不同施肥處理對洋蔥硒吸收轉(zhuǎn)運(yùn)及產(chǎn)量的影響

李芳艷，盧維宏，張乃明*，劉 娟，魯春輝

（1.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，云南 昆明 650201；2.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院，云南 昆明 650201)

硒是人類和動物生長所必需的微量元素，也是在植物體內(nèi)參與代謝的重要營養(yǎng)元素。人體缺硒會導(dǎo)致克山病、大骨節(jié)病等多種疾病，攝入適量的硒能夠抗衰老、提高免疫力等。據(jù)醫(yī)學(xué)研究證實，中國成人每日平均硒攝入量僅為26.63 μg，遠(yuǎn)低于中國營養(yǎng)學(xué)會推薦的人均每日硒攝入量（50 μg）。硒元素在地殼中的分布極不均勻，全球缺硒土壤分布廣泛，根據(jù)黃毅堅等對我國硒元素生態(tài)景觀安全閾值的劃分，我國缺硒土壤面積在2/3之上，如吉林省、遼寧省、河北省等，其中黑龍江省土壤全硒含量總體上處于缺硒及潛在缺硒土壤范疇，齊齊哈爾市土壤全硒含量就處于潛在缺硒水平。研究表明，通過基肥、葉面噴施、浸種、營養(yǎng)液等途徑進(jìn)行外源施硒，能夠提高小麥、向日葵等作物產(chǎn)量和品質(zhì)，增加植株的抗氧化能力，緩解重金屬毒害作用，增強(qiáng)植株抗逆能力，提高作物可食用部分的富硒程度。

洋蔥是我國重要的蔬菜作物之一，目前主要通過鮮食、烹飪等方式食用，在黑龍江、山東、云南等地廣泛種植，平均產(chǎn)量可達(dá)22 081.18 kg/hm。目前我國已經(jīng)通過外源補(bǔ)硒實現(xiàn)了富硒水稻、富硒蘋果等種植，而在洋蔥富硒方面的研究尚且不足。本研究通過在施用黃腐酸鉀的基礎(chǔ)上補(bǔ)施外源硒，旨在探索其對改善土壤特性，提升洋蔥硒的富集轉(zhuǎn)運(yùn)特征方面的應(yīng)用效果，為洋蔥產(chǎn)業(yè)的提質(zhì)增效提供經(jīng)濟(jì)實用且易推廣的科學(xué)方法。

1 材料和方法

1.1 試驗時間與地點

試驗于2020年3—8月在云南省土壤培肥與污染修復(fù)工程實驗室的玻璃溫室進(jìn)行。3月下旬選用籽粒均勻一致的種子進(jìn)行育苗，5上旬進(jìn)行移栽，8月下旬收獲。

1.2 試驗材料

供試土壤采自黑龍江省齊齊哈爾市梅里斯區(qū)（典型缺硒黑土）洋蔥種植密集區(qū)（E 123°49′47″，N 47°27′34″，海拔155.34 m）的黑土，采用五點取樣法采集0～20 cm土層土壤進(jìn)行理化性質(zhì)測定，測得結(jié)果如下：pH值為7.59，含有機(jī)質(zhì)54.99 g/kg，全氮1.78 g/kg，全磷1.81 g/kg，全鉀20.58 g/kg，堿解氮152.95 mg/kg，速效磷45.62 mg/kg，速效鉀333.83 mg/kg，總硒0.113 0 mg/kg。供試土壤經(jīng)風(fēng)干后過2 mm篩，混和均勻后用于盆栽試驗。

供試品種：瀧井交配洋蔥優(yōu)越2號（日本進(jìn)口）。

供試肥料：尿素（N≥46.0%），農(nóng)用磷酸一銨（N≥11.0%，PO44.0%），農(nóng)用硫酸鉀（KO≥54.00%），黃腐酸鉀（FAK，腐植酸HA≥60%，葉酸FA≥35%，KO≥8%，pH值8.0～11.0），均為河南心連心化學(xué)工業(yè)集團(tuán)股份有限公司產(chǎn)品。亞硒酸鈉（分析純，≥98%），西格瑪奧德里奇（上海）貿(mào)易有限公司產(chǎn)品。

1.3 試驗設(shè)計

試驗設(shè)置6個處理，具體施肥量見表1，所有肥料均作基肥一次性施入。3次重復(fù)。每盆（直徑21.5 cm，高13 cm）裝供試土樣2.0 kg。除基肥外其余管理均一致。選用長勢一致且健壯的洋蔥苗進(jìn)行定植，每盆3株。

