富硒土壤增施硒肥对不同花生品种硒富集能力及产量的影响
2021-08-02覃连红余江敏钟莉传
杨 苛, 覃连红, 余江敏, 钟莉传
(广西农业职业技术学院, 广西 南宁 530007)
引言
【研究意义】花生是我国重要的油料作物之一,富含优质的蛋白质、脂肪及其他对人体有益的元素。我国不仅是花生生产大国,还是消费大国[1]。硒是人和动物必需的微量元素,对人体健康十分有益[2]。我国大部分地区成人硒摄取量仅为26.63 μg/d,缺硒现象略微严重[3]。通过将无机硒施加到植物或农作物中,可使其中的无机硒转化为有机硒,从而进入食物链,使人们从富硒农产品中能够达到安全补硒的目的[4]。【前人研究进展】硒主要富集于植物蛋白中,富含蛋白的花生籽粒具有较强的富硒能力,具有很好的富硒开发前景[5]。花生硒富集能力主要受硒肥施用方式、施用时期及花生品种等因素的影响。硒肥施用方式及施用时期对花生仁硒含量和产量具有一定影响,其中采用叶面喷施方式花生籽粒的硒含量高于其他施用方式,另外不同花生品种对硒的吸收能力不同[6-9]。【研究切入点】富硒农产品生产目前主要通过富硒土壤生产和外源硒调控2种方式,富硒土壤作物自然吸收硒,利用率较低,外源硒调控喷施硒有可能导致用量问题影响作物产出效益,因此,2种方式并行,有助于富硒农业持续发展。【拟解决的关键问题】通过对桂花26号等6个花生品种于下针期至结荚期采用叶面喷施含硒微量元素水溶肥,研究硒肥对不同花生品种富硒能力、花生农艺性状和产量的影响,为富硒花生品种的选择及硒肥安全用量确定提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
于2016-2018年在广西贺州市八步区仁义镇广西农业科学院贺州分院试验地开展试验,试验地土壤类型为粘壤土,土壤pH 4.9,有机质28.0 g/kg,碱解N 77.1 mg/kg,速效P 34.4 mg/kg,速效K 134.0 mg/kg。试验地土壤硒含量为0.70 mg/kg,依据广西地方标准《土壤中全硒含量的分级要求》(DB45/T 1442-2016),硒含量>0.4 mg/kg的土壤为富硒土壤。
1.2 试验材料
供试花生品种为桂花26号、桂花1026号、桂花黑1号、贺油12号、贺油14号和贺油15号,种子由广西农业科学院经济作物研究所和广西农业科学院贺州分院提供。硒肥为湖南长沙健硒保生物科技有限公司生产的含硒微量元素水溶肥。
1.3 试验方法
分别于2016秋、2017年春秋及2018年春共4个栽培季对6个花生品种施用相同浓度硒肥进行田间试验,硒肥浓度按指导浓度施用,为14 mg/L,以各品种喷施等量清水为相应对照。分别于下针期、结荚期2次喷施,每栽培季施硒总量为21.586 g/hm2。各品种随机区组排列,每个品种施硒处理重复3次,共24个小区,小区面积10 m2。采用起畦双行双粒种植方式,畦宽80 cm,沟宽33 cm,畦面宽47 cm,畦高12 cm,行距27 cm,株距16.5 cm,播种密度1.8万~2.0万粒/667m2。底肥选用史丹利三元复合肥和钙镁磷肥,以上栽培管理除品种不同外,其他农事管理一致。
1.4 测定指标
花生农艺性状包括主茎高、侧枝长和总分枝数,分别于2016年11月23日、2017年7月18日、2017年11月23日和2018年7月16日取样测定,按小区随机抽取5株完整株,用5 m卷尺测量主茎高、侧枝长,统计总分枝数。花生成熟期分小区采收,晒干后测小区产量,剥壳取花生籽测出仁率,每个小区取100 g花生籽粒,采用氢化物-原子荧光光谱法检测花生籽硒含量(广西益谱检测中心),计算花生籽粒硒累积量及外源硒利用率。
花生籽粒的硒累积量=花生籽粒硒含量×花生籽粒产量
花生籽粒外源硒利用率=[(施硒处理花生籽粒硒累积量-对照处理花生籽粒硒累积量)/施硒总量]×100%
1.5 统计方法
采用Microsoft Excel 2007进行试验数据整理,采用SPSS 22.0进行方差分析。
2 结果与分析
2.1 增施硒肥后各花生品种的富硒能力
