富硒水稻种植技术研究与实践
2022-09-29覃松生聂晓年张伟志张宝杰
覃松生,聂晓年,张伟志,张宝杰
(1.怀集县农业技术推广中心,广东 肇庆 526400;2.广东新辉园农业发展公司,广东 肇庆 526400;3.肇庆学院农村科技特派员工作站,广东 肇庆 526061)
1817年硒元素被发现后,到1957年才进一步研究发现它是一种保护因子,能够防止营养性肝坏死;后再经深入研究,发现我国克山病的重要病因即为硒缺乏,于是采取了补硒的方法控制克山病.人们也逐渐认识到硒是谷胱甘肽过氧化物酶的活性成分,是人体生长发育必须的有益微量元素之一,具有防衰老、抗癌防癌、抗氧化和解毒等作用.1988年中国营养学会把硒和蛋白质、能量、几种重要维生素以及钙、锌、铁、碘等并列为15种每日膳食必需营养素.
水稻是世界上最重要的粮食作物之一,其含硒量与人体硒营养状况密切相关,研究富硒水稻对国人健康具有重要意义[1].目前富硒水稻的研究方向主要集中在以下几方面:如何施外源硒提高硒含量;根据基因筛选、选育富硒水稻品种;分析水稻硒的遗传性[1-2].通过根系施富硒肥和叶面喷施富硒肥实现富硒水稻种植是比较常见的方式.多个研究表明富硒水稻具有富硒、优质的特点[3-6].陈雪[7]等研究表明外源硒能显著提高稻米硒含量[8-14].谭周磁等[15]实验表明在贫硒地区硒肥可提高水稻产量2.105~9.167%,结实率提高3.172~12.107%.
1 中国缺硒现状
人体不能自身合成硒,需要通过膳食补充.从中国土壤硒分布图可见,我国72%的土壤属于低硒或缺硒土壤(图1),人体不能通过这些土壤种植的农产品满足身体硒的需要.随着人们对硒的重视,推动了硒肥的发展.
图1 中国硒元素分布图
2 硒有助于提高农作物品质
硒对农作物生长和增产有促进作用,因为适量的硒能够提高植物体内过氧化物酶活性,增强植株抗氧化能力,从而提高植株的抗逆性和抗衰老能力.所以,在低硒地区施用适量的硒可提高农作物产量.蔬菜补硒可以预防缺硒生理性病害,如黄瓜补硒可以防治弯曲,大白菜补硒可以防止发生干烧心病等.补硒也对果实的质量和耐贮性也具有重要提升作用.西瓜施用硒后能提高西瓜的硒含量,降低果实中铅、铬、汞等重金属的含量,从而降低作物的毒害.总的来说,硒对植物生长的作用主要有:
1.提高作物产量.外源硒可能会影响作物生长的养分环境,影响土壤中某些微生物的种类、数量或酶的活性,低浓度促进植物生长,高浓度时抑制植物生长.
2.拮抗重金属.与重金属结合,生成难溶的沉淀物质;参与调控植物螯合肽酶的活性;减轻重金属对植物体内抗氧化酶的抑制作用.
3.影响植物对其他营养元素的吸收.
4.硒在0.10 mg∕L以下浓度范围内能够促进和调控植物叶绿素的合成代谢.
5.能够促进种子萌发.硒在适宜浓度下能够促进种子萌发.
6.提高作物抗逆性、抑制真菌、减轻除草剂药害.
7.不同浓度下对植物体内多种酶有不同影响.在水稻分蘖期、孕穗期低浓度硒能明显提高谷胱甘肽过氧化物活性.
8.影响作物抗氧化作用.对油菜、大豆、玉米和小麦等高等植物具有抗氧化作用.
9.通过影响作物体内某些有机化合物水平提高作物品质.
3 富硒肥的种类
人们主要通过食用农作物来补充身体中的硒元素,而给其补硒可通过施用富硒肥来实现.
目前市场上常见富硒肥有无机富硒肥、有机富硒肥、叶面富硒肥、基施富硒肥等种类,新型富硒肥如生物富硒肥、纳米富硒肥等也不断出现.
有机富硒肥和无机富硒肥主要是按照组成成分划分的.其中有机富硒肥的种类较多,主要有氨基酸硒肥、腐植酸硒肥等.无机富硒肥主要有亚硒酸钠和硒酸钠,为矿质肥料,成分单纯,属速效性肥料.叶面富硒肥、基施富硒肥则是按照施肥方式进行划分的.叶面富硒肥是按照一定比例将硒产品或原料稀释到一定浓度后喷施到农作物叶面上,通过叶面吸收实现农产品富硒.通过增加土壤中硒的含量实现农产品富硒的肥料称为基施富硒肥.
