外源硒对不同鲜食玉米品种籽粒硒含量和产量品质的影响
时间：2023-06-16 22:10:02 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
黄梅燕，余江敏，杨苛，农梦玲，韦彩会
（1崇左市农业科学研究所，广西南宁 530215；
2广西农业职业技术大学，广西南宁 530007；
3 广西大学农学院，广西南宁 530001；
4广西农业科学院农业资源与环境研究所，广西南宁 530007）
近年来，广西已把富硒农业列入现代特色农业产业品种品质品牌“10+3”提升行动，并在全国率先出台富硒农产品生产地方标准30 多项，“十三五”期间，广西累计种植富硒农产品面积达11.2 万hm2，产量107.14 万t，产值累计超150 亿元[1]。鲜食玉米是典型的非富硒作物，是国民日常食用的主要杂粮之一，在没有外源硒强化措施支持下，籽粒中硒含量普遍较低[2]，需要额外补加一定量的硒添加剂来提高硒的含量。研究表明通过增加土壤有效态硒、喷施叶面硒肥等方式可以有效提高玉米籽粒硒元素含量[3]，并且硒对植株生长发育的影响存在剂量效应，低浓度时表现出促进作用，高浓度则抑制植物生长，不合理的硒浓度不仅不能增加作物的产量，反而会产生硒毒害，总而言之，过量施硒抑制不同品种玉米生长，造成产量下降，但可提高籽粒硒等营养水平[4，5]。为确保获得安全的富硒鲜食玉米，研究不同外源施硒浓度对不同鲜食玉米品种硒吸收很有必要。本试验将通过喷施不同亚硒酸钠浓度，研究不同鲜食玉米品种对增施外源硒的吸收效果，研究结果为广西富硒鲜食玉米规模化生产和提质增效提供施硒浓度参考数据。
1.1 试验材料与设计
1.1.1 试验材料
试验地点位于崇左市农科所五塘试验地内，土壤硒含量为0.21 mg·kg-1。供试材料为昊生糯1 号（P1）购自广西昊生农业发展有限公司，天成雪甜207（P2）由广西农业职业技术大学作物研究所提供，雪甜7401（P3）由广西立新农业科技有限公司提供。施用硒肥由广西大学农学院配制的亚硒酸钠溶液，硒含量为0.26%。
1.1.2 试验设计与方法
参考广西大学水稻团队施硒10.6 mg·L-1（26 mg·L-1×0.4 L）并作调整，设计5 个施硒浓度，以3 个鲜食玉米品种为供试材料，具体试验设计如下：施硒浓度（C）+玉米品种（P）；
硒浓度分别为0 mg·kg-1（清水对照，CK），13.0 mg·kg-1（C1），20.8 mg·kg-1（C2），28.6 mg·kg-1（C3），36.4 mg·kg-1（C4）。采用随机区组设计，3 次重复，共45 个小区，单个小区面积为12 m2（行长5 m，行距0.6 m，4 行/区）。
试验于2021 年7 月24 日播种，盖膜种植。喷硒时间当早为9 月2 日（玉米抽雄前），当天为阴天无风，下午4 时后，用喷雾器将亚硒酸钠溶液喷施玉米叶片正反面，以喷湿不见滴水为度，对照喷施等量清水。9 月28 日收获取样分析、测产。各小区除施硒处理不同外，其他农事管理相同。
1.1.3 调查内容
每小区随机选择10 株玉米，测量株高、叶面积等主要农艺性状，收获时在每个小区取中间2 行，剥去苞叶测定鲜苞重量，换算成单位产量，每个处理随机取10 穗，使用于卷尺测量穗长、穗粗，测定籽粒硒含量和蛋白质含量。
1.2 测定项目与方法
1.2.1 硒含量和蛋白质的测定
采用氢化物-原子荧光光谱法检测籽粒硒含量、采用凯氏定氮法测定蛋白质含量（均由广西益谱检测中心测定）。
1.2.2 叶面积计算公式
叶面积分别用直尺测量，由每片叶片最长、最宽乘以经验系数0.75，将所有叶片的叶面积相加表示[6]，计算公式为：