由表1看出,增施硒肥后各花生品种的籽粒硒含量、硒累积量及外源硒利用率存在差异。
2.1.1 籽粒硒含量 2016年秋季播种,6个花生品种的籽粒硒含量在0.350~0.60 mg/kg,其中,贺油14号、贺油15号显著高于贺油12号及桂花26号。2017年春、秋季及2018年春季播种,各播种季节花生籽粒硒含量分别为0.208~0.449 mg/kg、0.283~0.353 mg/kg和0.417~0.640 mg/kg,各花生品种籽粒硒含量差异均不显著。
表1 增施硒肥各花生品种的籽粒硒含量、硒累积量和外源硒利用率
2.1.2 硒累积量 2016年秋季播种,6个花生品种的硒累积量为832.12~1 649.38 mg/hm2,其中,贺油15号与除贺油14号外的品种硒累积量差异均达显著水平。2017年春季播种,6个花生品种的硒累积量为607.86~1 334.81 mg/hm2,各品种差异不显著;2017年秋季播种,各品种的硒累积量为538.90~840.75 mg/hm2,其中,贺油14号显著高于桂花黑1号和贺油12号。2018年春季播种,各品种的硒累积量为1 135.68~2 438.34 mg/hm2,其中,贺油14号和贺油12号显著高于桂花26号和桂花1026号。
2.1.3 外源硒利用率 2016年秋季播种,6个花生品种硒利用率为2.68%~5.73%,其中,贺油15号显著高于桂花26号和贺油1026号;2017年春季播种,6个花生品种硒利用率为2.24%~5.30%,各品种差异不显著;2017年秋季播种,6个花生品种硒利用率为1.88%~2.44%,各品种差异不显著;2018年春季播种,6个花生品种硒利用率为4.55%~10.13%,其中,贺油12号、贺油14号显著高于桂花26号和桂花1026号。
2.2 增施硒肥各花生品种的主要农艺性状
由表2可知,增施硒肥后各花生品种的主茎高、侧枝长和分枝数等主要农艺性状存在差异。
表2 增施硒肥各花生品种的主要农艺性状
2.2.1 主茎高 2016年秋季播种,6个花生品种主茎高为39.55~43.65 cm,其中,贺油12号显著高于除与桂花26号外的各花生品种;2017年春季播种,6个花生品种主茎高为42.53~49.93 cm,各品种差异不显著;2017年秋季播种,6个花生品种主茎高为40.07~47.07 cm,各品种差异不显著;2018年春季播种,6个花生品种主茎高为47.83~60.93 cm,其中,贺油14号显著高于桂花1026号。
2.2.2 侧枝长 2016年秋季播种,6个花生品种侧枝长为42.60~43.65 cm,其中,贺油12号显著长于各花生品种;2017年春季播种,6个花生品种侧枝长为44.77~51.93 cm,各品种差异不显著;2017年秋季播种,6个花生品种侧枝长为43.37~50.27 cm,各品种差异不显著;2018年春季播种,6个花生品种侧枝长为54.70~68.37 cm,各品种差异不显著。
2.2.3 总分枝数 2016年秋季播种,6个花生品种总分枝数为5.55~8.15枝,其中,桂花1026号显著多于其余花生品种;2017年春季播种,6个花生品种总分枝数为6.55~8.00枝,其中,贺油15号显著多于其余花生品种;2017年秋季播种,6个花生品种总分枝数为7.27~8.90枝,其中,贺油15号显著多于贺油12号;2018年春季播种,6个花生品种总分枝数为5.67~6.80枝,各品种差异不显著。
2.3 增施硒肥各花生品种的产量
由表3可知,增施硒肥后各花生品种的产量、籽粒产量和出仁率等主要产量性状存在一定差异。
表3 增施硒肥各花生品种的产量、籽粒产量和出仁率
2.3.1 花生产量 2016年秋季播种,6个花生品种产量为3 140.79~4 346.09 kg/hm2,其中,桂花26号显著高于除贺油12号、贺油15号外的各花生品种;2017年春季播种,6个花生品种产量为3 700.00~4 383.33 kg/hm2,其中,贺油14号显著高于桂花黑1号;2017年秋季播种,6个花生品种产量为2 510.04~3 488.96 kg/hm2,其中,贺油14号显著高于桂花1026号和桂花黑1号;2018年春季播种,6个花生品种产量为4 213.33~5 876.67 kg/hm2,其中,贺油12号显著高于除贺油14号外的各花生品种。