表1 各處理施肥量設(shè)計 kg/hm2

1.4 指標(biāo)測定

于洋蔥鱗莖膨大期進(jìn)行樣品采集及測定。每處理選取長勢均勻的洋蔥植株3株，測定株高、假莖粗、葉片數(shù)和葉綠素SPAD值，收獲后分別按照根、鱗莖、假莖、管狀葉分別取樣，用蒸餾水和超純凈水各清洗3次，在105 ℃下殺青30 min后于75 ℃烘干至恒質(zhì)量，用研缽粉碎過0.149 mm尼龍篩后，用于植株硒含量測定。硒含量按照標(biāo)準(zhǔn)GB 5009.93—2017進(jìn)行測定。鱗莖產(chǎn)量用精度為0.01 g的電子秤稱量，并換算為標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)量。其中富集轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)計算方法為：

1.5 數(shù)據(jù)處理

使用Excel 2010、IBM SPSS Statistics 26和Origin 2019軟件進(jìn)行繪圖及單因素方差分析處理，采用最小顯著差異法（LSD）進(jìn)行顯著性檢驗。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥處理對洋蔥各部位硒含量的影響

由圖1可知，不同處理下洋蔥根中硒含量介于0.02～1.11 mg/kg，平均含量為0.42 mg/kg。與對照T相比，處理T和T分別減少了28.52%和60.59%，處理T、T和T分別是T的6.32、17.17倍和21.24倍。說明單獨(dú)施加FAK不能提高洋蔥根中硒的含量，與亞硒酸鈉配施后，隨著亞硒酸鈉用量的增加，洋蔥根中硒含量也隨之增加。

圖1 不同處理對洋蔥各部位中硒含量的影響

不同處理下洋蔥鱗莖中硒含量介于0.01～0.93 mg/kg，平均含量為0.30 mg/kg。洋蔥鱗莖中硒含量高低依次為T＞T＞T＞T＞T＞T，與對照T相比，處理T和T分別降低了19.27%和16.90%，處理T、T和T分別是T的30.46、52.91倍和92.47倍（圖1）。說明FAK與亞硒酸鈉配施能提高洋蔥鱗莖中硒的含量。依據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)GH/T 1135—2017，添加亞硒酸鈉處理（T、T和T）洋蔥鱗莖硒含量已達(dá)到富硒農(nóng)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。

不同處理洋蔥假莖中硒含量介于0.03～1.13 mg/kg，平均含量為0.40 mg/kg。與對照T相比，處理T和T分別降低了34.06%和13.18%，處理T、T和T分別是T的4.47、15.77倍和21.25倍（圖1）。說明單獨(dú)施加FAK不能提高洋蔥假莖中硒的含量，與亞硒酸鈉配施后，隨著亞硒酸鈉用量的增加，洋蔥假莖硒含量也呈增加趨勢。

不同處理洋蔥管狀葉中硒含量介于0.01～1.03 mg/kg，平均含量為0.35 mg/kg。與T相比，處理T和T分別降低了69.86%和65.81%，處理T、T和T分別是T的6.63、23.81倍和30.97倍。說明亞硒酸鈉在與FAK配施的情況下，亞硒酸鈉用量越大，洋蔥管狀葉中硒含量越高（圖1）。

2.2 不同施肥處理對洋蔥硒富集轉(zhuǎn)運(yùn)的影響

由表2可知，硒在鱗莖從土壤中的富集系數(shù)方面，施肥處理與T相比均有所提高，T、T、T、T、T分別提高了10.93%、15.63%、245.31%、207.81%、260.94%，隨著亞硒酸鈉用量的增加，鱗莖從土壤中的硒富集系數(shù)呈先增加后下降再增加的趨勢，配施亞硒酸鈉的T、T、T較CK增幅均大于207%。從硒轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)方面來看，硒從土壤到根系的轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)中，施肥處理與T相比均下降，T、T、T、T、T分別降低了27.85%、60.27%、41.32%、24.20%、37.21%；硒從根系到鱗莖的轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)中，施肥處理與T相比均有所提高，T、T、T、T、T分別提高了55.86%、191.03%、493.10%%、309.66%、479.31%，配施亞硒酸鈉的T、T、T增幅均大于309%；硒從鱗莖到假莖的轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)中，施肥處理與T相比均下降，T、T、T、T、T分別降低了41.25%、24.85%、87.48%、77.62%、82.87%；硒從假莖到管狀葉的轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)中，施肥處理與T相比，T、T均下降，抑制率分別為54.34%、60.66%，配施亞硒酸鈉的T、T、T則分別提高了39.34%、48.03%、43.76%。