新型富硒肥中的生物富硒肥是指利用微生物或动、植物组织和细胞制造的对作物具有特定肥效的生物制剂的肥料;纳米富硒肥是指纳米级的,以无机硒或硒蛋白、硒多糖等有机硒形式存在,易于被植物吸收和利用的肥料.
4 富硒肥肥效对比试验
为研究比较不同种类硒肥肥效,选择3种有机富硒肥进行水稻富硒实验:微生物纳米硒(四川某科技有限公司)、**螯合硒(郑州某科技有限公司)、极品螯合硒(哈尔滨某农肥有限公司).在肇庆怀集大岗镇谭石拱村广东新辉园农业发展有限公司水稻种植基地(如图2所示)进行实验研究,分别在1#地块30亩用微生物纳米硒,2#地块43亩用**螯合硒,3#地块40亩用极品螯合硒,水稻种植品种为美香占2号,在其苗期、分蘖期和灌浆期实施富硒液叶面喷施.富硒稻谷成熟后晾晒、干燥、脱壳处理后经检测,结果如表1所示.
图2 富硒水稻种植基地
表1 富硒肥富硒效果比较
实验表明极品螯合硒富硒效果最好,硒含量达到0.21 mg∕kg,符合国家富硒水稻标准.
5 极品螯合硒喷施次数对水稻硒含量的影响
富硒水稻实施方式为根据水稻生长期所需营养的需要,在水稻生长营养临界期和快速生长期,分别对应分蘖期和灌浆期实施,具体实施时机和富硒液喷适量如下:
分蘖期:17 ml螯合硒+17 ml辅助剂+15 L水,喷施1亩地.
灌浆期(灌浆1∕3到1∕2之间):33 ml螯合硒+33 ml辅助剂+15 L水,喷施1亩地.
为对比喷施次数对富硒水稻硒含量的影响,在怀集新辉园农业发展有限公司的谭石拱种植基地,针对种植水稻品种美香占2号,采用全生长期喷施2次和灌浆期喷施1次进行水稻硒含量对比分析,取同品种未喷施硒液的作为空白对照组(表2).
表2 富硒水稻喷施次数对水稻硒含量的影响
表2实验结果表明,极品螯合硒在水稻灌浆期喷施1次,富硒水稻硒含量为0.21 mg∕kg,在分蘖期和灌浆期各喷施1次富硒水稻硒含量达0.24 mg∕kg,喷施2次水稻硒液硒含量高于喷施1次的水稻硒含量且都达到国家富硒水稻标准,而且不论喷施1次和喷施2次,富硒水稻有机硒含量全部占总硒含量的100%.
6 极品螯合硒富硒水稻各部分硒含量分布
2021年早稻在怀集新辉园农业发展有限公司谭石拱种植基地,针对种植水稻品种美香占2号,采用分蘖期喷施1次和灌浆期喷施1次的富硒水稻种植方式,水稻成熟后在谭石拱种植基地的3个地块随机取样,取1个未喷施硒肥同品种水稻作为对照,分析稻米、米糠和秸秆中的硒含量如表3所示.
表3 富硒水稻各部分硒含量
由表3可见,美香占2号富硒米在同时喷施富硒肥的情况下,稻米、米糠和秸秆中硒含量分布规律为:秸秆>稻糠>米.究其原因,是因贫硒土壤富硒营养液在叶面喷施,硒被叶面吸收后向籽粒传递,所以出现秸秆中硒含量大于稻糠,米中硒含量最少的现象.李玉梅等人的研究结果也表明:叶面施用有机硒后,植株不同部位吸收、积累硒能力不同,按照叶、茎、穗顺序逐渐降低,水稻籽粒中硒含量以稻壳中最高[16].此结论与本研究结果相符.
7 结论
硒是人体必需的微量元素,对人体具有较强的健康功效,硒也有助于提高农作物品质.针对中国缺硒的现状,各种富硒肥料应运而生.文章研究了3种富硒肥对水稻的富硒效果,实验表明极品螯合硒富硒效果最好;喷施次数对水稻富硒效果实验表明喷施2次的富硒水稻硒含量高于喷施1次的,但均达到国家富硒水稻标准;通过对富硒水稻不同部位硒含量分析表明,秸秆中的硒含量高于稻糠中,米中硒含量最低.