硅和硒肥叶面调控对水稻镉铅吸收积累的影响

2023-12-05胡婧怡陶荣浩周晓天张慧敏胡含秀高羽欣谢君豪马友华

农业资源与环境学报 2023年6期

胡婧怡，陶荣浩，周晓天，张慧敏，胡含秀，高羽欣，谢君豪，马友华

（农田生态保育与污染防控安徽省重点实验室，安徽农业大学资源与环境学院，合肥 230036）

当前，随着工农业的快速发展，重金属污染受到广泛关注。2014 年公布的《全国土壤污染状况调查公报》显示，我国土壤镉点位超标率为7%。镉进入人体后，可能引发各种疾病，严重影响人体健康[1]。叶面阻控技术是降低水稻镉积累的农艺调控措施之一[2-4]，主要通过喷施叶面阻控剂，利用阻控剂与镉铅等重金属竞争叶面细胞上的结合位点及螯合作用，降低重金属的活性，进而抑制重金属由叶片经穗轴向籽粒中转运[5]。叶面阻控技术可通过提高叶面细胞抗氧化酶的活性、促进水稻生长发育和改善水稻抗逆性，提高水稻抗性和阻控能力。

硅是作物生长不可或缺的微量元素，对生长发育起着重要的作用[6]。硅可以促进水稻的生长发育，改善其抗逆性，降低细胞膜的通透性和加强水稻对重金属镉的抗性[7]。目前喷施的叶面阻控剂多为含硅材料，硅从叶片进入水稻体内后可向根部移动，与镉铅发生沉淀反应，阻止镉铅向上运输，从而减少作物地上可食用部位镉铅的含量[8]。研究表明，施硅在降低稻米镉含量的同时，也能提高稻米品质。黄崇玲等[9]发现，与土壤施硅相比，叶面喷施硅溶胶降低水稻镉含量的能力更强。Wang 等[10]研究发现，叶面喷施纳米硅不仅可以抑制镉从作物根部到地上部位的迁移，而且有助于作物生长。王世华等[11]通过盆栽试验发现，水稻在喷施有机硅和无机硅后，稻米中镉的含量分别下降44%和53%。

硒对促进作物生长发育和新陈代谢具有重要作用[12]。作物通过硒的生物强化作用，能够提高籽粒中硒含量，进而促进人体对硒的吸收[13]。研究发现，硒能与土壤中镉铅等重金属产生拮抗作用，降低植物对重金属镉铅的吸收[14-15]，特别是硒能与重金属镉相结合形成难溶的CdSeO3，使其难以被作物吸收。研究表明，叶面喷施硒不仅可以显著提高水稻籽粒有机硒含量，而且能降低水稻砷、镉和汞等多种重金属的积累，提高水稻抗逆性[16]。管恩相等[17]研究表明，水稻喷施叶面硒肥可以使稻米增产16.2%，镉含量下降8.6%～17.8%。因而，利用硒与镉铅等重金属之间的拮抗作用，对种植在镉铅污染农田上的水稻喷施硒肥，可实现水稻安全生产。

当前我国南方地区的部分农田存在铅镉复合污染，以往的研究多聚焦在喷施叶面阻控剂能否在单一污染的农田降低作物重金属，但是对叶面阻控剂种类、喷施次数和喷施量等方面的研究相对较少，对喷施叶面阻控剂在降低农作物重金属的同时补充其可食用部分的氮磷钾等元素的研究也鲜有报道。本研究通过田间试验，探讨了不同生长期喷施硅、硒叶面肥对水稻镉铅吸收的影响，以期为镉铅复合污染农田修复及农产品安全利用提供理论和实践依据。

1 材料与方法

1.1 试验地点

试验地为安徽省铜陵市义安区某镉铅复合污染农田。土壤pH 值为6.06，土壤镉全量为2.612 mg·kg-1，高于农用地土壤污染风险管控值，有效态镉为1.213 mg·kg-1；铅全量为186.52 mg·kg-1，高于农用地土壤污染风险筛选值，有效态铅为60.12 mg·kg-1。土壤硒含量为0.171 mg·kg-1，有效硒含量为0.064 mg·kg-1，土壤有机质含量为19.37 g·kg-1，全氮含量为0.83 g·kg-1，碱解氮含量为83.78 mg·kg-1，有效磷含量为18.41 mg·kg-1，速效钾含量为156.5 mg·kg-1。

