葉面噴施有機(jī)硒肥對毛豆生長和硒含量的影響

殷朝珍 陳凌 仇美華 郁潔 王浩羽 趙海濤

摘要 為明確不同有機(jī)硒肥對毛豆植株生長和富硒效果的影響，采用大田試驗的方式在毛豆開花期和結(jié)莢中后期以葉面噴施的方式施用液體有機(jī)納米硒肥和有機(jī)螯合硒肥，分析毛豆植株生長、產(chǎn)量構(gòu)成和毛豆果實硒含量。結(jié)果表明，葉面噴施2種有機(jī)硒肥均顯著提高了毛豆分枝期、結(jié)莢期和成熟期的株高，噴施有機(jī)納米硒顯著降低了成熟期毛豆葉片SPAD值，噴施有機(jī)螯合硒顯著增加了結(jié)莢期毛豆葉片SPAD;噴施有機(jī)納米硒能夠顯著增加毛豆產(chǎn)量，噴施有機(jī)螯合硒顯著降低了豆粒數(shù)、莢粒數(shù)、豆粒重等產(chǎn)量構(gòu)成因素，同時也顯著降低產(chǎn)量;噴施有機(jī)納米硒后毛豆果實硒含量為0.45? mg/kg;噴施有機(jī)螯合硒后毛豆果實硒含量為0.26? mg/kg。綜上，葉面噴施有機(jī)硒肥是增加毛豆果實中硒含量的有效技術(shù)手段，噴施相同硒濃度下，有機(jī)納米硒對毛豆植株和富硒的有益作用優(yōu)于有機(jī)螯合硒。

關(guān)鍵詞 有機(jī)納米硒;有機(jī)螯合硒;毛豆;葉面噴施;富硒

中圖分類號 S147.4? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A

文章編號 0517-6611（2022）05-0140-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2022.05.035

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

Effects of Foliar Spraying of Organic Selenium on Growth and Selenium Content of Soybean

YIN? Chao-zhen1， CHEN Ling1， QIU? Mei-hua2 et al

（1.Agricultural Technology Extension Service Center of Guangling District，Yangzhou，Jiangsu 225001;2.Jiangsu Cultivated Land Quality and Agricultural Environmental Protection Station，Nanjing，Jiangsu 210000）

Abstract In order to clarify the effects of different organic selenium fertilizers on the plant growth and selenium enrichment of soybeans，liquid organic nano selenium fertilizer and organic chelated selenium fertilizer were applied by foliar spraying at the flowering stage and the middle and late pod setting stage of soybeans，and the plant production，yield composition and selenium content of soybeans were analyzed.Results showed that foliar spraying of two kinds of organic selenium fertilizer significantly increased the plant height of soybean at branching stage，pod setting stage and mature stage，spraying of organic nano selenium significantly decreased the SPAD value of soybean leaves at mature stage，and spraying of organic chelated selenium significantly increased the SPAD of soybean leaves at pod setting stage.Spraying organic nano selenium could significantly increase the yield of soybeans.Spraying organic chelated selenium significantly reduced the yield components such as the number of beans，the number of pods and the weight of beans，and also significantly reduced the yield.After spraying organic nano selenium，the selenium content of soybean fruit was 0.45? mg/kg;after spraying organic chelated selenium，the selenium content of soybean fruit was 0.26? mg/kg.In conclusion，foliar spraying of organic selenium fertilizer was an effective technical means to increase the selenium content in soybean fruits.Under the same selenium concentration，the beneficial effect of organic nano selenium on soybean plants and selenium enrichment was better than organic chelated selenium.

Key words Organic nano selenium;Organic chelated selenium;Soybean;Foliar spraying;Selenium enrichment

基金項目 江蘇現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)項目（JATS〔2021〕348，JATS〔2021〕498）。

作者簡介 殷朝珍（1980—），女，江蘇睢寧人，高級農(nóng)藝師，碩士，從事耕地質(zhì)量與設(shè)施農(nóng)業(yè)技術(shù)研究與推廣。*通信作者，教授，博士，從事耕地質(zhì)量與農(nóng)業(yè)環(huán)境研究。