2.3.2 籽粒产量 2016年秋季播种,6个花生品种籽粒产量为2 077.07~ 2 974.85 kg/hm2,其中,桂花26号显著高于除贺油12号、贺油15号外的各花生品种;2017年春季播种,6个花生品种籽粒产量为2 500.83~3 111.00 kg/hm2,其中,贺油14号显著高于桂花黑1号;2017年秋季播种,6个花生品种籽粒产量为1 701.89~2 435.49 kg/hm2,其中,贺油14号显著高于桂花1026号和桂花黑1号;2018年春季播种,6个花生品种籽粒产量为2 698.83~3 808.08 kg/hm2,其中,贺油12号显著高于除贺油14号外的各花生品种。
2.3.3 出仁率 2016年秋季播种,6个花生品种出仁率为65.82%~69.84%,其中,桂花26号显著高于各花生品种;2017年春季播种,6个花生品种出仁率为67.59%~70.98%,其中,贺油14号显著高于桂花黑1号;2017年秋季播种,6个花生品种出仁率为65.85%~69.78%,其中,贺油14号显著高于桂花1026号和桂花黑1号;2018年春季播种,6个花生品种出仁率为62.50%~66.30%,其中,贺油14号显著高于桂花26号、桂花1026号和桂花黑1号。
3 讨论
朱薇等[9]对黄河流域花生产区推广的18个品种的硒含量研究结果显示,硒含量最大值是最小值的2~4倍。试验6个花生品种的籽粒硒含量最大值与最小值的倍数均小于2倍,但硒累积量则与朱薇等[9]的研究结果一致,表明在相同栽培条件下,不同花生品种间存在着富硒能力差异,且差异不随栽培季节变化而变化。有研究表明,叶面喷施硒肥后花生籽粒硒利用率为0.14%~4.25%[10];在相同含硒量土壤条件下,水稻不同部位的硒含量存在显著差异[11],当施用不同浓度硒肥时,均能增加作物籽粒的硒含量[12]。本试验结果显示,6个花生品种籽粒硒利用率因栽培季节不同差异较大,2016年秋季播种和2017年春季播种的花生,籽粒硒利用率达2%~5%,2017年秋季播种的则仅为1.88%~3.02%,而2018年春季播种的最高达10%,并且“贺油”系列花生品种对硒的利用率较“桂花”系列品种高,这与赵雪梅等[10]的研究结果略有不同,原因可能是供试品种不同,以及喷施浓度略高有关。
张小红等[13]研究认为,喷施液体硒肥对黑花生的生物学性状影响不大,但可提高黑花生产量。李娟等[5]研究表明,施用外源硒后花生有增产的趋势,但各处理间增幅不同,与试验结果一致。总体看,“贺油”系列品种花生的籽粒产量、产量都略高于“桂花”系列。
4 结论
试验结果表明,在广西富硒土壤增施硒肥栽培花生时,供试的6个花生品种籽粒富硒量和硒累积量均超过DB45/T 1061-2014《富硒农产品硒含量分类要求》富硒农产品硒含量标准(0.05 mg/kg)。相同喷施硒肥浓度条件下,在4个不同栽培季节中,桂花26号和贺油14号2个花生品种籽粒富硒量、硒累积量、农艺性状和产量均比其他4个品种表现好。桂花26号的花生籽粒硒含量、外源硒利用率分别为0.343~0.449 mg/kg和1.96%~5.30%,贺油14号的分别为0.291~0.637mg/kg和3.02%~10.13%;桂花26号的籽粒产量与花生产量分别为1 720.24~2 974.85 kg/hm2和2 510.04~4 346.09 kg/hm2,贺油14号的分别为2 210.05~3 803.41 kg/hm2和3 165.79~5 736.67 kg/hm2。另外,花生出仁率以贺油14号最高,为66.30%~70.98%。花生种植中除考虑增施硒肥外,还需综合栽培技术、土壤、气候、品种等因素,以保证富硒花生产量。在广西富硒土壤区生产富硒花生,建议优先选择贺油14号和桂花26号,以保证获得较高的富硒花生产量。