1.2 试验设计

试验处理：①不喷施处理CK：分蘖期、抽穗期、灌浆期各喷施清水1 次。②硅肥处理：Si-1：抽穗期喷施叶面硅肥1 次，其余时期喷施清水；Si-2：灌浆期喷施叶面硅肥1 次，其余时期喷施清水；Si-3：抽穗期和灌浆期喷施叶面硅肥各1 次（共2 次），其余时期喷施清水；Si-4：分蘖期、抽穗期和灌浆期喷施叶面硅肥各1次（共3次）。③硒肥处理：Se-1：抽穗期喷施叶面硒肥1 次，其余时期喷施清水；Se-2：灌浆期喷施叶面硒肥1 次，其余时期喷施清水；Se-3：抽穗期和灌浆期喷施叶面硒肥各1 次（共2 次），其余时期喷施清水；Se-4：分蘖期、抽穗期和灌浆期喷施叶面硒肥各1次（共3次）。

试验材料：供试的水稻品种为当地适宜种植的桂朝2 号。叶面硒肥为有机富硒肥（Se≥5 g·L-1，pH 6～7），叶面硅肥为液体硅肥（Si≥100 g·L-1，pH 10～11），均由安徽罗壳智沣农业科技有限公司生产。每次喷施叶面肥用量为1.5 L·hm-2，加水600 kg·hm-2，稀释400 倍后，各处理统一在晴天的9：00—10：00 完成喷施，均匀喷施于叶面正反面及稻穗上，以液滴挂满叶面及稻穗为佳。

田间试验于2021 年6 月16 日—9 月27 日开展，小区试验设计采用区组随机分布，共9 个处理，每个处理小区设置3 次重复，共计27 个处理小区，每个小区面积为20 m2，各小区间用水泥护埂，清洁水灌溉，截断污染源。按照当地高产栽培技术施肥量施肥，基肥采用45%（15-15-15）复合肥600 kg·hm-2，在插秧前1～2 d 施入，水稻密度（株行距）为13 cm×30 cm；20 d 后施尿素150 kg·hm-2作返青分蘖肥，施用钾肥112.5 kg·hm-2，水稻孕穗期追施尿素112.5 kg·hm-2作孕穗肥。

1.3 样品采集

样品于2021 年9 月27 日水稻成熟期采集并实际测产。植株样品采集按梅花形取样法在每个小区采取水稻5 株。土壤样品在采集水稻样品当日采集，在采集水稻样品的点位处直接采集水稻根区土壤（0～20 cm），并组成混合土样，土样质量约1 500 g。水稻植株先后用自来水和去离子水清洗干净，再将整株分为根部、茎叶和稻谷。根部和茎叶于105 ℃下杀青30 min，80 ℃下烘干至恒质量；稻谷晒干后按照农业行业标准《米质测定方法》（NY/T 83—2017）出糙，分离出糙米和壳。各部位样品测定干质量后，利用不锈钢粉碎机进行粉碎。土壤样品在阴凉处风干后，粉碎研磨过10目筛和100目筛，装入自封袋备用。

1.4 样品测定

水稻样品中多种元素的测定参照《食品安全国家标准食品中多元素的测定》（GB 5009.268—2016），用美国赛默飞（iCAP 7000 Series）电感耦合等离子发射光谱仪（ICP-OES）测定水稻不同部位重金属镉、铅含量和糙米中硅、硒含量。糙米氮和磷元素用AA3 型连续流动分析仪（SEAL XY-2 SAMPLER）测定，钾元素含量在火焰光度计（Sherwood 410）上测定。土壤样品中全量镉、铅含量根据《土壤质量铅、镉的测定》（GB/T 17141—1997）中石墨炉原子吸收分光光度法测定，土壤有效态镉（DTPA-Cd）和有效态铅（DTPAPb）的测定根据《土壤质量有效态铅和镉的测定》（GB/T 23739—2009），用德国耶拿（Z700P）原子吸收分光光度计测定。