表2 不同施肥處理對洋蔥硒富集及轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)的影響

2.3 不同施肥處理對洋蔥產(chǎn)量、株高、假莖粗、葉片數(shù)和葉綠素含量的影響

如表3所示，667 m產(chǎn)量方面，與處理T相比，T、T和T處理分別增加了1.85%、59.29%和22.58%，T和T則分別減少14.60%和15.28%，T顯著高于其他處理。洋蔥株高方面，施肥處理降低了株高，其中T、T、T、T較T均顯著降低；添加FAK的T、T、T、T則顯著高于T。洋蔥假莖粗方面，T、T均大于T，但無顯著差異，二者與T、T、T之間均達(dá)顯著差異水平。不同施肥處理對洋蔥葉片數(shù)無顯著影響。洋蔥葉片葉綠素含量（SPAD值）方面，與T相比，處理T、T、T、T和T分別增加了1.16%、14.66%、12.83%、12.29%和7.79%，其中處理T、T和T均顯著高于T和T。

表3 不同處理對洋蔥產(chǎn)量、株高、假莖粗、葉片數(shù)和葉綠素含量的影響

3 討論

3.1 外源硒與FAK配施對洋蔥硒富集的影響

研究結(jié)果表明，添加FAK的處理較優(yōu)化配方處理能增加洋蔥鱗莖中硒的含量，F(xiàn)AK與亞硒酸鈉配施后，能顯著提高洋蔥中的硒含量，這可能是FAK能增加土壤中有機(jī)質(zhì)含量，而有機(jī)質(zhì)對硒有明顯的富集作用有關(guān)，施入亞硒酸鈉使缺硒土壤中硒含量增加，洋蔥就可以吸收更多的硒。這與杜妍和譙祖勤等的研究結(jié)果一致。

3.2 外源硒與FAK配施對洋蔥產(chǎn)量和農(nóng)藝性狀的影響

本研究中，添加FAK較優(yōu)化配方處理能顯著增加洋蔥產(chǎn)量，0.1%亞硒酸鈉與FAK配施處理洋蔥產(chǎn)量顯著高于其他處理。優(yōu)化配方T處理下，洋蔥產(chǎn)量、株高、假莖粗、葉片數(shù)和葉綠素SPAD值均降低，添加FAK后增加了洋蔥產(chǎn)量、株高、假莖粗、葉片數(shù)和葉綠素SPAD值；與亞硒酸鈉配施后，洋蔥產(chǎn)量、株高、假莖粗、葉片數(shù)和葉綠素SPAD值均較優(yōu)化配方處理增加，但T除外，說明外源補(bǔ)硒要適量。這與以下研究結(jié)果相似，李偉等的研究表明，適量腐植酸可以提高小麥產(chǎn)量。殷金巖等發(fā)現(xiàn)，施用合適劑量的硒有助于提高馬鈴薯產(chǎn)量。吳小芳等研究發(fā)現(xiàn)，腐植酸類營養(yǎng)型改良液能提高番茄植株的株高、假莖粗和葉綠素含量。劉芳等研究表明，適宜的硒濃度能夠促進(jìn)紫云英株高和假莖粗。郭美俊等研究發(fā)現(xiàn)，噴施適宜濃度的亞硒酸鈉，能增加水稻葉片葉綠素含量。

4 結(jié)論

研究結(jié)果表明，添加FAK可增加洋蔥鱗莖對硒的吸收累積量；配施亞硒酸鈉后，顯著提高了洋蔥各部位中硒的累積量。相較于優(yōu)化配方處理，添加FAK可提高洋蔥硒的富集系數(shù)，增加根到鱗莖的轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)；FAK與不同濃度亞硒酸鈉復(fù)配處理中，以配施0.1%亞硒酸鈉的效果最佳，尤其是增加了有益元素硒從根到鱗莖的轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)，降低了硒從鱗莖到假莖以及假莖到管狀葉的轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)，使更多有益元素硒留在洋蔥可食部分的鱗莖中，有利于達(dá)到了富硒農(nóng)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。較優(yōu)化配方處理，添加FAK能提高洋蔥產(chǎn)量、株高、假莖粗、葉片數(shù)和葉綠素SPAD值；FAK與0.1%的亞硒酸鈉配施時，洋蔥產(chǎn)量顯著高于其他處理，洋蔥株高、假莖粗、葉片數(shù)和葉綠素SPAD值也優(yōu)于其他處理。

該研究是在設(shè)施內(nèi)模擬洋蔥生長環(huán)境條件下開展的，對我國缺硒土壤如何向健康營養(yǎng)方向資源化利用提供了科學(xué)依據(jù)；同時，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中富硒（尤其是可食用）農(nóng)產(chǎn)品開發(fā)提供了方法，也為洋蔥產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展提供了切實可行的生產(chǎn)技術(shù)。