不同調(diào)控措施對酸性富硒土壤硒有效性及水稻產(chǎn)量性狀的影響①

馬 迅，諸旭東，宗良綱*，方 勇，胡秋輝

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不同調(diào)控措施對酸性富硒土壤硒有效性及水稻產(chǎn)量性狀的影響①

馬 迅1，諸旭東1，宗良綱1*，方 勇2，胡秋輝2

( 1 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，南京 210095；2 南京財經(jīng)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，南京 210046)

通過盆栽試驗(yàn)，研究了鈣鎂磷肥與氨基酸葉面肥混施共5種不同調(diào)控處理對酸性富硒土壤有效硒、水稻各部位硒含量以及其籽粒有機(jī)硒含量的調(diào)控效果。試驗(yàn)共分為6個處理：①CK，常規(guī)鈣鎂磷肥用量，0.2 g/kg；②P1，單施低量鈣鎂磷肥，0.4 g/kg；③P2，單施高量鈣鎂磷肥，0.6 g/kg；④B，單施氨基酸葉面肥，1 500 ml/hm2；⑤P1+B，單施低量鈣鎂磷肥并配施氨基酸葉面肥，0.4 g/kg + 1 500 ml/hm2；⑥P2+B，單施高量鈣鎂磷肥并配施氨基酸葉面肥，0.6 g/kg + 1 500 ml/hm2。結(jié)果表明：在無外源硒素添加的前提下，不同調(diào)控措施均能有效提高酸性富硒土壤中硒的有效性。高用量的2個處理(P2，P2+B)對提高土壤硒有效性的效果最佳，分別使土壤有效硒的含量提高了43.54 μg/kg和42.16 μg/kg，使水稻籽粒有機(jī)硒含量分別相應(yīng)提高了39.27 μg/kg和28.65 μg/kg，5種處理的增幅均達(dá)到了極顯著水平(<0.01)。

鈣鎂磷肥；氨基酸葉面肥；混施；硒；酸性富硒土壤；水稻

硒是人體所必需的微量營養(yǎng)元素，是體內(nèi)抗氧化酶的重要組成部分，具有增強(qiáng)人體免疫力、預(yù)防心血管疾病、抗衰老以及抗癌等作用[1-2]。有報道顯示人體攝取硒的主要來源是食物，攝入量不足會導(dǎo)致大骨節(jié)病、肌綜合癥以及心血管疾病等[3]，而大多數(shù)植物是從土壤中吸收硒然后富集到植物的可食部位，故土壤中有效硒含量的豐缺與人體健康密切相關(guān)。劉錚等[4-5]在我國缺乏微量元素的土壤及其區(qū)域分布的研究中發(fā)現(xiàn)我國大部分耕作土壤都存在不同程度的硒缺乏狀況，從東北到西南的低硒帶跨越黑龍江、吉林、內(nèi)蒙古、山東、湖北、四川等10多個省市的部分地區(qū)，表層土壤硒含量為0.006 ~ 9.130 mg/kg[6]。硒是以陰離子酸根的形式被植物吸收利用，其在土壤中的有效性受到pH的影響，在堿性土壤中硒有效性較高，而在酸性土壤中硒易與鐵形成難溶的氧化物或是水合氧化物從而導(dǎo)致其有效性較低。土壤含硒水平特別是土壤生物有效性硒水平對作物吸收硒發(fā)揮很大作用[7]。因此，通過調(diào)控措施提高土壤硒化學(xué)有效性，來提高作物吸收硒的量(生物有效性)至關(guān)重要。過去十多年間，這方面的研究取得了一定成果，但僅僅局限于外源施硒肥來實(shí)現(xiàn)[8]。果秀敏等[9]的研究結(jié)果表明土壤施硒量在8.0 ~ 24.0 mg/kg時，花椰菜的硒含量會隨著施硒量的增加而增加；土壤施硒量在16.0 ~ 32.0 mg/kg時，花椰菜中的蛋白質(zhì)以及糖類有機(jī)物的含量會顯著提高。但是這種通過外源補(bǔ)硒提高土壤硒有效性的措施會帶來一系列問題，比如說提高肥料成本以及容易造成硒污染從而給人體健康帶來危害，同時對于我國擁有的富硒土壤資源也是浪費(fèi)。