以国家标准参比物质土壤样品（GBW07461）和植物样品（GBW10045）进行质量控制，分析结果均在允许误差范围内。

1.5 数据分析与统计

根据以下公式计算相关指标：

采用Excel 2016 进行数据整理，试验数据使用SPPS 23.0进行方差分析和相关性分析。处理间的比较采用最小显著性差异法（LSD），图表中的数据均采用平均值±标准差表示，差异显著水平为P<0.05。采用Origin 2017制图。

2 结果与分析

2.1 叶面喷施硅和硒肥对水稻产量的影响

由图1 可知，叶面喷施硅肥产量在7.53～7.70 t·hm-2之间，较CK 显著提升了2.45%～4.81%（P<0.05），其中在抽穗期-灌浆期2 次喷施（4.49%）增产的效果与仅在抽穗期（2.45%）或灌浆期（2.51%）1 次喷施处理差异不显著（P>0.05）；而在分蘖期-抽穗期-灌浆期3 次喷施的增产效果达到了4.81%，与喷施2 次处理差异不显著（P>0.05）。叶面喷施硒肥产量在7.58～7.72 t·hm-2之间，较CK 显著提升了3.21%～5.08%（P<0.05）。

图1 叶面喷施硅和硒肥对水稻产量的影响Figure 1 Effect of spraying silicon and selenium on rice yield

2.2 叶面喷施硅和硒肥对水稻镉铅含量的影响

2.2.1 叶面喷施硅和硒肥对糙米镉铅含量的影响

由图2 可知，叶面硅肥处理糙米镉含量在0.189～0.258 mg·kg-1之间，较CK 下降了11.43%～35.12%，其中在抽穗期-灌浆期2次喷施（33.64%）的效果与仅在抽穗期（11.43%）或灌浆期（15.31%）1 次喷施处理差异显著（P<0.05），分蘖期-抽穗期-灌浆期3 次喷施（35.12%）对糙米降镉效果与2 次喷施处理差异不显著（P>0.05）。叶面硒肥处理下糙米镉含量在0.173～0.222 mg·kg-1之间，较CK 下降了23.69%～40.61%，其中在抽穗期-灌浆期2次喷施（38.65%）的效果与仅在抽穗期（23.69%）或灌浆期（25.61%）1 次喷施处理差异显著（P<0.05），分蘖期-抽穗期-灌浆期3 次喷施（40.61%）对糙米降镉效果与2 次喷施处理差异不显著（P>0.05）。喷施硅肥或硒肥2 次及以上均能够将糙米中镉含量降低至《食品安全国家标准食品中污染物限量》（GB 2762—2022）中规定的限量值以下。

图2 叶面喷施硅和硒肥对糙米镉铅含量的影响Figure 2 Effect of spraying silicon and selenium on cadmium and plumbum content in brown rice

叶面硅肥处理下糙米铅含量在0.138～0.194 mg·kg-1之间，较CK 下降了10.45%～36.06%。其中在抽穗期-灌浆期2 次喷施（34.67%）的效果与仅在抽穗期（10.45%）或灌浆期（16.46%）1 次喷施处理具有显著差异（P<0.05），分蘖期-抽穗期-灌浆期3 次喷施（36.06%）对糙米降铅效果与2 次喷施处理差异不显著（P>0.05）。叶面硒肥处理下糙米铅含量在0.132～0.181 mg·kg-1之间，较CK 下降了16.32%～38.83%，其中在抽穗期-灌浆期2次喷施（35.28%）的效果与仅在抽穗期（16.32%）或灌浆期（23.86%）1 次喷施处理具有显著差异（P<0.05），分蘖期-抽穗期-灌浆期3 次喷施（38.83%）对糙米降铅效果与2 次喷施处理差异不显著（P>0.05）。1次喷施硅肥或硒肥即可将糙米中铅含量降低至《食品安全国家标准食品中污染物限量》（GB 2762—2022）中规定的限量值以下。

