生物有机硒对马铃薯产量及硒含量的影响

黄思思，查 升，余 侃，宋邦辉，龙小玲，刘金龙，温权州，郑 威

（1.湖北省农业科学院农业经济技术研究所，湖北 武汉 430064；2.武穴市农产品质量安全监督管理局，湖北 武穴 435400；3.湖北华龙西科生物科技有限公司，湖北 英山 438700；4.利川市土壤肥力工作站，湖北 利川 445400）

硒（Se）是人体必需的微量元素之一，全世界约有10 亿人因硒摄入量不足导致一系列健康问题［1，2］，如黏液水肿型地方性克汀病、生长发育迟缓、骨代谢受损、甲状腺功能异常以及某些癌症的潜在风险［3-6］。有研究报道，中国居民普遍缺硒，平均硒摄入量仅为43.3 μg/d，显著低于世界卫生组织推荐的60 μg/d［7］。人体内的硒元素只能从食物中获取。通过农艺措施提高农产品中硒的含量，生产上容易控制且成本较低、效果较好。

在全球范围内，马铃薯是重要的粮食作物，是继小麦、水稻和玉米之后的第四大农作物，中国是世界上最大的马铃薯生产国［8］。马铃薯是非特异性富硒作物，聚硒能力较差，但可以通过选择聚硒马铃薯品种和施硒方式来提高块茎中的硒含量［9，10］。

土壤和叶面施用无机硒是硒生物强化的主要农艺措施［11］。与土壤施用相比，叶面施用减少了硒在土壤中的固定和淋溶，提高了硒的利用效率［12］。Zhang 等［13］通过叶面喷施亚硒酸盐和硒酸盐对马铃薯进行生物强化，研究了不同生长阶段的硒含量和形态，结果表明，硒处理的块茎中硒的主要形态是硒代蛋氨酸，硒酸盐比亚硒酸盐对总硒的提高更为有效，块茎增长期叶面施用亚硒酸盐适宜于富硒马铃薯的生产。Rayman 等［14］研究发现，硒代蛋氨酸和硒酸盐是叶面喷施无机硒处理后马铃薯块茎中的主要硒形态，占总硒的51%～68%。硒营养研究表明，有机硒在生物利用率、安全性和抗癌等方面优于无机硒［14］。在富硒马铃薯相关研究中鲜见利用有机硒肥提高块茎中硒的含量相关报道。

本研究在马铃薯不同生育时期（块茎形成期和块茎增长期）采用叶面喷施生物有机硒营养液，研究马铃薯的产量、总硒和有机硒含量，以期为高产富硒马铃薯生产技术研究提供参考。

1 材料与方法

1.1 供试材料

马铃薯品种为鄂马铃薯10 号和马尔科土豆。鄂马铃薯10 号属中晚熟马铃薯品种，由湖北恩施中国南方马铃薯研究中心、湖北清江种业有限责任公司选育，马尔科土豆即恩施马铃薯，湖北省恩施市特产，中国国家地理标志产品。

1.2 处理方法

试验于2020 年马铃薯种植季节（2—6 月）在湖北省恩施土家族苗族自治州利川市元堡乡刺竹村和花坪村进行，采用随机区组设计，通过叶面喷施生物有机硒营养液，每个供试材料分别设置2 个处理和空白对照（CK），每个处理重复2 次，共16 个小区，每个小区面积10 m2（2 m×5 m）。供试生物有机硒营养液为湖北省农业科学院富硒研究团队自主研发的专利产品（专利号ZL201610338121.6），该产品硒含量5 000 mg/L（以Se 计），含有机态硒（硒代氨基酸和纳米硒）达99.9%以上。

在马铃薯块茎形成期第一次硒处理（硒浓度为50 mg/L），之后间隔10 d 普遍预防马铃薯晚疫病1次，马铃薯块茎增长期第二次硒处理（硒浓度为50 mg/L）。第二次硒处理后30 d 左右，观察马铃薯长势长相，测产验收。