磷是植物生長必需的營養(yǎng)元素之一，在其生長代謝中起到重要作用。磷和硒在土壤中的化學(xué)行為具有相似性且均以陰離子形態(tài)存在，在酸性條件下其對應(yīng)的陰離子均易被鐵鋁氧化物與黏粒礦物等吸附，兩者存在競爭吸附作用，故磷的存在可以使硒從土壤中釋放出來，使土壤硒的化學(xué)有效性提高，從而在生產(chǎn)上可以通過施用磷肥來提高土壤中硒的含量?；诒菊n題組前期在江蘇宜溧山區(qū)酸性富硒茶園土壤上實(shí)施不同調(diào)控措施，利用磷素對提高土壤硒有效性取得的良好進(jìn)展[10]，以及去年在江西豐城生態(tài)硒谷開展田間示范研究，獲得的水田條件下調(diào)控和施用肥料的技術(shù)參數(shù)。本試驗(yàn)通過水稻盆栽試驗(yàn)對其技術(shù)參數(shù)進(jìn)一步優(yōu)化，并從機(jī)理上分析不同調(diào)控措施在提高土壤硒化學(xué)有效性基礎(chǔ)上進(jìn)而提高其生物有效性的效果，旨在為生產(chǎn)實(shí)際的推廣應(yīng)用提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試土壤

供試土壤取自江西省豐城市尚莊鎮(zhèn)田北劉家村農(nóng)田，采集的耕層土壤樣品(0 ~ 20 cm)帶回實(shí)驗(yàn)室自然風(fēng)干，避免陽光直射，在半干時碾壓土塊并除去根系、小石塊等雜物。待土壤風(fēng)干后過10目尼龍篩，用于水稻盆栽試驗(yàn)。供試土壤基本性質(zhì)見表1，可以看出土壤全硒含量為0.55 mg/kg，根據(jù)土壤全硒含量劃定的標(biāo)準(zhǔn)[11]：< 0.125 mg/kg屬缺硒土壤，0.125 ~ 0.175 mg/kg屬少硒土壤，0.175 ~ 0.450 mg/kg屬足硒土壤，0.450 ~ 3.000 mg/kg為高硒土壤，故該土壤屬于高硒土壤。

表1 供試土壤的基本性質(zhì)

1.2 供試材料

盆栽試驗(yàn)的供試材料有：①鈣鎂磷肥：高園牌鈣鎂磷肥(湖北荊門市高園磷肥有限公司生產(chǎn)，有效P2O5≥125 g/kg)；②氨基酸葉面肥：禾稼春5-ALA含氨基酸水溶性肥料(南京禾稼春生物科技有限公司生產(chǎn)，游離氨基酸≥10 g/L，微量營養(yǎng)元素≥20 g/L)；③盆栽桶：聚乙烯(PE)材質(zhì)，桶口上口徑23 cm，下口徑16 cm，高19 cm；④水稻種：武運(yùn)粳23號(全生育期158 d)，秧苗由江蘇省溧陽市南渡鎮(zhèn)萬畝水稻示范區(qū)提供。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計

室外盆栽試驗(yàn)共分為6個處理：①CK，生產(chǎn)上常規(guī)鈣鎂磷肥用量，0.2 g/kg；②P1，單施低量鈣鎂磷肥，0.4 g/kg；③P2，單施高量鈣鎂磷肥，0.6 g/kg；④P1+B，單施低量鈣鎂磷肥并配施氨基酸葉面肥，0.4 g/kg + 1 500 ml/hm2；⑤P2+B，單施高量鈣鎂磷肥并配施氨基酸葉面肥，0.6 g/kg + 1 500 ml/hm2；⑥B，單施氨基酸葉面肥，1 500 ml/hm2，每個處理均有3個重復(fù)。

秧苗于2015年6月17日進(jìn)行移栽，秧齡25 d，每盆插秧1穴，1穴10株。氨基酸葉面肥施用的時間在水稻分蘗期，并選擇無風(fēng)的晴天下午日落前后用噴霧器均勻噴施。水稻收獲時，在每盆采集耕層混合土樣同時采集3 ~ 5株水稻完整植株，用自來水沖洗后再用去離子水沖洗干凈，用剪刀將水稻的根系、稻稈和稻谷分開，放入預(yù)先升溫到60 ℃環(huán)境下的鼓風(fēng)烘箱內(nèi)殺青烘干至恒重。水稻根系和稻稈用粉碎機(jī)粉碎，稻粒人工脫粒后經(jīng)粗糙米機(jī)脫殼并用粉碎機(jī)打碎過0.3 mm (60目) 篩，然后裝入密封袋中，標(biāo)明信息后低溫保存待測。土壤樣品室內(nèi)自然風(fēng)干并除去根系等雜質(zhì)，樣品混合均勻后四分法取樣混合，磨樣時分別過1 mm(20目)、0.149 mm(100目)篩保存?zhèn)溆谩?/p>