2.2.2 叶面喷施硅和硒肥对水稻植株镉含量的影响

由表1 可知，叶面硅肥处理下稻壳和秸秆镉含量分别在0.048～0.057 mg·kg-1和0.776～0.821 mg·kg-1之间，较CK 分别下降了17.39%～30.43% 和7.55%～12.61%，稻壳和秸秆镉含量除仅在抽穗期喷施与CK相比差异不显著外（P>0.05），其余3 个处理与CK 间均存在显著差异（P<0.05）。根镉含量在1.128～1.148 mg·kg-1之间，较CK 下降了4.81%～6.47%，但差异不显著（P>0.05）。

表1 叶面喷施硅和硒肥对水稻植株镉含量的影响（mg·kg-1）Table 1 Effect of spraying silicon and selenium on Cd content in rice plant（mg·kg-1）

叶面硒肥处理下稻壳镉含量在0.056～0.066 mg·kg-1之间，较CK 下降了4.35%～19.84%，但与CK 相比差异不显著（P>0.05）。秸秆镉含量在0.716～0.826 mg·kg-1之间，较CK 下降了6.95%～19.34%，在抽穗期-灌浆期2次喷施的效果（19.34%）要好于仅在抽穗期（6.95%）或灌浆期（7.74%）1 次喷施，且具有显著差异（P<0.05），而在分蘖期-抽穗期-灌浆期3 次喷施与2次喷施处理之间差异不显著（P>0.05）。根镉含量在1.129～1.153 mg·kg-1之间，较CK 下降了4.39%～6.38%，但差异不显著（P<0.05）。

2.2.3 叶面喷施硅和硒肥对水稻植株铅含量的影响

由表2可知，叶面硅肥处理下稻壳、秸秆和根的铅含量分别在0.236～0.282、2.663～3.414 mg·kg-1和0.881～1.044 mg·kg-1之间，较CK 分别下降了12.42%～26.71%、3.31%～24.58%和31.22%～41.97%，除灌浆期喷施硅肥处理秸秆铅含量外，稻壳、秸秆和根铅含量与CK均具有显著差异（P<0.05）。其中在抽穗期-灌浆期喷施2次对降低稻壳（29.29%）和秸秆（47.26%）铅含量的效果要好于仅在抽穗期（11.89%和24.85%）或灌浆期（23.07%和26.28%）1次喷施，且差异显著（P<0.05），但硅肥处理之间根铅含量差异不显著（P<0.05）。

表2 叶面喷施硅和硒肥对水稻植株铅含量的影响（mg·kg-1）Table 2 Effect of spraying silicon and selenium on Pb content in rice plant（mg·kg-1）

叶面硒肥处理下稻壳和秸秆铅含量分别在0.254～0.301 mg·kg-1和0.844～0.982 mg·kg-1之间，较CK 分别下降了7.14%～21.12%和72.19%～76.10%，分蘖期-抽穗期-灌浆期3 次喷施处理稻壳铅含量与抽穗期或灌浆期1 次喷施处理具有显著差异（P<0.05）。叶面硒肥处理下根铅含量在2.297～2.621 mg·kg-1之间，较CK 提高了51.32%～72.66%，且差异显著（P<0.05）。

2.3 叶面喷施硅和硒肥对水稻镉铅富集和转运的影响

2.3.1 叶面喷施硅和硒肥对水稻镉富集和转运的影响

由表3 可知，叶面喷施硅和硒肥对水稻地上部富集镉能力具有显著差异（P<0.05），相较于CK，叶面喷施硅和硒肥处理水稻地上部镉富集能力降幅分别为10.86%～23.00%和14.86%～27.00%，在抽穗期-灌浆期喷施2 次对降低镉的富集效果要好于仅在抽穗期或灌浆期1 次喷施，且差异显著（P<0.05）。相较于CK，硅肥处理水稻根-秸秆和秸秆-糙米镉的转运能力降幅分别在4.27%～25.61%和2.72%～6.39%之间，硒肥处理水稻根-秸秆和秸秆-糙米镉的转运能力降幅分别在17.38%～26.52%和2.04%～15.08%之间。在抽穗期-灌浆期喷施2次硅肥或硒肥对降低镉由地下部分向地上部分转运的效果要好于仅在抽穗期或灌浆期1 次喷施，且差异显著（P<0.05）。叶面喷施硅和硒肥相较于CK 均有效抑制了根中的镉向糙米中转运，硒肥处理对降低水稻富集和转运镉的效果要好于硅肥处理。

