喷施不同硒肥对水稻生长及硒富集的影响

王茂辉，李珂清，萧洪东，钟春燕，聂金泉

（1.肇庆市农业科学研究所，广东肇庆 526070；2.佛山科学技术学院食品科学与工程学院，广东佛山 528000）

硒是由瑞典化学家Berzelius 于1817 年最先发现的，认为其是一种化学元素，经过100 多年的研究，直到1957 年美国的K.Schuarz 才发现硒是一种生物微量元素，现已被世界卫生组织确认为生物体必需的营养元素之一[1]。硒作为一种人体必需的微量元素，虽然在人体内的含量很低，但却是一些抗氧化酶和硒-P蛋白的重要组成成分，具有一定的保健功能[2]。研究发现硒元素对人类有多种保健功效，如抗病毒、抗衰老、抗氧化、抗辐射、提高人体免疫力等，因此硒元素的摄入量直接关系人类的身体健康[3-5]。随着物质生活水平的提高，人们越来越注重养生，各种保健品、营养添加剂、辅食等产品都被研发出来满足人们生活需要，但并不是说补得越多越好，也不是说任何形态的硒都能被人体吸收，植物是人类补硒的主要来源[6-7]。近几年，富硒农产品作为特色农产品在国内普遍种植，富硒产业发展蓬勃，得到各地政府的大力支持，有些地区还作为精准扶贫项目加以推广，如福建的明溪县、连城县、云宵县等推广种植富硒葡萄、富硒大米、富硒枇耙等[8]。随着福建、湖北、广西、山东等省份富硒产业的发展，具有从初级富硒农产品向富硒保健品发展的趋势[9]。水稻是我国的主要粮食作物，目前全国有65%以上的人口以稻米为主食，年消费总量达2 亿吨。水稻产业是我国最大的粮食产业，在保障国家粮食安全中起着至关重要的作用[10]。富硒大米就是通过水稻富硒栽培使硒富集，是利用生物强化的原理生产出高硒含量的稻米，再将富硒稻米加工成富硒大米，其硒含量比普通大米高6～9倍[11-12]。

土壤中硒的存在形态主要有硒酸盐和亚硒酸盐态、金属硒化物、有机态硒、元素态硒和挥发态硒等形式[13]。我国属于缺硒国家，有72%的土壤属于低硒或缺硒土壤，在这种土壤上种植的作物的含硒量也很低，不能满足人体所需，因此增施外源硒以增加植物的含硒量是生产富硒农产品的主要途径，也是现阶段人工生产富硒水稻的常见方法。10 多年前研究发现国内稻米硒元素含量约为0.032 mg·kg-1，低的仅有0.016 mg·kg-1，远不能满足人体健康所需[14]。富硒稻米主要有保健、防病、安全、高效等特点，其特殊的保健功能深受消费者青睐，市场前景良好，近年来发展迅速，越来越多的地方和研究人员都投入到富硒水稻产业。本试验通过在水稻分蘖期、齐穗期叶面喷施外源硒肥，探究不同硒肥对早、晚造水稻生长的影响及硒富集规律，以期为肇庆市推广合适的叶面肥打下基础，促进富硒稻米的种植和推广。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验材料为广东省主推水稻品种籼稻美香占2号。硒肥：微生物纳米硒是四川中农和润科技有限公司生产的一种叶面肥，具有易吸收的特点，能够增加作物对硒元素的吸收，提升作物硒含量，使用时稀释200倍。极品螯合硒是哈尔滨新东农业旱作节水技术有限公司的产品，为土壤及农作物硒含量调节剂，使用时需配合螯合硒助剂，该产品具有稳定性好的特点，使用时螯合硒和助剂各取33 mL并加入15 kg清水稀释后喷雾。两种硒肥使用方法均为叶面喷施。

1.2 试验方法

采用早晚两造连续种植，试验地点位于肇庆市农业科学研究所鼎湖基地。每造设置4 个处理：CK、微生物纳米硒（Se1）、极品螯合硒（Se2）、微生物纳米硒+极品螯合硒（Se1+Se2），每个处理种植20 m2，3次重复，在分蘖期（封垄）和齐穗期叶面喷施不同硒肥。栽培管理同常规大田管理。成熟期后，每个重复选取3 株水稻，调查其主要农艺性状，包括株高、有效穗数、每穗总粒数和实粒数、结实率、千粒重等指标。采用植株营养测定仪（型号LYS-4N）在分蘖、拔节、灌浆和黄熟期测定水稻叶片SPAD 值。通过小区测产，分析硒肥对水稻产量的影响。同时取样植株地上部，分析水稻成熟期的茎秆、叶片、糙米和精米的硒富集情况。

1.3 数据分析

采用EXCEL、SPSS软件对试验数据进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同硒肥处理对水稻农艺性状的影响