1.4 測定項目與方法

供試土壤理化性質(zhì)的測定參照《土壤農(nóng)化分析》[12]推薦的方法：土壤pH 采用電位法測定；土壤有機(jī)質(zhì)(OM) 含量采用油浴加熱重鉻酸鉀氧化-容量法測定；土壤有效磷含量采用0.05 mol/L HCl-0.025 mol/L (1/2 H2SO4) 法測定；土壤全磷含量采用HClO4- H2SO4法測定。水稻各器官硒含量參照食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)(GB 5009.93-2010)推薦的方法測定。土壤全硒含量測定參照吳少尉等[13]推薦的方法，硒的形態(tài)分析參照瞿建國等[14]和吳少尉等[13]推薦的方法測定，其中殘渣態(tài)的測定方法同全硒。

水稻籽粒無機(jī)硒采用王梅等[15]推薦的方法測定：準(zhǔn)確稱取1.000 g 樣品于25 ml 容量瓶中，在容量瓶中加入20 ml 水，25 ℃條件下以210 r/min 振蕩2 h 后定容并用定量濾紙過濾。吸取濾液10 ml 于消煮管中并加2.5 ml 濃鹽酸，蓋上彎頸小漏斗靜置過夜，次日在電熱板上消煮15 min，冷卻后將消煮液轉(zhuǎn)移到50 ml 容量瓶中，定容，搖勻，最后用原子熒光光度計測定。

水稻籽粒有機(jī)硒的含量即水稻籽?？偽暮繙p去其無機(jī)硒的含量。

水稻籽粒硒的有機(jī)化率=水稻籽粒有機(jī)硒/其總硒。

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 20.0統(tǒng)計分析軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和差異顯著性檢驗(yàn)，并用Microsoft Excel 2002軟件進(jìn)行圖表制作。

2 結(jié)果與討論

2.1 不同處理對土壤硒化學(xué)有效性的影響

土壤中硒的化學(xué)有效性對其生物有效性有著直接的影響，水溶態(tài)硒與可交換態(tài)硒對作物最為有效，被稱為有效硒[16]。土壤中的有效硒與作物吸收的硒存在良好的相關(guān)性，可以在一定程度上反映作物吸收硒的情況。研究不同調(diào)控措施下土壤有效硒的變化不僅是評價土壤硒化學(xué)有效性的重要指標(biāo)，而且能夠更加全面地反映出土壤硒的生物有效性。從圖1可以看出，不同調(diào)控措施下土壤有效硒含量均有不同程度的提高，與CK相比，除P1和B處理外各種調(diào)控措施的提高幅度均達(dá)到了極顯著水平(<0.01)。對于不同用量的鈣鎂磷肥處理，P2處理對土壤有效硒的提高效果高于P1處理，兩者分別比CK(97.44 μg/kg)增加了42.16 μg/kg 和14.88 μg/kg。B處理對土壤有效硒的提高效果高于P1處理，而低于P2處理，相比CK提高了20.63 μg/kg。而本研究提出的鈣鎂磷肥與氨基酸葉面肥復(fù)合處理提高效果要比相應(yīng)量的鈣鎂磷肥處理更好，P1+B和P2+B處理分別比CK增加了26.20 μg/kg和43.54 μg/kg，差異達(dá)到了極顯著水平(<0.01)。

