒宝”和“黑金津”2种含硒肥料叶面喷施。试验采用随机区组排放,设1个空白,3个不同时期4种喷施方式,共9个处理,3次重复,27个小区,每个小区为1畦,畦间设0.3 m的沟,面积为20 m2,试验设计详见表1。

不同含硒肥料条件下花生富集硒能力研究采用5种含硒肥料和1个空白对照,6个处理,3个重复,共18个小区,每个小区为1畦,畦间设0.3 m的沟,面积为20 m2。试验设计见表2。

1.3.2 田间管理 2018年 2月22日进行翻耕、耘耙田块,起畦播种,每畦1.6 m,沟宽0.3 m,每畦种5行,每穴播种1~2粒,播种密度为28.5万~34.5万粒/hm2,6月22日收获测产。田间管理按当地习惯进行灌水、除草和施肥。

1.4 样品的采集与测定

采用人工收获,分区、整区收获计产,每个试验小区按照梅花点的采样方法采集1个花生籽粒混合样品1kg,置于通风阴凉处风干,检测花生籽粒硒含量。样品按照GB5009.93-2017《食品安全国家标准食品中硒的测定》检测。

1.5 统计与分析

采用Excel 2010和SPSS23.0等软件进行数据统计分析,用LSD法分析各处理间的差异显著性。

花生籽粒硒累积量(mg/hm2)=花生籽粒硒含量(mg/kg)×花生籽粒产量(kg/hm2)[14]

外源硒利用率( %)=[施硒处理花生籽粒硒累积量(mg/hm2)-对照处理花生籽粒硒累积量(mg/hm2)]/施硒总量(mg/hm2)×100[14]

2 结果与分析

2.1 花生籽粒对硒的富集特性

叶面喷施含硒肥料后均能显著(P<0.05)提高花生籽粒中全硒含量,且全部达到广西地方标准DB 45T 1061-2014《富硒农产品硒含量分类要求》硒含量(0.05~0.5mg/kg)限值。其中,在花生下针期和结荚期2次喷施含硒肥料后花生籽粒硒含量最高,两种含硒肥料分别为:0.245、0.162 mg/kg。由图1看出,与对照相比,叶面喷施含硒水溶肥后花生籽粒中硒含量为0.137~0.245 mg/kg,是对照的2.70~5.62倍,喷施黑金津水溶肥后花生籽粒全硒含量均高于喷施正硒宝有机水溶肥花生籽粒全硒含量。两种含硒水溶肥在不同生育期喷施花生籽粒硒含量均表现为:喷2次>饱果期喷1次>下针期喷1次>喷3次>对照。由图2可以看出,5种不同含硒肥料对比试验中花生籽粒硒含量为0.056~0.265 mg/kg,硒含量从高到低为:津国有机硒>黑金津水溶肥>正硒宝水溶肥>纳米硒>生物硒肥>对照。

2.2 不同喷施时期对花生产量、硒累积量和硒利用率的影响

从表3可以看出,各处理条件下,花生产量(干重)为2727.00~3078.00 kg/hm2。与对照相比,各处理间既表现出增产效应也表现出减产效应,其中下针期、结荚期2次喷施处理花生产量最高。两种含硒肥料处理对花生产量的影响表现不一致性,这可能是因为花生生长发育需硒量很少,花生产量更多受到品种、气候、环境等条件影响。

花生籽粒硒累计量与花生产量及籽粒硒含量相关。从表3可以看出,与对照相比,各处理花生硒累积量显著增加(P<0.05)。其中,2次喷施处理花生籽粒硒累计量最高,两种含硒肥料分别是对照的4.94和7.30倍,其次是饱果期1次喷施,2种含硒肥料分别是对照的4.28和6.33倍。

不同小写字母表示处理间差异显著(P<0.05),下同Different lowercase letters represented significantly differences among treatments at P<0.05 level.The same as below图1 不同喷施时期处理花生籽粒硒含量Fig.1 Selenium contents in peanut kernel under different foliar spray of growth period

图2 不同含硒肥料处理花生系列硒含量的影响Fig.2 Selenium contents in peanut kernel under different selenium fertilizer

表3 不同喷施时期花生产量(干重)、硒累积量和硒利用效率

注:同列不同小写字母表示处理间差异显著(P<0.05)。下同。

Note: Different lowercase letters in a column represented significantly different (P<0.05).The same as below.