收稿日期 2021-10-07

硒是人體必需的微量元素，具有抗衰老、提高免疫力和預(yù)防疾病等功效[1]。通過拌種、土壤施用、葉面噴施等方式可以為植物提供外源硒元素，增加植物收獲體的硒含量[2]。無機(jī)硒一般以亞硒酸鹽和硒酸鹽等形式存在，毒性大，人體和動物一般以有機(jī)硒形式吸收硒元素。植物是自然界硒循環(huán)的中間過程，它可將無機(jī)硒轉(zhuǎn)化為有機(jī)硒，是人和動物攝入硒的直接來源[3]。葉面噴施方式施用硒元素成本低，效果好，是目前硒肥施用的主要方式。研究發(fā)現(xiàn)，在揚(yáng)花坐果期和果實膨大期葉面噴施含硒肥料在增加獼猴桃可食部位總硒含量的同時平均增產(chǎn)5%～10%[4]。葉面噴施硒肥可顯著增加金絲小棗棗果可溶性固形物含量、維C含量以及棗果和葉片中礦質(zhì)元素含量，以9.6? mL/L濃度處理下效果最佳[2]。也有研究發(fā)現(xiàn)，葉面噴施硒濃度小于1.5 mg/L時，能夠有效促進(jìn)生菜的生長，但當(dāng)硒濃度大于2.0 mg/L會導(dǎo)致產(chǎn)量降低[5]。納米硒可提升豌豆芽苗的營養(yǎng)品質(zhì)，提高抗氧化酶活性，增加芽苗的硒含量[6]。筆者以人們喜食的毛豆為研究對象，通過葉面噴施的方式施用納米富硒肥料，研究毛豆生長和富硒效果，為設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)富硒農(nóng)產(chǎn)品提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗在揚(yáng)州大學(xué)農(nóng)業(yè)環(huán)境安全技術(shù)服務(wù)中心砂頭試驗基地進(jìn)行，土壤為砂質(zhì)壤土，基本理化性質(zhì)：全氮0.92 g/kg，有效磷147.8? mg/kg，速效鉀526.7 mg/kg，有機(jī)質(zhì)29.4 g/kg，pH 7.82。供試驗毛豆品種為“遼鮮1號”。供試營養(yǎng)液為深圳某研究院提供的有機(jī)納米硒營養(yǎng)液（F1）、山東某企業(yè)生產(chǎn)的有機(jī)螯合硒營養(yǎng)液（F2），以清水為對照（CK）。

1.2 試驗設(shè)計

2021年4月20日播種，7月30日采收。行距20 cm，株距15 cm，每穴1株。試驗設(shè)噴施清水（CK）、噴施有機(jī)納米硒營養(yǎng)液（F1）、噴施有機(jī)螯合硒營養(yǎng)液（F2）3個處理，每個處理3次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組排列，每個小區(qū)面積為30 m2。分別于毛豆開花期和結(jié)莢中后期以葉面噴灑方式各噴施一次。噴施時將營養(yǎng)液稀釋至10? mL/L，噴施量以葉片有水滴滴下為標(biāo)準(zhǔn)，每次約噴施18.75 g/hm2硒元素，同時以噴施等量清水為對照。其他管理措施與一般大田相同，于毛豆生長期和成熟期采樣測定各項指標(biāo)。

1.3 測定項目與方法

產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成：于毛豆成熟期在每小區(qū)取15株，剪下每株豆莢，測定豆莢數(shù)量和豆莢重量。葉片葉綠素含量：于毛豆分枝期、結(jié)莢期及成熟期在田間用SPAD-502 Plus（KONICA MINOLTA）葉綠素含量測定儀直接測定倒三葉的SPAD值。