楊旎等[17]采用改良劑與氨基酸葉面肥配施的方式提高強(qiáng)酸性高硒茶園土壤中硒有效性的研究結(jié)果表明：在不添加外源硒素的前提下，鈣鎂磷肥與氨基酸葉面肥配施的調(diào)控方式對提高土壤硒的生物有效性最佳，使土壤有效硒含量提高了146.71 μg/kg，增幅達(dá)到了極顯著水平(<0.01)，本試驗(yàn)得出的結(jié)果與其相似。另外本課題組也對此試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了機(jī)理性研究，表2列出了不同處理條件下土壤中的存在形態(tài)，可以發(fā)現(xiàn)水溶態(tài)、可交換態(tài)和有機(jī)結(jié)合態(tài)硒有較明顯的改變。除此之外，土壤有效硒含量與pH呈正相關(guān)，即pH越大的土壤，其硒的有效性就越高。關(guān)于這一現(xiàn)象我們認(rèn)為一方面可能是在低pH情況下(pH<5)，土壤中的硒易與其他元素形成可溶性金屬絡(luò)合物，使其硒的有效性降低；當(dāng)土壤中的pH升高時，負(fù)電荷在其表面增加，氫氧化物可取代吸附位點(diǎn)上的硒酸鹽離子，使硒酸鹽離子釋放到土壤溶液中，硒的生物有效性升高[18]。另一方面由于向土壤中添加鈣鎂磷肥使其磷酸氫根離子增加，土壤中的磷酸氫根離子與亞硒酸鹽存在競爭吸附作用，為內(nèi)配體交換機(jī)制。相對于亞硒酸鹽來說，磷酸氫根離子是更強(qiáng)的配體離子，與其同時存在時，磷酸氫根離子優(yōu)先被土壤吸附，進(jìn)而使土壤對亞硒酸鹽的吸附減少，土壤中硒的有效性增加[19]。當(dāng)土壤中磷素升高到一定水平時，其硒的有效性升高程度趨于平穩(wěn)甚至有下降的趨勢，具體原因有待進(jìn)一步研究。

表2 土壤中各形態(tài)硒含量(μg/kg)

注：表中同列數(shù)據(jù)小寫字母不同表示處理間差異達(dá)到<0.05 顯著水平，下同。

(圖中小寫字母和大寫字母不同分別表示處理間差異達(dá)到P<0.05 和P<0.01顯著水平，下圖同)

2.2 不同處理對土壤硒生物有效性的影響

2.2.1 對水稻各器官硒素吸收的影響 磷與硒雖不是同主族元素，但它們在土壤中均以陰離子的形態(tài)被植物吸收利用。目前對施用磷肥提高作物吸收硒的研究結(jié)果差別較大[20-22]，作物體內(nèi)硒的含量是評價土壤硒生物有效性的重要指標(biāo)，本試驗(yàn)中水稻不同部位硒的含量可以一定程度地反映出通過不同調(diào)控措施提高酸性富硒土壤硒的生物有效性效果。值得注意的是由于水稻不同部位對硒的吸收和積累能力不同，導(dǎo)致其體內(nèi)硒的分布不均勻，一般水稻體內(nèi)的硒營養(yǎng)主要來源于土壤，水稻根系作為營養(yǎng)吸收器官，從土壤中吸收并積累有效硒，自下而上向各營養(yǎng)組織傳輸，所以水稻對酸性富硒土壤中硒的吸收主要集中在其根和莖部位，而籽粒中硒的含量相對較低。由圖2我們可以看出，不同調(diào)控措施下水稻各器官硒的含量明顯高于對照且均呈現(xiàn)根>莖>籽粒的規(guī)律。這與諸旭東等[23]研究的結(jié)果相似。對于水稻根而言，不同處理對其硒含量的影響存在顯著差異，使水稻根中硒的含量有增加的趨勢，分別增加了1.92倍、1.78倍、1.79倍、1.98倍和1.92倍(圖2A)。5種處理對水稻根系硒含量的提高，與CK相比均達(dá)到了極顯著的效果(<0.01)。

圖2 不同處理對水稻各部位硒含量的影響

不同調(diào)控措施對水稻莖中硒含量的提高效果從低到高依次是CK、P1、P1+B、P2、B、P2+B(圖2B)。本試驗(yàn)中設(shè)置的高用量鈣鎂磷肥與氨基酸葉面肥配施處理的提高效果均比其他5個處理更好，使水稻莖中硒的含量相比CK提高0.192 mg/kg，達(dá)到了極顯著水平(<0.01)；其次是氨基酸葉面肥處理，其提高效果略優(yōu)于P1+B、P1和P23個處理，相比CK來說使水稻莖中硒的含量提高了0.031 mg/kg，達(dá)到了極顯著差異水平(<0.01)。值得注意的是P1和P1+B處理對水稻莖中硒含量的提高效果不是很大，沒有達(dá)到極顯著差異水平。這可能是因?yàn)橥寥乐杏行暮枯^少導(dǎo)致其硒的化學(xué)有效性較低，當(dāng)向土壤中施加低用量的鈣鎂磷肥時，其硒的有效性提高效果不明顯，植物吸收的硒主要積累在根部而且?guī)缀醪幌虻厣喜康闹参锲鞴龠\(yùn)輸，導(dǎo)致水稻莖中硒的含量較少。只有當(dāng)土壤中的有效硒含量較高時，植物吸收的四價硒才會同化為硒氨酸并以硒氨酸的形式由根向地上部運(yùn)輸，從而導(dǎo)致水稻莖、籽粒等部位中硒的含量增加，土壤中硒的生物有效性也隨之提高。