表3 叶面喷施硅和硒肥对水稻镉富集和转运的影响Table 3 Effect of spraying silicon and selenium fertilizer on Cd accumulation and transport in rice

2.3.2 叶面喷施硅和硒肥对水稻铅富集和转运的影响

由表4 可知，叶面喷施硅和硒肥对水稻地上部富集铅能力具有明显影响，相较于CK，叶面喷施硅和硒肥处理水稻地上部对铅富集能力降幅分别为4.35%～26.09%和60.87%～69.57%，在抽穗期-灌浆期喷施硅肥2次对降低铅的富集效果要好于仅在抽穗期或灌浆期1次喷施，但硒肥处理下喷施2次与1次差异不显著（P>0.05）。相较于CK，硅肥处理水稻秸秆-糙米转运铅的能力降低了1.61%～16.13%，硒肥处理水稻根-秸秆和根-糙米转运铅的能力分别降低了83.37%～85.38%和50.00%～61.27%。硒肥处理对降低水稻富集和转运铅的效果要好于硅肥处理。

表4 叶面喷施硅和硒肥对水稻铅富集和转运的影响Table 4 Effect of spraying silicon and selenium fertilizer on Pb accumulation and transport in rice

2.4 叶面喷施硅和硒肥对糙米硅和硒及氮磷钾含量的影响

2.4.1 叶面施硅和硒肥对糙米硅和硒含量的影响

由图3 可知，叶面硅肥处理糙米中硅含量在2.227～2.550 mg·kg-1之间，较CK 均显著提升（P<0.05）。其中，在抽穗期-灌浆期2 次喷施（35.64%）对糙米中硅含量的提升效果要好于在抽穗期（24.19%）或灌浆期（25.46%）1次喷施，分蘖期-抽穗期-灌浆期3次喷施与2次喷施处理差异不显著（P>0.05）。叶面硒肥处理糙米中硒含量在0.145～0.176 mg·kg-1之间，均较CK 显著提升（P<0.05）。其中，在抽穗期-灌浆期2次喷施（59.36%）对糙米中硅含量的提升效果要好于在抽穗期（41.01%）和灌浆期（33.30%）1 次喷施，分蘖期-抽穗期-灌浆期3次喷施与2次喷施处理差异不显著（P>0.05）。

图3 叶面施硅和硒肥对糙米硅和硒含量的影响Figure 3 Effect of foliar silicon and selenium application on silicon and selenium content of brown rice

2.4.2 叶面施硅和硒肥对糙米氮磷钾含量的影响

由图4 可知，叶面硅肥和硒肥处理水稻籽粒中氮含量分别在10.37～13.34 g·kg-1之间。在抽穗期-灌浆期喷施2 次硅肥（37.73%）和硒肥（32.98%）对糙米中氮含量提升效果要好于仅在某生育时期1 次喷施，且差异显著（P<0.05）。糙米中磷和钾的含量分别在1.07～1.34 g·kg-1和11.53～12.52 g·kg-1之间，硅肥处理下较CK 分别提高了2.11%～20.78% 和6.30%～15.46%，硒肥处理下较CK 分别提高了9.33%～17.17%和6.73%～11.22%。

图4 叶面施硅和硒肥对糙米氮磷钾含量的影响Figure 4 Effect of foliar silicon and selenium application on N，P and K content of brown rice