农艺性状调查结果显示（见表1），早晚造喷施微生物纳米硒和极品螯合硒处理的水稻有效穗数、实粒数、总粒数都高于对照，其中喷施极品螯合硒处理显著高于其他处理，表明硒肥能够增加水稻分蘖数和结实数；但不同处理间的株高、穗长、结实率和千粒重等差异不显著，表明喷施硒肥对株高、穗长、结实率和千粒重等农艺性状的影响不大。

表1 不同硒肥处理对水稻农艺性状的影响

2.2 不同硒肥处理对叶片SPAD值的影响

SPAD （Soil and Plant Analyzer Development,SPAD）值可以用来衡量叶片的绿色程度[15]。由表2 可见，随着水稻生育期（分蘖期、拔节期、灌浆期、黄熟期）的推进，其叶片SPAD 值逐渐降低，叶片由绿变黄；早造喷施微生物纳米硒和极品螯合硒处理水稻的分蘖期、拔节期、灌浆期SPAD 值略低于对照，表明喷施硒肥会略微影响水稻叶片的光合作用，但黄熟期的差异不显著；晚造喷施微生物纳米硒和极品螯合硒处理的水稻4 个时期的SPAD 值都低于对照，且差异显著，影响同早造一样。

表2 不同硒肥处理对叶片SPAD值的影响

2.3 不同硒肥处理对水稻产量的影响

水稻成熟期时，测定每个小区的实际产量，每个处理采用3 点取样法设置3 次重复，测定每平方米实际产量，再换算成667 m2产量。结果表明，单独喷施微生物纳米硒或极品螯合硒处理的早、晚造水稻产量略高于对照，但差异不显著；而同时喷施微生物纳米硒和极品螯合硒处理的早造、晚造水稻产量分别为8 333.33、8 833.33 kg·hm-2，显著高于其他处理，表明在水稻分蘖期和齐穗期叶面喷施硒肥能够提升水稻产量（见表3）。

表3 不同硒肥处理对水稻产量的影响

2.4 不同硒肥处理的植株地上部硒含量比较

成熟期取植株地上部分茎秆、叶片和籽粒（糙米和精米）进行硒含量测定，结果显示早造喷施硒肥处理的精米、糙米、叶片、茎秆硒含量均显著高于对照，其中同时喷施微生物纳米硒和极品螯合硒处理的精米硒含量为0.06 mg·kg-1、糙米硒含量0.14 mg·kg-1、叶片硒含量0.26 mg·kg-1、茎秆硒含量0.42 mg·kg-1，可以看出地上部硒含量为茎秆＞叶片＞糙米＞精米，且精米和糙米的硒含量均远高于国家稻米硒元素平均含量的0.032 mg·kg-1；晚造同早造一样，茎秆、叶片、糙米、精米等都有一定的硒富集，表明叶面喷施硒肥能够提高水稻地上部的硒含量，且精米的硒含量高于国家富硒稻米标准（见表4）。

表4 不同硒肥处理的植株地上部硒含量比较

3 小结

目前在富硒水稻的开发应用上，采用最多的是增施外源硒肥来提高稻米中的硒含量，根据水稻对硒元素的生理吸收、代谢特点，开发出易被植株吸收利用的富硒肥料；通过土壤洒施或叶面喷施硒肥，提高硒在水稻籽粒中的积累，进而生产出硒含量明显高于对照的富硒水稻。关于叶面喷施硒肥，有研究发现1 次喷施硒肥的增硒效果为齐穗期＞分蘖期＞孕穗期＞灌浆期，2 次喷施硒肥的增硒效果为分蘖期＝齐穗期＞孕穗期＝灌浆期[17]。在水稻生产中施加硒肥，不但可以提高稻米中的硒含量，还能在一定程度上提高水稻产量，改善稻米品质，增强水稻抗逆性，减轻重金属铬、镉、铅等对水稻的毒害作用[16]。

根据国内外近20年的实践，证明喷施富硒叶面肥生产富硒水稻是一种很成熟、很流行、很安全的技术措施，与喷施普通叶面肥基本一致。本试验选择广东省丝苗米代表品种美香占2 号，通过在其分蘖期与齐穗期叶面喷施生物纳米硒和极品螯合硒，发现喷施硒肥能够增加植株分蘖，提高有效分蘖数、结实数及产量；叶片SPAD 值随着水稻生育进程呈现逐渐降低的趋势，叶片由绿变黄；地上部硒富集较明显，硒含量茎秆＞叶片＞糙米＞精米，其中稻米（精米）硒含量在0.04～0.07 mg·kg-1，高于国家稻米硒元素含量的0.032 mg·kg-1；喷施硒肥对早造和晚造水稻的影响基本一致，试验结果同前人研究结论基本一致。该研究结果可为肇庆市推广合适的叶面肥打下基础，促进富硒稻米的种植和推广。