結(jié)合本課題組前期的田間試驗(yàn)結(jié)果[23]，鈣鎂磷肥與氨基酸葉面肥復(fù)合處理(1 125 kg/hm2+ 1 500 ml/hm2)對水稻籽粒硒含量的提高效果要優(yōu)于單施鈣鎂磷肥(1 125 kg/hm2)和氨基酸葉面肥處理(1 500 ml/hm2)，相比CK提高了0.03 mg/kg，達(dá)到了極顯著水平(<0.01)。本試驗(yàn)對鈣鎂磷肥與氨基酸葉面肥混施的調(diào)控措施進(jìn)行進(jìn)一步細(xì)化，研究不同用量的鈣鎂磷肥與氨基酸葉面肥處理對水稻籽粒硒生物有效性的影響，結(jié)果表明不同處理對水稻籽?？偽康奶岣呔_(dá)到了極顯著水平(<0.01)，其硒含量的變幅為0.075 ~ 0.093 mg/kg(圖2C)。其中高用量的鈣鎂磷肥與氨基酸葉面肥處理對水稻籽粒的提高效果與莖、根相似即優(yōu)于其他處理，與CK相比對水稻籽粒硒含量提高了0.038 mg/kg，其他處理對水稻籽粒含量的提高效果從低到高依次是P1、P1+B、B、P2。根據(jù)《食品中硒限量衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB 13105-1991)[24]以及《富硒稻谷》(GB/T 22499-2008)[25]規(guī)定，富硒稻谷加工的大米硒含量應(yīng)在0.04 ~ 0.30 mg/kg，并且糧食(成品糧)硒含量應(yīng)≤0.30 mg/kg，本試驗(yàn)中通過不同調(diào)控措施使水稻籽粒中硒的含量均達(dá)到了富硒標(biāo)準(zhǔn)，總體上來看，通過不同調(diào)控措施對水稻籽粒硒含量的提高具有較好的效果。

2.2.2 對水稻籽粒有機(jī)硒轉(zhuǎn)化的影響 植物中的硒分為有機(jī)硒和無機(jī)硒兩種形態(tài)，其中有機(jī)硒是評價作物是否富硒以及利于人體健康的主要指標(biāo)，有研究表明水稻籽粒中的硒主要以有機(jī)硒的形態(tài)存在，總硒中有機(jī)硒的含量為897 ~ 959 g/kg[26]。為了進(jìn)一步分析不同調(diào)控措施下硒在水稻籽粒中的變化機(jī)理，本試驗(yàn)對水稻籽粒硒的形態(tài)進(jìn)行測定，結(jié)果見于表3，可以看出總硒中有機(jī)硒含量均為890 g/kg以上。不同調(diào)控措施對水稻籽粒有機(jī)硒的提高效果與總硒相似，但對其有機(jī)硒含量的影響更為明顯，與CK相比均達(dá)到了極顯著水平(<0.01)。P2+B和P2兩個處理使水稻籽粒有機(jī)硒含量分別相應(yīng)提高了39.27 μg/kg和28.65 μg/kg。對于有機(jī)化率來說，P2+B、P1+B和B 3個處理對有機(jī)化率的提高效果最好，分別相應(yīng)提高了6.22%、3.47% 和3.67%。說明鈣鎂磷肥與氨基酸葉面肥復(fù)合處理能夠通過提高土壤硒的活化效果來影響水稻體內(nèi)硒的轉(zhuǎn)運(yùn)與生物合成，進(jìn)而影響所吸收的硒向有機(jī)態(tài)轉(zhuǎn)化，提高稻米的生物營養(yǎng)價值，這也進(jìn)一步驗(yàn)證了我們這種調(diào)控的可行性。

