不同石灰用量对水稻吸收硒元素的影响

摘 要：为探索富硒土壤中不同石灰用量对水稻吸收硒元素的影响，采用大田试验的方法研究不同石灰用量对水稻产量、水稻含硒量以及土壤有效含硒量的影响。结果表明：随着石灰用量的增加，水稻各分别部位硒含量和土壤有效態硒含量都增加，其中以L2250和L3000处理的效果较好，土壤有效硒比对照分别增加144.0%、196.7%，稻米中硒含量达到富硒水平，分别为0.041mg·kg-1、0.046mg·kg-1，比对照处理稻米硒含量分别提高26.8%、44.3%。高量的石灰处理不但能提高土壤有效硒含量，还能促进水稻对硒的吸收。水稻不同部位硒含量从大到小的排序为：稻草>稻壳>稻米。稻米中硒含量与土壤有效硒含量呈极显著相关（r=0.795，P<0.01），土壤中有效硒含量与土壤pH值呈极显著相关（r=0.889，P<0.01）。在实际生产中，建议采用高量石灰（2250～3000kg·hm-2）处理方式，不仅能提高土壤有效硒含量，也能使稻米中硒的含量达到富硒水平。

关键词：石灰;水稻;全硒;有效硒

中图分类号 S511文献标识码 A文章编号 1007-7731（2021）03-0088-04

Effects of Different Dosage of Lime on Selenium Absorption in Rice

ZHANG Feng′e

（Management Committee of Fujian Liancheng Farmer Pioneer Park， Liancheng 366200， China）

Abstract： In order to explore the effects of different lime dosage on selenium absorption in rice，field experiments were conducted to study the effects of different lime dosage on rice yield，selenium content in rice and effective selenium content in soil. The results showed that with the increase of dosage of lime，each part of the rice and soil selenium content in effective state selenium content increased，among them with L2250 and L3000 treatment effect is good，soil effective selenium increase 144.0% and 196.7% than CK，selenium content in rice were rich selenium，0.041mg·kg-1 and 0.046 mg·kg-1，selenium content increased by 26.8% and 44.3% than the control processing of rice，high quantity of lime treatment not only can improve the soil selenium content，also can promote the absorption of rice of selenium. Order of selenium content in different parts of rice：rice straw > rice husk>rice.The selenium content in rice was significantly correlated with the effective selenium content in soil （r=0.795，P<0.01），while the effective selenium content in soil was significantly correlated with the pH value of soil （r=0.889，P<0.01）.In actual production，it is recommended to adopt the treatment of high amount of lime （2250～3000kg·hm-2），which can improve the effective selenium content in soil and make the selenium content in rice reach the selenium rich level.

Key words： Lime; Rice; All the selenium; Effective selenium

硒作为人体必需的微量元素之一，参与机体正常的免疫功能[1]。人体自身无法合成硒，所需的硒只能从食物中摄取。而植物通过同化作用将自然界中吸收的无机硒转化为人体能直接吸收利用的有机硒，是人和动物摄入硒的最重要的直接硒源。研究发现，全世界有2/3的地区缺硒，而中国有近72%的县（市）存在不同程度的缺硒，其中1/3为严重缺硒区，约有1亿多人口的膳食结构中硒含量不足，造成人体低硒状态[2-3]。土壤有效硒是作物容易吸收的硒，影响土壤有效硒的因子有很多，其中土壤pH值是对土壤有效硒影响较为显著的因子之一。已有的一些研究表明，pH值越高，土壤有效硒的含量越高。

水稻是我国重要的粮食作物之一，全国部分省市大米的含硒量在0.011～0.055mg·kg-1，大米硒含量多数都低于食物硒含量临界值0.04mg·kg-1，属于缺硒大米[4]。因此，提高水稻硒含量的研究对于人体健康具有现实意义。为此，本试验采用不同用量石灰的处理对水稻的含硒量进行研究，为提高水稻硒含量提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况 试验在福建省连城县（姑田镇后洋村）进行，土壤pH值5.31，碱解氮119.42mg·kg-1，有效磷10.58mg·kg-1，速效钾88.00mg·kg-1，有机质17.56g·kg-1，总硒0.42mg·kg-1。