株高：分別于毛豆分枝期、結(jié)莢期及成熟期在田間用直尺測量根部至毛豆植株莖頂?shù)母叨取?/p>

豆粒硒含量：毛豆收獲后立即用干冰密封于泡沫盒，委托安徽國泰眾信檢測技術(shù)有限公司測試。測試方法為GB 5009.93—2017（食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中硒的測定）提出的方法。測試主要步驟：毛豆粉碎過10目篩，稱取樣品2.0 g左右于50 mL錐形瓶中，加10 mL硝酸-高氯酸混合酸（9+1）冷硝化過夜;次日加熱消煮，及時補(bǔ)加硝酸。當(dāng)溶液變?yōu)榍辶翢o色并伴有白煙產(chǎn)生時，再繼續(xù)加熱至剩余體積為2 mL左右;冷卻，加6 mol/L鹽酸溶液5 mL，繼續(xù)加熱消煮至溶液變?yōu)榍辶翢o色并伴有白煙出現(xiàn);冷卻，轉(zhuǎn)移至10 mL容量瓶中，加入100 g/L鐵氰化鉀溶液2.5 mL，定容，混勻;原子熒光光譜儀測定。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用 Microsoft Excel 2016軟件整理數(shù)據(jù)和繪圖，SPSS 19.0軟件對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析。數(shù)據(jù)正態(tài)分布檢驗和轉(zhuǎn)換采用夏皮洛-威爾克檢驗法（Shapiro-Wilk法），數(shù)據(jù)分析采用單因素方差分析（One way ANOVA）模型檢驗，各處理間的差異顯著性使用新復(fù)極差法（Duncan）分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 毛豆植株生長特征 圖1表明，各處理分枝期、結(jié)莢期和成熟期的毛豆葉片SPAD值依次為31.5～35.3、44.3～47.7和51.8～54.3。隨著生育期的推進(jìn)，毛豆葉片葉綠素含量逐步增加。噴施2種硒肥，對分枝期毛豆葉片SPAD值均無顯著影響。噴施有機(jī)納米硒（F1）降低了成熟期毛豆葉片SPAD值，但差異不顯著。與CK相比，噴施有機(jī)納米硒（F1）顯著增加了結(jié)莢期毛豆葉片SPAD，噴施有機(jī)螯合硒（F2）顯著降低了成熟期毛豆葉片SPAD。各處理分枝期、結(jié)莢期和成熟期的毛豆株高依次為54.9～56.7、91.7～97.9和113.5～116.9 cm。隨著生育期的推進(jìn)，毛豆植株株高逐步增加。噴施有機(jī)納米硒和有機(jī)螯合硒2種硒肥，均顯著提高了毛豆分枝期、結(jié)莢期和成熟期的株高。2種硒肥之間提高毛豆各時期株高差異不顯著。

2.2 毛豆產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成 由表1可知，噴施有機(jī)納米硒（F1）后毛豆的株莢數(shù)為21.82個，噴施有機(jī)螯合硒（F2）后毛豆的株莢數(shù)為19.24個，與噴施清水（CK）后毛豆的株莢數(shù)差異不顯著。與CK相比，F(xiàn)1處理顯著增加了毛豆豆粒重（33.73 g/株）和產(chǎn)量（56.48 g/株），而豆粒數(shù)、莢粒數(shù)與CK差異不顯著;F2處理顯著降低了豆粒數(shù)、莢粒數(shù)和產(chǎn)量，而豆粒重與CK差異不顯著。綜上，噴施有機(jī)納米硒對毛豆株莢數(shù)、豆粒數(shù)、莢粒數(shù)等產(chǎn)量構(gòu)成指標(biāo)影響不顯著，但能夠顯著增加毛豆產(chǎn)量。噴施有機(jī)螯合硒顯著降低了豆粒數(shù)、莢粒數(shù)、豆粒重等產(chǎn)量構(gòu)成因素，同時也顯著低了產(chǎn)量。

2.3 豆粒硒含量 由圖2可知，CK處理下，毛豆果實硒含量為0.01? mg/kg，噴施有機(jī)納米硒（F1）后毛豆果實硒含量為0.45? mg/kg;噴施有機(jī)螯合硒（F2）后毛豆果實硒含量為0.26? mg/kg。F1依次顯著大于F2和CK。相對于CK處理，F(xiàn)1處理毛豆果實硒含量提高了44倍;F2處理毛豆果實硒含量提高了25倍。