处理A：在马铃薯块茎形成期（5 月3 日）将生物有机硒营养液150 mL 和马铃薯晚疫病防治农药68.75%氟菌·霜霉威（德国拜耳生产）25 mL 对水15 kg 混合均衡进行叶面喷施；5 月13 日用72%霜脲·锰锌（北京燕化生产）0.05 kg 对水15 kg 叶面喷施预防马铃薯晚疫病1 次。

对照（CK）A：在马铃薯块茎形成期（5 月3 日）将68.75%氟菌·霜霉威（德国拜耳生产）25 mL 对水15 kg 混合均匀后进行叶面喷施；5 月13 日用72%霜脲·锰锌（北京燕化生产）0.05 kg 对水15 kg 叶面喷施预防马铃薯晚疫病1 次。

处理B：在马铃薯块茎形成期（5 月3 日）将生物有机硒营养液150 mL 和马铃薯晚疫病防治农药68.75%氟菌·霜霉威（德国拜耳生产）25 mL 对水15 kg 混合均衡进行叶面喷施（硒浓度为50 mg/L）；5 月13 日用72%霜脲·锰锌（北京燕化生产）0.05 kg 对水15 kg 叶面喷施预防马铃薯晚疫病1 次；在马铃薯块茎增长期（5 月23 日）用生物有机硒营养液150 mL加70%烯酰·霜脲氰0.03 kg（安徽百兆生产）对水15 kg混合均衡后进行叶面喷施（硒浓度为50 mg/L）。

对照（CK）B：在马铃薯块茎形成期（5 月3 日）将68.75%氟菌·霜霉威（德国拜耳生产）25 mL 对水15 kg 混合均衡后进行叶面喷施；5 月13 日用72%霜脲·锰锌（北京燕化生产）0.05 kg 对水15 kg 叶面喷施预防马铃薯晚疫病一次；5 月23 日用70%烯酰·霜脲氰0.03 kg（安徽百兆生产）对水15 kg 混合均衡后进行叶面喷施。

1.3 数据测定

定义规格类型，小薯，单薯重量＜50 g；中薯，单薯重量50～100 g；大薯，单薯重量＞100 g；测定大薯率、中薯率、小薯率、小区产量。委托湖北省地矿局恩施实验室检测马铃薯地下块茎中总硒和有机硒含量，计算有机硒占比。

1.4 数据分析

数据采用Excel 2013、SPSS 19.0 和Origin 软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 生物有机硒对马铃薯产量性状的影响

叶面喷施生物有机硒营养液对鄂薯10 号大中小薯个数的影响结果如图1 所示。与对照组（CK）相比，硒处理组的大薯、中薯和小薯个数均不同程度增加，增加幅度2.69%～17.72%，平均增幅9.47%。处理B 与A 相比，大薯、中薯和小薯个数亦不同程度增加，增加幅度3.70%～26.70%，平均增幅12.43%。

图1 不同处理对鄂薯10 号大中小薯个数的影响

叶面喷施生物有机硒营养液对鄂薯10 号大中小薯占比的影响结果如图2 所示。与对照组（CK）相比，处理A的大薯率增加3.65%，中薯率增加0.21%，小薯率降低0.92%；处理B的大薯率增加3.79%，中薯率下降1.68%，小薯率增加0.17%。

图2 不同处理对鄂薯10 号大中小薯占比的影响

叶面喷施生物有机硒营养液对鄂薯10 号大中小薯产量的影响结果如图3 和表1 所示。与对照组（CK）相比，处理A的大薯、中薯和小薯产量分别增加8.61%、7.35%和10.76%，小区产量增加8.54%，折合产量增加3 120.15 kg/hm2；处理B的大薯和中薯产量分别增加26.17%和11.00%，小薯产量下降0.10%，小区产量增加14.94%，折合产量增加5 620.20 kg/hm2。处理B 与A 相比，大薯和中薯产量分别增加8.94%和8.67%，小薯产量下降0.41%，小区产量增加9.06%，折合产量增加3 590.10 kg/hm2。

