喷硒时期和喷硒量对豫西高山区玉米籽粒硒含量的影响

张 洁，田文仲，张春强，李旭辉，朱 永，胡晓亮，冀天会

（洛阳农林科学院，河南 洛阳 471023）

硒是动物生长发育必需的微量元素［1］。硒与身体健康息息相关，具有高抗氧化、抗癌、抗衰老、解除重金属毒害、提高人体免疫力等重要作用［2］。人体缺硒导致克山病、大骨节病等疾病［3］。硒分为植物有机硒和无机硒2 种，无机硒有较大的毒性，且不易被吸收，不适合人和动物使用。植物有机硒是通过高聚硒植物富集土壤中硒元素，然后和植物体内蛋白质结合形成有机硒，一般以硒蛋氨酸的形式存在，通过作物富硒来补充人体硒含量是公认的直接、安全有效的补硒途径［4］。富硒玉米籽粒中的有机硒占总硒的90%以上［5］。栾川县、嵩县、洛宁县等广大山区是洛阳市硒资源分布比较丰富的区域，因海拔高、昼夜温差大、生育时间长，生产的农产品甜、香，深受消费者欢迎，通过富硒技术进一步提高农产品硒含量，对引领富硒产业发展，开发山区资源，带动山区群众致富具有重要作用。为此，探索喷硒时期、喷硒量、喷硒次数对玉米籽粒硒含量的影响，明确玉米外源硒的最佳施用时期和施用量，为富硒玉米的栽培管理提供科学依据。

1 材料和方法

1.1 试验地概况及试验材料

试验在栾川县冷水西增河村进行，该区属暖温带大陆季风气候，四季分明，昼夜温差大，海拔1 280 m，平均气温9.2 ℃，年平均降雨量764 mm，年平均生长期212 d，年平均无霜期150 d，年平均日照时间1 800 h，年总辐射85 kcal/cm2。土壤为灰黄泥土，肥力较高，适耕性好，全硒含量为0.76 mg/kg。一年一季，玉米生育期长，产量高，品质好。

硒肥选用分析纯亚硒酸钠（Na2SeO3），复合肥料为史丹利复合肥（N∶P2O5∶K2O=26∶7∶8），玉米品种为承玉6 号。

1.2 试验设计

1.2.1 不同喷硒时期和喷硒量下喷施1 次对玉米籽粒含硒量的影响 采用裂区设计，主区为喷硒时期，设3 个时期，分别为小喇叭口期（6 月3 日）、抽雄期（7月14 日）、灌浆期（8 月6 日），每个时期喷施1次；副区为喷硒量，设6 个水平（以亚硒酸钠计），分别为清水对照（C0）、15 g/hm2（C1）、30 g/hm2（C2）、60 g/hm2（C3）、90 g/hm2（C4）和120 g/hm2（C5）。共18 个处理，3次重复，小区面积14.4 m2。2021 年4 月17 日播种，种植密度为54 000 株/hm2，穴施底肥（史丹利复合肥）750 kg/hm2，9 月22 日收获。使用背负式手动喷雾器进行均匀喷雾，喷施量为450 L/hm2。叶面喷施时间选定在晴天无风天气的9：00—11：00，若4 h 内遇雨及时补喷。为避免喷施时溶液扩散到相邻小区，喷施时用塑料膜把小区隔开。其他管理同当地大田生产。

1.2.2 不同喷硒时期和喷硒量下喷施2 次对玉米籽粒硒含量的影响 采用裂区设计，主区为喷硒时期，设3 个时期，分别为抽雄期、灌浆期、抽雄期+灌浆期，喷硒次数均为2 次，喷硒时间分别为7 月14 日、7 月27 日，8月6 日、8 月14 日，7 月14 日、8 月6 日；副区为喷硒量，每次喷施均设3 个水平，分别为30 g/hm2（C2）、60 g/hm2（C3）和90 g/hm2（C4）。共27 个处理，3次重复，小区面积14.4 m2。2021 年4 月17 日播种，种植密度为54 000 株/hm2，穴施底肥（史丹利复合肥）750 kg/hm2，9 月22 日收获。喷施方法同1.2.1。