2.5 叶面施硅和硒肥经济效益

本试验所涉及的叶面调控材料和水稻价格以及种子、化肥、机械、人工等成本价格结合市场调查得出。由图1 可知，仅在抽穗期或灌浆期喷施1 次叶面硅或硒肥无法将糙米中重金属含量降低至标准限量值以下，因此，水稻单价按市场价格60%折算，在其他管理水平一致的基础上，经济效益对比如表5 所示。投入产出比较高的处理是Si-3、Si-4 和Se-3，分别为1∶1.80、1∶1.78 和1∶1.72，叶面喷施硅肥的投入产出比显著高于喷施硒肥，而2 次与3 次喷施硅肥处理则差异不显著。

3 讨论

3.1 叶面喷施硅和硒肥对水稻镉铅积累和转运的影响

硅通过参与水稻体内的生理代谢活动进而抑制水稻植株对镉的吸收及转运[18]。有研究表明，硅在水稻的生长周期中发挥重要的作用，水稻吸收硅后可以抑制镉向水稻可食用部位迁移，从而缓解重金属镉对水稻的毒害，降低镉向人体输入的风险[19-20]。研究表明，剑叶是稻穗光合碳水化合物的主要来源，同时也是整个水稻体内矿物质再运输的来源之一，在剑叶长出前喷施叶面硅肥，水稻能够将镉较多地富集或滞留于茎部和叶部，有效抑制镉向水稻可食用部位迁移[21-23]。徐奕等[24]研究发现，叶面喷施硅肥可以使水稻糙米、颖壳和秸秆镉含量分别降低34.9%、30.1%和34.0%。黄崇玲等[25]的研究表明，喷施0.2%硅胶溶液可以使稻米中镉含量下降60.55%。本研究中，在水稻抽穗期-灌浆期喷施2 次叶面硅肥，使水稻糙米中镉含量较CK 下降了11.43%～35.12%，铅含量较CK 下降了10.45%～36.06%，与前人研究结果相符。硅在运输过程中，会在质外体通道内大量积累，与镉铅等重金属形成沉淀，限制其在质外体的运输，降低水稻质外体运输路径的通透性，并被分隔在液泡中或被吸附固定在节间，降低镉铅等重金属在水稻体内的转运，减少籽粒对镉的吸收[26-27]。王世华等[11]研究发现，在重金属复合污染条件下，叶面施用纳米硅肥后水稻籽粒对镉铅的吸收量显著降低。本研究中，水稻秸秆-糙米镉的转运能力降幅在2.04%～15.08%之间，有效抑制了镉铅向水稻糙米中转移。

硒可以与多种重金属产生拮抗作用，使重金属在细胞点位上发生移动或者改变细胞膜对重金属的通透性来影响重金属在植物体内的运转[27]。硒和镉铅都能与蛋白质中半胱氨酸的巯基结合，外源硒供应水平可使水稻体内谷胱甘肽过氧化物酶底物中的谷胱甘肽含量增加，从而减少水稻对镉铅的吸收[28-29]。罗盼军等[30]研究发现，生物炭与叶面硒肥联合施用可以降低生菜镉含量。Hu 等[31]研究发现，硒可以减少重金属在植物体内的积累，随着硒浓度的增加，水稻植株各器官和稻米中镉含量显著下降。还有研究表明，硒能减轻镉对水稻生长的抑制作用，降低水稻籽粒镉含量[32]。本研究中，不同时期喷施叶面硒肥水稻糙米镉含量较CK 下降了23.69%～40.61%，铅含量较CK 下降了16.32%～38.83%。Wan 等[33]研究发现，亚硒酸能降低镉在水稻内的转运系数。刘永贤等[34]研究发现在水稻孕穗期和抽穗期前3 d各喷施一次硒可使水稻籽粒镉含量降低83.33%。本研究中，叶面喷施硒肥处理降低了水稻根-糙米和秸秆-糙米镉铅的转运能力，有效抑制了根中的镉向糙米中转运。