1.2 供试作物及品种 水稻，品种为新银占。

1.3 试验设计 试验设置5个处理，分别为：（1）仅施化肥（CK）;（2）化肥+石灰750kg·hm-2（L750）;（3）化肥+石灰1500kg·hm-2（L1500）;（4）化肥+石灰2250kg·hm-2（L2250）;（5）化肥+石灰3000kg·hm-2（L3000）。3次重复，小区面积15m2，采用完全随机区组排列，试验地四周设保护行。对照处理基施化肥，尿素207kg·hm-2，过磷酸钙630kg·hm-2，氯化钾139.5kg·hm-2。水稻分蘖期追尿素69kg·hm-2，随水施入。水稻孕穗期追尿素69kg·hm-2，氯化钾60kg·hm-2，随水施入。处理2～5，基肥分别施入石灰750kg·hm-2、1500kg·hm-2、2250kg·hm-2、3000kg·hm-2，其余用肥量和方法同对照处理。收获后测定水稻的产量以及含硒量。

1.4 数据统计与分析 试验数据采用Excel 2013和SPSS 17.0软件进行处理。

2 结果与分析

2.1 不同石灰用量对水稻产量的影响 从表1可以看出，石灰用量在750kg·hm-2时，水稻的稻谷干重和稻草鲜重分别比对照增加3.26%、4.91%，随着石灰用量的增加，稻谷干重和稻草鲜重都有稍许下降，但与对照差异不显著。当石灰用量750kg·hm-2时，稻谷干重和稻草鲜重产量最高，稻谷干重比对照显著增加3.26%，稻草鲜重与对照相比增加并不显著。可见，石灰施用量并不是越多越好。施石灰750kg·hm-2的处理对水稻稻谷和稻草增产的效果优于其他处理，3000kg·hm-2石灰用量处理产量最低。

2.2 不同石灰用量对土壤pH值的影响 从图1可以看出，不同用量的石灰处理下，土壤pH都有升高，随着石灰用量的增加，土壤pH呈现增加的趋势，并且除处理L2250外，不同石灰用量处理之间差异都达到显著水平。石灰用量增加到1500kg·hm-2后，再增加石灰用量，土壤pH上升的幅度明显减小，石灰最高用量处理土壤pH达到6.78，说明石灰施入土壤能有效提高土壤pH，并且隨着石灰用量的增加，土壤pH显著上升。由此可见，施用石灰能有效改善酸性土壤，但其用量并不是越多越好，对应水稻产量来确定石灰施用量。

2.3 不同石灰用量对水稻硒含量的影响 从图2可以看出，水稻稻米中硒含量会随石灰用量的增加而增加，增加幅度为2.0%～44.0%，施石灰3000kg·hm-2的稻米中硒含量最高，比对照增加44.0%，与其他处理差异显著。稻壳和稻草中硒含量也是施石灰3000kg·hm-2的处理最高，与其他处理差异均显著。处理L750的稻草含硒量高于处理L1500和L2250，这可能与土壤中硒的斑点分布有关。水稻不同部位的硒含量为：稻草>稻壳>稻米。可见，随着石灰用量的增加，水稻各部位的硒含量呈增加的趋势，其中以3000kg·hm-2的处理最高。

2.4 不同石灰用量对土壤有效硒含量的影响 从图3可以看出，随着石灰用量的增加，土壤中有效硒含量不断增加，比对照增加6.9%～196.7%。其中，对照处理土壤中有效硒含量最低，为5.39μg·kg-1，L3000处理土壤中的有效硒含量最高，达16.02μg·kg-1，L750处理的有效硒含量比对照处理高0.37μg·kg-1，但与对照处理之间无显著差异，其他处理都与对照达到显著差异水平。可见，随着石灰用量的增加，土壤有效态硒含量不断增加，高量石灰的处理能显著提高土壤有效硒含量。