叶面积（m2）=∑叶片（长×宽×0.75）
1.3 数据处理
用Excel 2016 整理数据；
采用SPSS 22.0 软件的Duncan′s 新复极差法进行统计分析。
2.1 外源硒对不同鲜食玉米品种硒含量和蛋白质的影响
由表1 可知，当硒浓度为13.0 mg·kg-1（C1）时，与CK 相比，昊生糯1 号（P1）、天成雪甜207（P2）和雪甜7401（P3）3 个鲜食玉米品种的籽粒硒含量差异不显著；
当硒浓度为20.8 mg·kg-1（C2），28.6 mg·kg-1（C3）时，与CK（0.004 mg·kg-1）相比，除天成雪甜207 外，昊生糯1 号、雪甜7401玉米籽粒硒含量（0.118 mg·kg-1、0.127 mg·kg-1及0.143 mg·kg-1、0.130 mg·kg-1）的玉米籽粒硒含量差异均达显著水平；
当硒浓度为36.4 mg·kg-1（C4）时，3 个鲜食玉米品种的籽粒硒含量与CK 相比差异均达到显著水平。与CK 相比，喷施4 个外源硒浓度（C1、C2、C3、C4）处理时，昊生糯1 号（P1）玉米籽粒硒含量分别增加了1195.2%、3261.9%、3995.2%、7042.9%；
天成雪甜207（P2）玉米籽粒硒含量分别增加了633.3%、2183.3%、1783.3%、5233.3%，雪甜7401（P3）玉米籽粒硒含量分别增加了1354.5%、3445.5%、3354.5%、8718.2%。综合本试验结果，供试鲜食玉米品种的籽粒硒含量均随着喷施外源硒浓度的增加而增加，并且均以36.4 mg·kg-1（C4）处理玉米增加的硒含量最大。
同一施硒浓度处理下，各品种之间对比。C1、C2 处理后，不同鲜食玉米籽粒硒含量高低排序为雪甜7401（P3）＞昊生糯1 号（P1）＞天成雪甜207（P2）；
C3 处理后，鲜食玉米籽粒硒含量高低排序为P1＞P3＞P2；
C4 处理后，鲜食玉米籽粒硒含量高低排序为P3＞P1＞P2。由此可知，在增加外源施硒浓度时，雪甜7401（P3）、昊生糯1 号（P1）籽粒硒含量均较高于天成雪甜207（P2），当外源施硒浓度为36.4 mg·kg-1，雪甜7401（P3）、昊生糯1 号（P1）的玉米籽粒硒含量（0.323 mg·kg-1、0.25 mg·kg-1）符合广西地方标准《富硒农产品硒含量分类要求》（DP45/T1061—2014）的要求（0.15～0.50 mg/kg），属于安全富硒农产品硒含量的标准，其中，又以雪甜7401（P3）的籽粒硒含量最高（0.323 mg·kg-1）。
由表1 可知，各浓度外源硒处理时3 个鲜食玉米品种的蛋白质含量与CK 相比差异均不显著。当为13.0 mg·kg-1（C1）时3 个鲜食玉米品种的蛋白质含量差异均不显著；
当外源硒浓度为20.8 mg·kg-1（C2）时，昊生糯1 号（P1）的蛋白质含量显著高于天成雪甜207（P2）、雪甜7401（P3）2 个品种；
当外源硒浓度为28.6 mg·kg-1（C3）时，P1 的蛋白质含量显著高于P2，但与P3 差异不显著。喷施4个外源硒（C1、C2、C3、C4）时，与CK相比，3个鲜食玉米品种蛋白质含量略微减少；
相同施硒浓度时，各品种之间对比；
除C4 外，各鲜食玉米品种蛋白质的含量高低顺序表现为P1＞P3＞P2。综合本试验结果，增施外源硒对鲜食玉米蛋白质含量的影响均不明显。
表1 外源硒对不同鲜食玉米品种籽粒硒含量和蛋白质的影响
2.2 外源硒对不同鲜食玉米品种产量的影响