1.3 测定项目及方法

籽粒硒含量采用氢化物原子荧光光谱法（GB 5009.93—2017）［6］测定。

1.4 数据处理

采用SPSS 22.0 和Excel 2013 进行数据处理分析。

2 结果与分析

2.1 不同喷硒时期和喷硒量下喷施1 次对玉米籽粒含硒量的影响

由表1 可知，同一生育时期，随着喷硒量的增加玉米籽粒硒含量增加。与C0 处理相比，C2—C5 处理玉米籽粒平均硒含量依次显著增加，增加幅度为157.5%~500.0%。不同时期喷硒处理玉米籽粒硒含量不同，从整体看，抽雄期>灌浆期>小喇叭口期。根据陕西省地方标准（DB61/T 556—2012）［7］规定，玉米安全含硒量为0.15~0.30 mg/kg。小喇叭口期喷硒处理玉米籽粒硒含量均低于0.15 mg/kg，小喇叭口期玉米主要处于营养生长期，营养运输到根、茎、叶，籽粒吸收较少，不建议此时期喷硒。抽雄期喷硒处理玉米籽粒平均硒含量分别较小喇叭口期和灌浆期增加了0.080 mg/kg 和0.016 mg/kg，增幅分别为94.1% 和10.7%。抽雄期是玉米营养生长向生殖生长的转化时期，此时玉米叶面积指数最大，吸收功能强，有利玉米籽粒硒的富集，故喷硒1 次情况下以抽雄期喷硒60~90 g/hm2较优，而灌浆期以60~120 g/hm2较优。综上，喷硒1 次情况下，抽雄期以喷硒60~90 g/hm2或灌浆期以喷硒60~120 g/hm2处理玉米籽粒硒含量较高，且不超过安全含硒量范围，以抽雄期效果更佳。

表1 不同喷硒时期和喷硒量下喷施1 次对玉米籽粒含硒量的影响mg/kg

2.2 不同喷硒时期和喷硒量下喷施2 次对玉米籽粒硒含量的影响

由表2 可知，在喷硒量30~90 g/hm2、喷硒2 次的情况下，抽雄期玉米籽粒硒含量为0.297~0.440 mg/kg，灌浆期玉米籽粒硒含量为0.227~0.467 mg/kg，抽雄期+灌浆期玉米籽粒硒含量为0.155~0.640 mg/kg。总体上，不同生育时期处理玉米籽粒硒含量表现为抽雄期>灌浆期>抽雄期+灌浆期。抽雄期喷硒处理玉米籽粒平均硒含量分别较灌浆期和抽雄期+灌浆期增加了11.1%和12.2%。玉米籽粒富硒量受不同生育时期和喷硒量共同影响，为了提高富硒玉米的商品性，一定要把握最佳喷硒时期和喷硒量的搭配。

表2 不同喷硒时期和喷硒量下喷施2 次对玉米籽粒硒含量的影响mg/kg

根据陕西省地方标准（DB61/T 556—2012）［7］规定，玉米安全含硒量为0.15~0.30 mg/kg。抽雄期，C2+C2 处理玉米籽粒硒含量在安全范围内，而其他处理均超出安全范围；灌浆期，C2+C2、C4+C2 和C2+C3 处理玉米籽粒硒含量在安全范围内；抽雄期和灌浆期，C3+C4、C4+C3 和C4+C4 处理玉米籽粒硒含量超出安全范围。总体上，所有处理所有时期中玉米籽粒硒含量不超过安全范围的仅占33.3%，抽雄期和灌浆期喷施2 次超出安全范围的较多，这与喷施时间较集中喷施量偏大，有利于硒的富集有关。

3 结论与讨论

研究发现，人和动物缺硒和硒中毒之间的范围很窄，如果食物中的硒含量小于0.05 mg/kg，就会造成人体缺硒，大于35 mg/kg 又会产生中毒，安全的硒含量是0.10~0.36 mg/kg［8］。本研究结果表明，在栾川县富硒土壤上，喷硒1 次情况下，玉米抽雄期以喷硒60~90 g/hm2或灌浆期以喷硒60~120 g/hm2处理籽粒硒含量较高，且不超过安全含硒量范围，这与前人［9‑10］结果一致。

本试验所用硒肥为亚硒酸钠，亚硒酸钠有效硒含量较高，玉米吸收比较好，但亚硒酸钠是一种有毒的化合物，使用不合理很容易对作物造成毒害作用［11］。生产上盲目施用高浓度富硒肥料以及在玉米生长不同时期多次施用肥料，均不是玉米富硒的有效方法，应该根据各地区情况筛选适宜各地区的有机叶面硒肥施用时期和施用量。