2.5 稻米硒含量、pH与土壤有效硒含量的相关性 对水稻稻米中的含硒量、土壤pH值与土壤中有效硒含量进行了相关性分析，结果表明，稻米硒含量与土壤有效硒含量呈极显著相关（n=30，r=0.795，P<0.01），土壤pH值与土壤有效硒含量也呈极显著相关（n=30，r=0.889，P<0.01），这与王瑞、李晓慧等[5-7]的研究相符。

3 讨论与结论

全国土壤硒含量平均值为0.290mg·kg-1，试供土壤中总硒含量为0.42mg·kg-1，可见供试土壤含硒水平高于全国土壤平均硒含量，属于富硒土壤。研究表明，植物对土壤硒的吸收取决于土壤硒的有效性[8]。土壤硒的有效性与其在土壤中存在的形态有关，而土壤的pH值是影响土壤中硒形态的重要因素之一[9]。随着pH值的升高，土壤有效硒含量提高，硒在微酸性或中性土壤中的溶解度最低，在碱性条件下的溶解度则较高[10]。不同的石灰用量对土壤pH的影响不同，随着石灰用量的增加，土壤pH值显著升高。水稻生长的最适宜pH值为6.0～7.0[11]，石灰施用量在1500～3000kg·hm-2时，土壤pH值在6.5～6.8，是水稻生长所需的最适pH条件。Eich-Greatorex等[12]研究表明，随着pH值的增加，提高了矿质土壤中硒的植物可利用度。因此，施加适量生石灰既能有效提升土壤硒生物有效性，也不会对农业生产造成明显的负面影响。

同一植物的不同部位吸收硒的能力各有差异，通常植物中硒的含量，非食用部位多于可食用部位[13]。本研究结果表明，水稻不同部位硒含量从大到小依次为稻草>稻壳>稻米，进一步证明作物可食用部分吸收硒的能力一般不如非食用部分高这一普遍规律。一般情况下，硒在植物体内的浓度为0.004～0.2mg·kg-1时被认为是有益元素，硒在低浓度时（0.001～0.050mg·kg-1）时能刺激农作物生长。水稻属于非聚硒作物，研究表明，如硒非聚积植物需要硒的话，其量大概也不超过0.079mg·kg-1，这个量接近于许多常规下谷物硒含量[14]。A.Sobolev[15]研究表明，土壤pH值和硒化合物的形态（有效或无效）是决定植物硒总含量的主要因素之一。本研究结果发现，稻米中的硒含量与土壤有效硒含量呈极显著相关，而土壤中的有效硒含量与土壤pH值呈极显著相关。

从稻米的富硒程度来看，2250～3000kg·hm-2石灰用量对稻米硒含量的增加程度显著高于750～1500kg·hm-2石灰用量处理，并且达到了富硒稻米的标准，其中以L3000处理的稻米富硒效果最好。水稻各部位硒含量和土壤有效态硒含量都随着石灰用量的增加而增加，高量的石灰处理不但能提高土壤有效硒含量，还能促进水稻对硒的吸收。如果长期单施石灰会对土壤结构造成一定的破坏，要根据土壤的pH值情况酌情施用。

综合考虑以上因素，建议采用高量石灰（2250～3000kg·hm-2）与有机肥配施，不但能提高土壤有效硒和稻米硒的含量，而且不会对土壤造成破坏。

参考文献

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[15]A.Sobolev.Distribution of Selenium in soil-water systemand plant–poultry–human food chain：a review[J].Ukrainian Journal of Ecology，2017，7（2）：191-200.

（责编：张宏民）

作者简介：张丰娥（1981—），女，福建连城人，农艺师，从事作物栽培研究工作。  收稿日期：2020-12-09