各处理条件下,花生籽粒对2种含硒肥料的利用率较低,其中正硒宝含硒肥料的利用率为:1.95 %~2.94 %,黑金津含硒肥料的利用率为3.03 %~4.25 %。不同喷施时期,2种含硒肥料利用率排序均为:2次喷施>饱果期1次喷施>下针期1次喷施>3次喷施。

2.3 不同含硒肥料对花生产量、硒累积量和硒利用率的影响

对5种含硒肥料试验研究表明,叶面喷施含硒肥料均能提高花生产量,各处理间差异不显著(P>0.05),但花生籽粒硒累积量显著增加(P<0.05)。从表4可以看出:喷施5种含硒叶面肥后,花生籽粒硒累积量表现为:喷施津国有机硒>黑金津水溶肥>正硒宝有机水溶肥>纳米硒>生物硒,分别为对照的9.34、8.01、5.27、2.79和1.98倍。各处理条件下,花生产量并没有与花生籽粒硒含量和累积量呈现出相同的趋势,这可能是因为叶面肥养分含量低且喷施量少,对产量的影响较小。5种含硒肥料对叶面喷施硒利用率表现为:黑金津水溶肥>正硒宝有机水溶肥>津国有机硒>生物硒肥>纳米硒。

3 讨 论

叶面喷施含硒水溶肥后,花生籽粒中硒含量显著提高,为:0.056~0.265 mg/kg,在花生下针期和结荚期2次喷施含硒肥料后花生籽粒的硒含量最高。钟莉传等[17]研究表明,不同时期施用含硒肥料均能显著增加花生籽粒中硒元素的含量,结荚期喷施含硒肥料后,花生籽粒硒含量为0.655 mg/kg,是对照的9.23倍。徐观华等[18]研究表明,花生下针期喷施含硒肥料,花生籽粒硒含量最高,为3.6 mg/kg。张小红等[19]研究表明,下针期喷施硒肥处理黑花生硒含量最高。王其兵等[20]研究表明,硒在花生植株内的累积以下针期为转折点,全株中55 %的硒是结荚后累积的,下针期前硒以叶片为累积贮存中心,其后以荚果为中心。这些研究均表明,在花生下针期到结荚期叶面喷施含硒肥料效果最好。

本研究表明,叶面喷施五种含硒肥料后均能提高花生产量,各处理间差异不显著,但在不同生长时期叶面喷施含硒肥料处理中,花生产量出现波动。朱薇等[15]研究也表明,在施肥量为3 mg/kg土时,18个花生品种的平均籽粒减产0.06 %,在施硒量为6 mg/kg土时,18个花生品种的平均籽粒增产8.65 %。黄太庆等[21]在水稻上的研究也表现出类似的现象,施用适量的外源硒,对水稻生长的影响即不表现显著的正效应,也未表现出显著负效应。在大田环境下,花生产量除受到施肥量影响外,还受到种植密度、出苗情况、气候环境等外部因素影响,因此,叶面喷施含硒肥料对花生产量的影响还需进一步研究。

表4 喷施不同含硒肥料花生籽粒中硒含量(干重)、产量、硒累积量和硒利用率

本试验不同处理中,叶面喷施含硒肥料后花生籽粒硒利用率为0.14 %~4.25 %,这与黄太庆等[14]研究结果“花生叶面喷施处理外源硒利用率为3.74 %~4.99 %”相一致,都低于5 %。花生对含硒肥料利用率较低,这可能与硒由花生地上部分向地下部分转运机制及硒在花生各器官的分布有关。叶面喷施外源硒后,有相当一部分硒储存在花生茎、叶中,因此,可以将花生地上部分腐熟为有机肥,发酵为动物饲料等进行综合利用,增加经济产出。

4 结 论

叶面喷施含硒肥料对花生产量影响不明显,但可以显著提高花生籽粒中硒含量,且符合广西地方标准DB 45T 1061-2014《富硒农产品硒含量分类要求》硒含量(0.05~0.50 mg/kg)限值要求。在花生下针期和结荚期喷施含硒叶面肥,花生籽粒硒含量最高、效果最好。叶面喷施五种含硒肥料后花生籽粒利用率为0.14 %~4.25 %,其中,黑金津水溶肥、正硒宝有机水溶肥和津国有机硒3种水溶肥肥料利用率较高。

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