表3 不同處理對水稻籽粒中有機(jī)硒含量的影響

注：表中同行數(shù)據(jù)小寫字母和大寫字母不同分別表示處理間差異達(dá)到<0.05 和<0.01顯著水平，下同

2.3 土壤硒形態(tài)與水稻各器官吸收硒的關(guān)系

土壤-水稻系統(tǒng)中水稻吸收的硒與土壤中各形態(tài)硒的含量有密切關(guān)系，表4給出了不同調(diào)控措施下土壤硒的不同形態(tài)與水稻各器官硒含量的相關(guān)關(guān)系，可以看出可溶態(tài)硒與水稻各器官的含量呈顯著正相關(guān)，且以水稻根中硒含量的相關(guān)性最大，粒中硒含量的相關(guān)性最小，相關(guān)系數(shù)分別為0.673和0.601。土壤可交換態(tài)硒含量與水稻不同器官中硒的含量均呈顯著正相關(guān)趨勢，相關(guān)系數(shù)分別為0.549、0.606和0.735。由于土壤中水溶態(tài)硒和可交換態(tài)硒被稱為有效硒，所以我們可以看出土壤中硒的化學(xué)有效性與生物有效性存在著很大的聯(lián)系。

酸溶態(tài)硒、有機(jī)結(jié)合態(tài)硒和殘渣態(tài)硒在植物中不能直接利用，需要經(jīng)過轉(zhuǎn)化作用才能被植物吸收。其中有機(jī)結(jié)合態(tài)硒在環(huán)境中最易發(fā)生轉(zhuǎn)化，那是因?yàn)樘幱谕寥栏鲗又械挠袡C(jī)質(zhì)在水耕熟化的過程中一方面富集游離的硒，另一方面又易于在耕作過程中因暴露于空氣中而被氧化分解為小分子甚至完全降解釋放其結(jié)合的硒，后者在有機(jī)結(jié)合態(tài)硒轉(zhuǎn)化的過程中占主導(dǎo)地位。這3種形態(tài)的硒均與水稻各器官硒含量呈負(fù)相關(guān)，其中有機(jī)結(jié)合態(tài)硒與水稻根和粒的相關(guān)性達(dá)到了顯著性水平，相關(guān)系數(shù)分別為–0.549和–0.571。值得注意的是其與水稻莖中硒含量的相關(guān)性沒有達(dá)到顯著水平，相關(guān)系數(shù)為–0.368。說明在水稻生長過程中，有機(jī)結(jié)合態(tài)硒的釋放對水稻吸收硒的影響大于酸溶態(tài)硒和殘渣態(tài)硒，從另一方面也說明植物吸收硒的最根本來源主要是土壤中的有機(jī)結(jié)合態(tài)硒轉(zhuǎn)化為有效硒作為供植物吸收利用的硒源。

表4 不同處理下土壤硒形態(tài)與水稻不同部位硒含量的相關(guān)性

注：*表示土壤硒形態(tài)與水稻不同部位硒含量相關(guān)性達(dá)到<0.05顯著水平。

由于土壤中的有效硒與水稻籽?？偽哂泻軓?qiáng)的相關(guān)性，我們可以利用這一點(diǎn)以調(diào)控的方式提高土壤硒的生物有效性，進(jìn)而取代以土壤施硒等外源補(bǔ)硒的方式來提高水稻硒含量的傳統(tǒng)措施。在酸性富硒土壤上種植水稻一方面能夠產(chǎn)出品質(zhì)高的天然富硒大米，充分體現(xiàn)綠色生態(tài)和可持續(xù)發(fā)展的優(yōu)越性；另一方面能夠節(jié)省當(dāng)?shù)匾蛲庠词┪识a(chǎn)生的成本同時也能避免因外源硒導(dǎo)致的水體和土壤污染。