由表2 可知，经不同浓度的外源硒处理后，3个鲜食玉米品种的产量和单苞重量与CK 相比差异均不显著。施硒浓度为13.0 mg·kg-1（C1）、20.8 mg·kg-1（C2）、28.6 mg·kg-1（C3）、36.4 mg·kg-1（C4）处理时，与CK 相比，除P1 品种在C4 浓度时，单苞重、产量略增加外，3 个鲜食玉米品种单苞质量、产量均有所减少；
同一施硒浓度时，各鲜食玉米品种单苞质量、产量均表现为P2＞P1＞P3。综合本试验结果，增施外源硒对鲜食玉米产量的影响均不明显。
表2 外源硒对不同鲜食玉米品种产量的影响
2.3 外源硒对不同鲜食玉米品种农艺性状的影响
由表3 可知，经不同浓度的外源硒处理后，3个鲜食玉米品种的单株叶面积、株高、穗长、穗粗与CK 相比差异均不显著。4 个施硒浓度下，雪甜7401（P3）叶面积均显著低于昊生糯1 号（P1）及天成雪甜207（P2）；
昊生糯1 号（P1）株高均显著低于天成雪甜207（P2）及雪甜7401（P3）；
雪甜7401（P3）穗长均显著低于昊生糯1 号（P1）及天成雪甜207（P2），3 个鲜食玉米品种穗粗差异不显著。与CK 相比，施硒浓度为C1、C2 处理时，3 个鲜食玉米品种的单株叶面积、株高、穗长和穗粗均略微减少；
C3 处理时，除天成雪甜207（P2）的株高增加0.8%外，3 个鲜食玉米品种的单株叶面积、株高、穗长和穗粗均略微减少；
C4 处理时，除天成雪甜207（P2）的叶面积、株高、穗粗分别增加6.3%、2.2%、2.9%外P1 穗长增加1.5%外，3 个鲜食玉米品种的单株叶面积、株高、穗长和穗粗均略微减少。同一施硒浓度处理时，3 个鲜食玉米品种单株叶面表现为P2＞P1＞P3，株高表现为P2＞P3＞P1，穗长表现为P1＞P2＞P3，穗粗表现为P3＞P2＞P1。综合本试验结果，随着增施外源硒硒浓度的增加，单株叶面积、株高、穗长、穗粗均有所减少。
表3 外源硒对不同鲜食玉米品种农艺性状的影响
与不施硒相比，各施硒处理的玉米籽粒硒的含量均随着硒浓度的增加逐渐增加，这与前人研究结果一致[7-10]。本试验结果表明，在喷施的硒浓度达到36.4 mg·kg-1时，仅有雪甜7401 的籽粒硒含量达到广西地方标准《富硒农产品硒含量分类要求》（DP45/T1061-2014），喷施的硒浓度可获得安全富硒鲜食玉米，供试品种中又以雪甜7401 的籽粒硒含量增幅最大。研究表明，适量施硒可以增加植物组织中可溶性蛋白质的含量[11]，不同浓度、不同方式硒处理均可提高糯玉米籽粒[12，13]、水稻籽粒[14，15]、茄子[16]的蛋白质含量。本试验条件下，与不施硒肥相比，除昊生糯1 号外，另外2 个玉米品种蛋白质含量的均有所降低，但蛋白质的含量差异不显著。
研究表明，玉米施硒试验的研究结果表明供试样本中约有三分之一样本产量下降，并且过高的硒浓度对作物会造成一定程度的伤害、减产[17，18]。本试验结果表明，与对照相比，供试的3 个鲜食玉米品种的株高、叶面积、穗长、穗粗等生长性状以及单苞重、产量等生物量有所下降，这可能与不同玉米品种特性[19]、施硒量及作物种类[20]、不同生育期叶片吸收能力不同和作物营养状况不同[21]等有关，也有可能本试验条件下施硒浓度过高已经造成了鲜食玉米的生长有待进一步研究。本试验条件下，在36.4 mg·kg-1硒肥处理时，雪甜7401（B3）玉米籽粒硒含量符合广西地方标准《富硒农产品硒含量分类要求》（DB45/T1061—2014）标准，蛋白质和生长性状等生物量表现均表现较好；
建议在广西推广雪甜7401 以及结合喷施外源硒浓度36.4 mg·kg-1，并综合考虑种植环境、天气等客观因素的影响，可获得较高产安全的富硒鲜食玉米。