图3 不同处理对鄂薯10 号大中小薯产量的影响

表1 不同处理下鄂薯10 号的产量情况

2.2 生物有机硒对马铃薯硒含量的影响

随着叶面喷施生物有机硒营养液次数增加，马铃薯中总硒和有机硒含量均呈明显的增加趋势，相同处理不同品种间存在明显差异（图4），且处理组的硒含量均达到农业行业标准《富硒马铃薯》（NY/T 3116—2017）规定的15～150 μg/kg 要求。处理B 与A相比，马尔科总硒含量增加32.85 μg/kg，增幅52.18%，有机硒含量增加25.5 μg/kg，增幅53.13%；鄂薯10 号总硒含量增加106.25 μg/kg，增幅129.10%，有机硒含量增加77.2 μg/kg，增幅117.50%。处理组与对照组（CK）相比，A 组马尔科总硒含量增加51.90 μg/kg（增幅469.68%），有机硒含量增加39.9 μg/kg（增幅492.59%）；B 组马尔科总硒含量增加81.95 μg/kg（增幅591.70%），有机硒含量增加63.9 μg/kg（增幅665.63%）；A 组鄂薯10 号总硒含量增加47.35 μg/kg（增幅135.48%），有机硒含量增加37.45 μg/kg（增幅132.57%）；B 组鄂薯10 号总硒含量增加140.70 μg/kg（增幅294.04%），有机硒含量增加108.6 μg/kg（增幅316.62%）。品种间比较，鄂薯10 号聚硒能力优于马尔科，总硒含量增加19.35～92.75 μg/kg，有机硒含量增加17.70～69.40 μg/kg。

图4 不同处理对马铃薯硒含量的影响

3 小结与讨论

叶面施用生物有机硒营养液后马铃薯块茎产量分别提高8.54%（处理A）和14.94%（处理B），与利用相同硒肥在水稻［15］、小麦［16］和茶叶［17］的研究结果相似。殷金岩等［18］研究了3 种不同硒肥（保水缓释硒肥、生物炭基硒肥和硒酸钠硒肥）对马铃薯产量的影响，结果表明，硒肥用量为1.5 mg/kg 时马铃薯产量增加4.87%～5.44%，随着硒肥用量增加，马铃薯产量降低。Turakainen 等［19］研究了不同硒处理对马铃薯生长的影响，结果发现，施用硒酸盐显著提高马铃薯块茎产量9%。不同的硒源、试验条件和施硒方法可能会导致结果的不同。在本研究中，马铃薯种植在土壤中，通过叶面喷施生物有机硒营养液；在殷金岩等［18］研究中，马铃薯种植在土壤中，将硒肥施用于土壤中；在Turakainen 等［19］研究中，马铃薯种植在含有0.3 mg/kg 无机硒的石英砂中。

叶面喷施次数对作物的硒吸收有显著影响。黄思思等［17］研究发现，随着喷施次数的增多，叶面喷施相同浓度的生物有机硒的茶叶的总硒和有机硒含量增加。在本研究中，在相同硒源和浓度的情况下，马铃薯块茎中的硒浓度随着喷施次数的增加显著提高。

不同品种马铃薯硒吸收差异显著。张洋［20］在青海省富硒区种植3 种马铃薯品种，结果发现，不施Se 处理下，马铃薯块茎中Se 浓度为青薯2＞青薯9＞青薯168；施Se 处理下，马铃薯地下块茎中Se 浓度为青薯2＞青薯168＞青薯9。在本研究中，无论施硒与否，鄂薯10 号的富硒能力均优于马尔科，且喷施2次生物有机硒营养液后，鄂薯10 号块茎的总硒含量和有机硒含量最高，这与张洋［20］的研究结果类似。