富硒桃的研究与开发综述

2022-11-18申玉香陈银娣张钰淇邓枋英徐秋雨

现代园艺 2022年10期

申玉香，陈银娣，张钰淇，邓枋英，徐秋雨

（盐城工学院，江苏盐城 224051）

1973 年，世界卫生组织（WHO）正式宣布硒是人体必需的微量元素之一，也是谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-PX）的重要组成部分。大量研究表明，硒对动物和人类会产生生理作用，其中，最为突出的作用为抗癌和防癌，增强人体免疫力，预防心脑血管疾病和抗衰老，对重金属、辐射、微波有解除毒害的效应。硒对植物的生理效应主要表现在提高植物产量，改善果实品质，增加植物对环境胁迫和重金属为害的拮抗作用，提高植物抵抗各种病理和生理逆境的能力等。

作为40 多个缺硒国家之一，我国大约有70%地区的土壤缺硒，所以，导致近2/3 的家庭膳食营养存在缺硒的情况。缺硒会引发克山病、大骨节病、癌症、糖尿病、心脑血管、高血压综合症等疾病。缺硒产生的一系列营养问题，引起了各级相关部门和专家的高度重视。国务院于1997 年12 月制定了《中国营养改善行动计划》，将硒列为预防缺乏的营养元素之一。2017 年，国家发布了卫生行业标准，规定成人硒的参考摄入量为60μg/d，据报道，我国成人硒平均摄入量为44.4μg/d，远远低于规定摄入量。随着人们生活水平的提高，保健意识的增强，开发和利用硒资源，发展硒产业的热潮在国内日益兴起。近年来，富硒粮食、富硒蔬菜、富硒茶、富硒水果等多种农产品走俏市场，富硒产业成为最具特色和开发前景、经济效益良好的产业。

桃是蔷薇科多年生落叶乔木，是我国特有栽培水果品种。桃子在水果中有“天下第一果”的美誉，肉质鲜美、甜中带酸、性质温和、营养丰富，广受人们青睐。桃生产继高产、绿色之后，逐步向功能化方向发展，通过提升桃的品质，生产符合人们健康、新需求的桃产品，可有效提高桃市场竞争力，帮助种植户增加经济效益。发展富硒桃产业不仅能为水果生产经营者提供丰厚的经济回报，而且能为我国传统果业转型升级提供有效的途径。

硒是典型的双功能元素，缺少和过量摄入均会对机体造成伤害。在高硒地区，过量摄入导致人和动物中毒现象时有发生，人中毒会出现指甲异常、毛发脱落、皮肤脱色、疲乏无力、恶心呕吐等症状；动物急性硒中毒会出现“蹒跚盲”“碱毒症”。所以，在富硒桃生产中，硒的适量、安全、科学摄入意义重大。

1 富硒方法

1.1 天然资源富硒

在含硒量高的土壤种植作物，硒含量普遍较高。根据土壤含硒情况，中国农科院将土壤分为4 个等级，即缺硒区、低硒区、正常硒区、富硒地区，土壤中含硒量大于0.40mg/kg 的为富硒地区。我国天然的富硒地区少，主要分布在湖北恩施、陕西紫阳、江西宜春、安徽石台、广西巴马、江苏如皋、广东蕉岭等地。经过天然富硒土培养的富硒食品，比较著名的有湖北恩施富硒大米、富硒茶、富硒油菜，陕西紫阳的富硒猪肉、富硒魔芋，安徽石台县的富硒矿泉水等。富含硒资源的高硒地区，直接开发生产天然富硒食品，是投入小、见效快的方法之一，但我国人口众多，利用天然富硒食品补硒，远远不能满足补硒需求。

1.2 硒营养强化剂富硒

在食品中直接添加硒营养强化剂是补硒的有效途径，在《食品安全国家标准食品营养强化剂使用标准》（GB14880-2012）中，明确了富硒营养剂的要求和相关标准。富硒营养剂分为2 种，即无机富硒营养剂和有机富硒营养剂，无机富硒营养剂的主要成分是亚硒酸钠，有机富硒营养剂的重要化合物有：硒-蛋氨酸、硒代半胱氨酸、硒蛋白、富硒食用菌、富硒酵母等。人体对有机硒吸收量比无机硒的吸收率高30%，由于对前者的吸收主要是靠肠道壁主动运输，而对无机硒的吸收是被动扩散的方式。无机硒不但不易被人体吸收，而且有一定毒性，因此，有机硒代替无机硒是今后补硒的必然趋势。

1.3 人工施硒肥富硒

1.3.1 硒肥品种。目前，富硒肥可分为两大类：一类是以亚硒酸钠为主的无机硒肥，具有补硒快、价格低的特点，但其含有毒性，且植物和人体不易利用吸收。在使用过程中会增加对人体产生副作用的可能性，容易造成作物受害和土壤污染；另一类是有机硒肥，采用纯天然植物蛋白，在特定条件下进行生物水解、络合、分离，生产出高品质、多元素、吸收利用率高的有机络合硒肥。有机硒肥营养成分丰富、作用效果好、利用率高，是一条更安全的补硒途径。张绍鹏[1]研究表明，施用外源硒肥后，桃子果实中的硒含量得到明显提高，相比无机硒肥，有机硒肥的富硒效果要优于无机硒肥。