2.4 不同處理對水稻產(chǎn)量性狀的影響

水稻產(chǎn)量是評價水稻生長狀況的重要指標(biāo)之一，但由于當(dāng)?shù)亻L期采用傳統(tǒng)的有機(jī)肥施用方式，即以家禽糞便作為底肥施用土地，導(dǎo)致當(dāng)?shù)厮窘?jīng)濟(jì)產(chǎn)量整體偏低。磷肥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動中被廣泛地使用，其作為植物生長的重要營養(yǎng)元素之一，能夠起到促進(jìn)水稻根系吸收營養(yǎng)元素、提高產(chǎn)量等作用。本研究則是通過鈣鎂磷肥和氨基酸葉面肥配施的方式來促進(jìn)水稻根系生長發(fā)育和硒素的吸收，進(jìn)而提高經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量，而經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的高低一般是通過分蘗率、成穗率、實(shí)粒數(shù)和千粒重等性狀指標(biāo)來反映。由表5可以看出，除B處理以外其他4種調(diào)控措施對水稻經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的提高與CK相比均達(dá)到了極顯著水平(<0.01)，提高效果從低到高依次是B、P2+B、P1、P2、P1+B，且水稻產(chǎn)量的各項性狀指標(biāo)也都得到了一定的提高，與其變化趨勢類似。我們可以看出對于就提高水稻產(chǎn)量而言。本試驗(yàn)提出的鈣鎂磷肥與氨基酸葉面肥處理能夠有效地促進(jìn)水稻產(chǎn)量的提高，值得注意的是鈣鎂磷肥的施用量不是越多越好，存在最優(yōu)的施用量，這也為后期制定富硒農(nóng)產(chǎn)品調(diào)控技術(shù)規(guī)程打下理論基礎(chǔ)。

表5 不同處理對水稻產(chǎn)量性狀的影響

3 結(jié)論

1) 不同調(diào)控措施均能不同程度地提高酸性富硒土壤中硒的有效性，使水稻籽粒硒含量的變幅為0.074 ~ 0.093 mg/kg，均達(dá)到了富硒大米標(biāo)準(zhǔn)。其中P2(高用量的鈣鎂磷肥)和P2+B(高用量的鈣鎂磷肥與氨基酸葉面肥復(fù)合處理)兩個處理效果最佳，分別使土壤有效硒含量提高42.16 μg/kg和43.54 μg/kg，使水稻籽粒有機(jī)硒含量分別相應(yīng)提高了28.65 μg/kg和39.27 μg/kg?？傮w來說，5種處理的增幅均達(dá)到了極顯著水平(<0.01)，這也進(jìn)一步驗(yàn)證了本研究中不同措施調(diào)控土壤硒有效性的可行性。

2) 總體來說土壤有效硒與水稻不同器官總硒呈顯著正相關(guān)，植物吸收硒的最根本來源主要是土壤中的有機(jī)結(jié)合態(tài)硒轉(zhuǎn)化為有效硒作為供植物吸收利用的硒源。水稻吸收硒的量(生物有效性)，尤其是水稻籽粒中積累的硒取決于土壤中的有效硒(化學(xué)有效性)。通過增施磷肥的調(diào)控措施，在擴(kuò)大土壤磷素水平的基礎(chǔ)上提高土壤硒的化學(xué)有效性是促進(jìn)水稻吸收硒的有效途徑。

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Effects of Mixed Application of Calcium Magnesium Phosphate and Aminoacid Foliar Fertilizer on Se Availability in Acid Se-rich Soil and on Trait of Rice Yield

MA Xun1, ZHU Xudong1, ZONG Lianggang1*, FANG Yong2, HU Qiuhui2

(1 College of Resources and Environmental Science, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, China;2 Institute of Food Science and Engineering, Nanjing University of Finance and Economics, Nanjing 210046, China)

A pot experiment was carried out to investigate the effects of 5 different treatments of mixed application of calcium magnesium phosphate and aminoacid foliar fertilizer on Se availability in acid Se-rich soil, Se contents in different rice organs, and organic Se in rice grains. 6 treatments were designed: 1) CK，conventional calcium magnesium phosphate, 0.2 g/kg; 2) P1, single low calcium magnesium phosphate, 0.4 g/kg; 3) P2, single high calcium magnesium phosphate, 0.6 g/kg; 4) B, single aminoacid foliar fertilizer; 1 500 ml/hm2; 5) P1+B; 6) P2+B. The results showed that all treatments increased significantly soil Se availability and organic Se contents in rice grains compared with CK (<0.01), the effects of P2and P2+B treatments were best, which increased available Se contents by 42.16 μg/kg and 43.54 μg/kg, respectively, increased organic Se contents in rice grains by 28.65 μg/kg and 39.27 μg/kg, respectively.

Calcium magnesium phosphate; Aminoacid foliar fertilizer; Mixed application; Se; Acidic Se-rich soil; Rice

10.13758/j.cnki.tr.2018.02.009

農(nóng)業(yè)部公益性行業(yè)項目(201303106)資助。

(zonglg@njau.edu.cn)

馬迅(1992—)，男，安徽阜陽人，碩士研究生，主要從事環(huán)境質(zhì)量與食品安全研究。Email: 907087279@qq.com

S156.6

A