3.2 叶面喷施硅和硒肥对水稻糙米硅硒富集的影响

水稻在不同生育时期对硅的吸收能力具有差异。研究表明，水稻在分蘖-抽穗期对硅的吸收能力最强，该阶段吸收硅量约占生育期总吸硅量的65.3%～66.5%，在移栽-分蘖期对硅的吸收能力最弱，吸收硅量约为9.1%～9.6%[35]。当硅酸被转运到木质部后，在蒸腾作用下很快被转运到地上部各个组织器官中积累[36]。不同水稻生育时期硅的分配利用状况也不同。研究表明，在水稻孕穗期后，硅元素开始向穗运输进而向籽粒中转移，整个水稻生育期，硅的分配与利用经历了由叶鞘到叶片，再由叶片到穗的分配和转运过程[37]。本研究中，在抽穗期和灌浆期2 次喷施硅肥使糙米中硅含量较CK 提升了35.64%。适量的硒可以促进植物生长，改善营养品质。相关研究表明，叶面喷施硒肥有利于促进硒向大豆、小麦等作物籽粒中迁移富集[38-39]。王玉荣等[40]在研究油菜硒富集特征时发现，外源硒施用浓度为0.5 mg·kg-1时，硒主要积累在根、茎等营养器官中；施硒浓度增加至5 mg·kg-1时，各器官硒含量表现为角果壳>籽粒>茎>根，籽粒与角果壳的硒含量占植株总硒含量的59.22%。陈金等[41]研究发现硒供应充分时硒易向大豆籽粒中富集。刘永贤等[34]研究发现，在孕穗期和抽穗期喷施含硒叶面肥可使稻米硒含量达到0.21～0.56 mg·kg-1，为对照的2.1～7.0 倍。本试验中，喷施叶面硒肥的时期（抽穗期和灌浆期）正是硒在籽粒中累积的高峰期，稻米中硒含量较CK 增加了33.30%～61.47%，实现了稻米富硒化和硒肥资源的高效利用。但也有研究表明，虽然硒对动植物的生长发育有益，但硒浓度过高不仅对植物有毒害作用，而且存在严重的食品安全隐患[42-43]。刘慧等[44]研究发现，当食品中硒含量>2 mg·kg-1时会有中毒风险。作物籽粒硒含量与施硒量密切相关，过度追求高富硒值而增加施硒量，易造成籽粒硒含量超过安全值，甚至带来食品安全风险。

3.3 叶面喷施硅和硒肥对促进作物生长及产量的影响

硅和硒是对水稻生长有益的金属元素，能提高水稻的抗逆性，促进水稻生长与新陈代谢顺利进行，提高水稻抵御各种逆境胁迫的能力，提高水稻产量[45]。水稻叶面适量施用硅、硒元素能提高水稻植株的抗氧化能力，从而提高水稻抵御恶劣环境的能力促进水稻植株生长，增加水稻产量[46-47]。研究表明，叶面喷施水溶性硅肥可提高水稻产量2.80%～7.88%[48]。本试验中，不同时期喷施叶面硅肥使水稻产量提高了2.45%～4.81%，与前人研究结果相符。硅可促进根系生长与发育，提高叶片叶绿素含量，进而增强水稻光合作用，同时硅可改变镉在叶片中的亚细胞分布，刺激抗氧化酶基因的表达，缓解镉产生的氧化胁迫[49]。因此，硅在提高水稻产量的同时，还可提升稻米的养分含量，增加稻穗中的氮元素，促进植物对磷的吸收，并增强对病虫害的抵御能力。本研究中，叶面喷施硅肥可以使糙米中氮、磷、钾含量均得到了显著的提升，分别较CK 增加了9.71%～31.73%、2.11%～20.78%和6.30%～15.46%，与前人研究结果一致。水稻对硒的吸收是一个非恒定的主动吸收过程，在水稻生长的幼苗阶段，硒主要累积在根系、顶叶和嫩叶中；随着水稻的生长发育，硒开始在各器官中累积，对硒的富集高峰期为拔节期至灌浆期。朱文东[50]在水稻分蘖期和齐穗期各喷施1 次富硒营养液，与对照相比，水稻增产达18.77%。本研究中，叶面喷施硒肥使水稻产量较CK 增加了3.21%～5.08%，同时也使糙米中氮磷钾含量得到提升。