1.3.2 硒肥施用方法。硒肥施用方法大体分为土施、喷施、输液3 种。王孝娣[2]等对照叶面喷施与土施效果，发现桃叶片、果皮、果肉、果核硒含量，均是叶施硒肥＞土施硒肥＞对照，叶面喷施具有效果佳、经济的优点。张绍鹏[1]等认为，输液施硒会导致树干严重流胶，施硒率低，并不适合包括桃树在内的核果类果树，对于桃树，补硒的最佳方式为喷施，这与他人在葡萄、苹果、梨上的研究结果相似。

1.3.3 硒肥适宜浓度。王裔娜[3]研究认为，在0～20mg/L范围内，随着外源亚硒酸钠浓度的增大，桃果实中可溶性糖含量上升，可溶性固形物、维生素亦随之增加，而可滴定酸含量下降。施硒浓度达到30mg/L时，桃果实品质下降，以浓度为20mg/L的亚硒酸钠处理的桃品质最佳，明显提高了桃叶可溶性糖、可溶性蛋白、叶绿素含量。张海英[4]用不同浓度（0～10mg/L）的亚硒酸钠叶面喷施处理草莓、枣、桃，认为桃的富集硒能力最差，其最佳叶面喷施浓度可提高至20～40mg/L。因此，叶面喷施富硒最适宜的亚硒酸钠浓度应控制在20mg/L。施用有机硒肥处理桃时，同样需要增加喷施浓度，以提高富集硒能力，但单次施硒每棵树浓度最高不要超过100mg/L。

2 硒对桃影响研究的现状

2.1 硒对桃果实硒含量的影响

富硒桃是桃树将外源硒吸收转化后富集在果实中，主要是利用植物自身的代谢功能，从而提高桃子硒含量。郝浩浩[5]等用不同浓度的有机富硒液肥喷施桃树，结果表明，随着硒肥浓度的增加，桃果实含硒量也会增加。王裔娜[3]用不同浓度的亚硒酸钠处理后，发现桃树的叶片和果实中的硒含量均有明显增加。张海英[4]研究表明，随着硒处理浓度（亚硒酸钠）的提高，叶片中有机硒积累量也会提高，浓度间差异明显。其中，低浓度0.5mg/L、1mg/L 硒处理与对比差异较小，而中浓度5mg/L 和高浓度10mg/L 硒处理，富硒效果表现明显，且都是在桃的果实膨大初期，以高浓度10mg/L 硒处理表现出对硒吸收富集高效的效果。在不同浓度硒处理的桃果中，有机硒含量与叶片硒含量表现一致。

2.2 硒对桃果实品质的影响

一般而言，适宜的外源硒浓度对果实品质有良好的影响。王孝娣[2]等用氨基酸硒液体肥处理桃树，表明硒肥可显著增加果实可溶性固形物、可溶性糖含量及糖酸比，改善果实品质的同时，还能提高果实Vc 含量。王裔娜[3]研究认为，在0～20 mg/L范围内，随着外源硒浓度的增大，果实中可溶性固形物含量上升，可溶性糖和维生素C 含量亦随之增加，可滴定酸含量下降。施硒浓度达到30mg/L时，果实品质下降，硒处理浓度以20mg/L为最佳。喻凤莲[6]等研究认为，施硒后桃的甜度和口感变好，外观品质更佳，提高了桃果商品性。但郝浩浩研究认为，喷施富硒液肥对桃可溶性固形物、维生素C 含量及总酸含量影响较小。张绍鹏[1]等用无机硒和有机硒处理桃，得出的结果与郝浩浩一致。

2.3 硒对桃产量与相关生理的影响

果树在施用硒肥后，对产量有不同程度的影响，桃的平均产量可提高2%。王孝娣[2]等研究认为，施用氨基酸硒肥后，2 种桃的平均产量分别比对照高2.955 t/hm2、2.836 t/hm2。主要原因：（1）氨基酸硒肥提高了叶片质量，主要表现为栅栏组织、海绵组织、叶片增厚，比叶重增加；（2）提高了叶片净光合速率，叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量亦显著增加；（3）延缓叶片衰老；（4）提升桃树抵抗病虫毒害能力，有效减少杀菌剂使用量，减少果品农药的残留；（5）植株枝条成熟度和贮藏营养含量得到显著提高，同时，提高了植株越冬性和花芽质量。施展英杰[7]施用硒5182 后，桃果实单果重明显高于对照。