3 討論

硒是人體必需的微量元素，適量的硒對保持人體健康非常重要。然而硒從有益作用到有害作用的濃度范圍非常窄。植物作為硒元素自然循環(huán)過程中的重要中間環(huán)節(jié)，是人和動物攝入硒的直接來源。因此，植物富硒能力對人類健康意義重大。研究發(fā)現(xiàn)，植物主要吸收水溶性硒，包括部分有機(jī)硒、硒酸鹽和亞硒酸鹽。研究表明植物對硒酸鹽的主動吸收是通過高親和力的硫酸鹽轉(zhuǎn)運(yùn)子完成，硒酸鹽在葉片中被還原成亞硒酸鹽，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為有機(jī)硒化物進(jìn)入其他組織，進(jìn)入植物體中的硒轉(zhuǎn)化為含硒氨基酸和硒蛋白參與植物的代謝[7]。葉面施肥是中微量元素重要的施肥方式，既能夠快速補(bǔ)充植物營養(yǎng)，也能夠有效減少因土壤固定等造成的損失。研究表明，葉面噴施生物有機(jī)硒對棉花的籽棉產(chǎn)量有促進(jìn)作用[8]，噴富硒增產(chǎn)劑各處理均明顯提高鐵皮石斛鮮條硒和多糖含量[9]，葉面噴施硒酸鈉有利于提高油菜生物量和硒含量[10]。該研究結(jié)果表明，噴施有機(jī)納米硒后毛豆果實硒含量為0.45? mg/kg;噴施有機(jī)螯合硒后毛豆果實硒含量為0.26 mg/kg，是對照毛豆果實硒含量45倍和26倍?？梢?，葉面噴施硒肥是生產(chǎn)富硒農(nóng)產(chǎn)品的有效途徑。

硒肥種類影響作物的響應(yīng)特征。葉面噴施亞硒酸鈉會影響燕麥莖稈的形態(tài)特征和抗倒伏能力。隨著施硒量的增加，燕麥莖稈抗倒伏能力先升高后降低，施硒濃度為54.8 g/hm2時達(dá)到最高[11]。噴施氨基酸螯合硒對甘薯塊根產(chǎn)量影響不顯著，但能顯著提高塊根、葉片和莖的總硒含量。甘薯塊根和葉片硒含量與外源硒濃度呈極顯著正相關(guān)關(guān)系。噴施外源硒對甘薯吸收累積硒及品質(zhì)有提高作用[12]。同等硒添加水平下，亞硒酸鈉處理小白菜硒富集的效果顯著優(yōu)于氨基酸螯合態(tài)硒處理[13]。該研究結(jié)果表明，噴施有機(jī)納米硒對毛豆株莢數(shù)、豆粒數(shù)、莢粒數(shù)等產(chǎn)量構(gòu)成指標(biāo)影響不顯著，但能夠顯著增加毛豆產(chǎn)量，并能夠顯著提高了毛豆分枝期、結(jié)莢期和成熟期的株高。噴施有機(jī)螯合硒顯著降低了豆粒數(shù)、莢粒數(shù)、豆粒重等產(chǎn)量構(gòu)成因素，同時也顯著降低了產(chǎn)量。可見，有機(jī)硒肥種類不同對作物的影響也不同。生產(chǎn)中需要依照作物生理生化特征，篩選出適合的硒肥劑型。

硒肥濃度也影響作物的響應(yīng)特征。不同品種綠豆對硒的吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)和富集能力差異明顯[14]。低濃度的亞硒酸鈉溶液能夠提高甜瓜種子發(fā)芽率、出苗率及幼苗株高、莖粗、根長、鮮重、干重、抗氧化酶活性，但高濃度處理后甜瓜種子呈相反的響應(yīng)特征[15]。不同施硒量對花生植株分枝數(shù)及產(chǎn)量構(gòu)成的影響無顯著差異，但低濃度硒促進(jìn)植株生長，高濃度硒對植株生長表現(xiàn)明顯抑制作用[16]。營養(yǎng)液中加入硒濃度小于1.0 mg/L時促進(jìn)小白菜的生長，但加硒濃度大于2.5 mg/L時則抑制了小白菜的生長。加硒后增加了小白菜地上部可溶性總糖、還原糖含量，降低了蔗糖和淀粉的含量;低濃度硒增加了粗纖維含量 ，而高濃度硒則降低了其含量[17]。低濃度亞硒酸鈉以及有機(jī)硒噴施顯著提高了春小麥的生物量、千粒重以及籽粒硒濃度，而噴施高濃度的亞硒酸鈉則對春小麥的生長表現(xiàn)出一定的抑制作用[18]。該研究僅探討了毛豆對不同種類有機(jī)硒的響應(yīng)特征，硒肥濃度對毛豆生理生化及富硒能力的影響需要進(jìn)一步研究。

4 結(jié)論

與葉面噴施清水相比，噴施2種硒肥均顯著提升了毛豆果實中硒含量，噴施有機(jī)納米硒后毛豆果實硒含量為0.45? mg/kg，噴施有機(jī)螯合硒后毛豆果實硒含量為0.26? mg/kg。噴施有機(jī)納米硒同時能夠顯著增加毛豆產(chǎn)量和豆粒重。

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