2.4 硒对桃储藏特性的影响

喷硒处理可显著改善果实贮藏品质。郭艳[8]等研究认为，Se 处理导致贮藏期间Vc 含量、油桃果实硬度、可滴定酸含量下降。果实可溶性固形物一直处于较高水平，增强了果实品质与耐贮性，延长了贮藏期，提高了商品价值。张海英[4]认为，为能较好地保持果实硬度，防止营养成分的减少，并维持一定的可溶性糖含量和可滴定酸含量，应向叶面喷施亚硒酸钠。硒处理增强了贮藏期间桃果实抗氧化酶系活性（超氧化物歧化酶、过氧化物酶、谷光甘肤过氧化物酶），提高了果实总抗氧化、贮藏期果实清除自由基和减少丙二醛积累、冷藏期果实氧化应激能力。

硒处理使得桃果实呼吸强度下降，延缓了果实衰老，这与呼吸丙酮酸激酶和己糖激酶活性受抑有关。王海波[9]研究表明，利用氨基酸硒肥增加了桃果实表面的红色和系统抗氧化能力，提高了外观质量和果实抗逆性，降低了电解质渗透率和MDA 含量，维持了细胞膜的完整性，同时，抑制了POP 与POD 活性，有效降低了桃果实腐烂率和褐变率。

2.5 硒对铅、镉、汞的拮抗作用

张志元[10]等用硒植物营养剂处理水蜜桃，发现果实硒含量比对照增加了1132.7%，对比标准样，重金属元素铅、镉、汞含量分别减少了83.5%、65.5%、23.9%，且随着硒含量的不断提高，抵抗重金属元素铅、镉、汞能力越来越明显。张海英[4]研究表明，施用叶面硒肥后，明显抑制了桃叶中镉和铅的含量，并且表现出较好的浓度梯度效果，表现为高浓度10mg/L 抑制效果最好。喻凤莲[6]等研究认为，施用叶面硒肥后，促进了桃对硒的吸收，限制了镉和锌元素的吸收。

3 富硒桃产业发展现状

中国农业科学院果树研究所王海波[8]等研发的“富硒功能性果品及其加工品生产技术”以葫芦岛市为核心，在辽宁、山东、河北、北京、山西、新疆等果树主产区大面积示范推广应用。该项成果在国家、省部及地方等各级11 个项目及课题的资助下，经过近9 年时间的科研攻关完成。该项成果的示范推广，有效提高了果品（包括桃在内的）质量和果实中硒等功能成分含量，促进了水果富硒技术的示范推广。据不完全统计，累计示范推广硒果品生产技术面积10666.67hm2，共培训果农1 万余人次，新增经济收益4.35 亿元，于2016 年获得了华耐园艺科技奖。通过富硒水果技术推广，不仅促进了农民增收和果业增效，而且涌现出一批创业致富典型，社会效益显著。

山东省在研究开发富硒农产品方面，取得了历史性成果。近年来，山东省利用星火科技计划，协助建设150多个富硒农产品基地，培养了40 多个富硒农产品，包括粮食、干鲜果品、蔬菜、禽蛋等。同时，依靠农业推广部门的帮助，统一培训，从而制定出富硒农产品生产技术操作规程，并结合统一检测产品、技术指导、肥源等有效措施，确保富硒基地健康有序地发展和创新。其中，在发展富硒农产品方面，山东省蒙阴市位居全国前列，该市组建了山东省首个富硒产业院士工作站，建设富硒产业基地3.7 万hm2，注册富硒农产品商标品牌达35 个。同时，山东蒙阴的富硒桃生产[10]也领先全国，农业研究和推广部门集成了富硒桃栽培技术，用于规范富硒桃生产，口感好、果型大、种植效益可观。

在富硒农产品及开展国民补硒项目的开发上，湖南省也位居前列。新田县投资5 亿元，充分利用富硒土壤资源，打造了湖南省第一个富硒农产品加工园；桃源县拥得丰富的天然硒资源，是“中国十大富硒之乡”。自1998 年，就已开始创建富硒农产品产业，共同创建富硒生产、加工基地40 多个，试验富硒农产品土壤面积近5000hm2，生产富硒农产品23 类、75 种、156 款，实现销售收入1.9 亿元，利润3780 万元，助农增收4100 万元。农业推广部门针对不同的桃品种，制定了有关富硒桃生产技术操作的规章制度。此外，统一利用硒肥品种和产品检测，指导当地富硒桃生产，保证富硒桃产品质量的同时，农民经济效益得到显著提高。

4 富硒桃开发的建议

对比富硒水稻、小麦、马铃薯、大蒜、茶叶等农产品，我国富硒水果（包括桃）的培育开发相对比较落后。为了推动富硒水果（桃在内）健康快速发展，提出以下建议：

4.1 推进产品标准制定，规范富硒水果（桃）产业发展

国家发布富硒茶叶、富硒稻谷、天然矿泉水等国家与行业标准，规定了富硒农产品，包括谷物类、豆类、蔬菜类、肉类、蛋类等农产品硒含量和硒代氨基酸含量。许多省和地区也制定了相关富硒产品地方标准，富硒水果包括富硒桃相关的国家和行业标准急待完善。需要协同管理部门、研究单位（流行病学、营养学、农学、产品加工相关），加强硒对桃果实品质影响的相关研究，针对桃的特点开发富硒专用肥和相关使用技术研究[11]，推进富硒桃产品标准的制定。