肖利杰 劉春梅 李梅 尚海波 馬建輝 高亞軍

摘要[目的]研究施硒對水稻不同器官硒、氮、磷、鉀含量及產(chǎn)量的影響，以期為水稻合理施用硒肥提供理論和技術依據(jù)。[方法] 采用盆栽試驗方法，以“墾鑒稻5”為試驗材料，研究孕穗期噴施不同濃度硒對水稻成熟期不同器官硒和氮、磷、鉀含量及產(chǎn)量的影響。[結果]施硒能提高水稻葉片、莖稈、稻殼與精米硒、氮和鉀含量，并且各器官硒、氮、鉀含量隨著硒濃度的增加而增加。100 g/hm2和200 g/hm2硒處理精米中硒含量為對照的1.5倍和2.6倍。施硒能顯著提高精米的磷含量，降低稻殼的磷含量。低濃度（100 g/hm2）硒增加葉片和莖稈磷含量，而高濃度硒（200 g/hm2）葉片和莖稈磷含量下降。施硒能提高水稻的產(chǎn)量，200 g/hm2硒處理水稻產(chǎn)量最高。[結論]施硒能增加水稻不同器官硒、氮和鉀含量，其中200 g/hm2硒處理的效果最好。

關鍵詞硒；水稻；氮； 磷； 鉀；產(chǎn)量

中圖分類號S511文獻標識碼A文章編號0517-6611（2015）34-059-03

硒是自然環(huán)境中一種重要的生命元素，1988年中國營養(yǎng)學會將硒列為人類必需的營養(yǎng)元素[1]。硒對于防治疾病、增進健康和防止衰老具有重要意義，被譽為“生命的奇效元素”。我國2/3的人口存在不同程度的硒缺乏，表現(xiàn)在硒攝入量嚴重不足[2]，而以飲食方式增加人體硒攝入量已被公認為最直接、最有效、最經(jīng)濟、最安全的補硒途徑。黑龍江省土壤硒水平為0.012～0.643 mg/kg，平均硒含量為0.160 mg/kg[3]，屬于硒含量較低的省份。

黑龍江省是我國重要的商品糧種植區(qū)，是優(yōu)質(zhì)、綠色稻米的主產(chǎn)區(qū)。2015年水稻種植面積達到400萬hm2，已成全國最大的水稻種植區(qū)。水稻自身對硒有一定的生物富集作用。研究表明，施用外源硒能顯著增加稻米的硒含量，并且在一定濃度范圍內(nèi)隨著施用硒濃度的增大稻米中硒含量有增加的趨勢[4-7]。目前雖然沒有公認硒是植物必需的營養(yǎng)元素之一，但存在于植物體內(nèi)的硒也需與其他養(yǎng)分之間保持一定的比例，以利于植物養(yǎng)分平衡，促進生長發(fā)育。在植物體內(nèi)，硒與其他元素之間的相互作用是十分復雜的，硒與氮、磷、鉀的相互作用報道較少。筆者采用盆栽試驗方法研究不同硒濃度對水稻成熟期不同器官硒和氮、磷、鉀含量及產(chǎn)量的影響，以期為水稻合理施用硒肥提供理論和技術依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗材料采用盆栽試驗方法，在黑龍江省八一農(nóng)墾大學盆栽試驗場進行，供試水稻品種為墾鑒稻5。供試土壤基礎肥力如下：有機質(zhì)47.8 g/kg，速效鉀196 mg/kg，堿解氮148.3 mg/kg，速效磷21.2 mg/kg， pH 6.78，全硒 0.013 mg/kg。供試肥料為：尿素（含N 46%）、磷酸二銨（含N 18%，P2O5 46%）、氯化鉀（K2O 60%）、亞硒酸鈉（化學試劑）。

1.2試驗設計試驗設3個處理，分別為0 g/hm2（Se0）、100 g/hm2 （Se1）和200 g/hm2（Se2），每個處理3次重復。試驗采用直徑30 cm、高50 cm塑料桶，每桶裝土15 kg。施肥量如下：氮100 kg/hm2，P2O5 50 kg/hm2，K2O 60 kg/hm2，其中氮肥按基肥∶返青肥∶分蘗肥∶穗肥=4∶2.5∶1.5∶2比例施用，磷肥以基肥方式一次性施用，鉀肥按基肥∶分蘗肥∶穗肥為4∶2∶4比例施用。移栽前，先用水泡土3 d，將基肥施入土中混勻。每盆栽水稻3穴，每穴4株。孕穗期葉面噴施亞硒酸鈉，空白噴清水。

1.3樣品制備成熟期，將整盆植株收獲，分別用自來水和蒸餾水清洗，將莖桿（包括稻穗枝梗部分）、葉片、稻谷分開，105 ℃條件下殺青，80 ℃下烘干至恒重。礱谷機除去稻殼，將稻殼收集起來，然后用精米機將糙米處理為精米。將莖稈、葉片、稻殼、精米分別粉碎、備用。

1.4測定項目與方法

1.4.1硒含量測定。稱取樣品0.500 0 g左右，置于25 ml三角瓶，加入10 ml混合酸（HNO3/HClO4=4∶1），蓋上彎頸漏斗，靜置過夜后在電熱板低溫砂浴消化l h，然后再逐步升溫，微沸條件下消化至無色并冒白煙，取下，稍冷后加入5 ml HCl（l∶l），繼續(xù)加熱至無色并冒白煙，取下，稍冷卻后，分別加2次蒸餾水約1 ml，然后用5%HCl轉入10 ml試管中，并定容至10 ml，同時設置空白對照。消化后，使用AFS930雙道原子熒光光度計（北京吉天儀器有限公司）測定硒含量。

1.4.2植物和籽粒的氮、磷、鉀含量測定。樣品采用H2SO4-H2O2消煮，待測液中全氮含量采用半微量凱氏定氮儀測定，全磷含量采用釩鉬黃比色法測定，全鉀含量使用火焰光度計測定[8]。

1.4.3土壤基礎肥力測定。堿解氮含量測定采用堿解擴散法；速效磷含量測定采用Olsen鉬銻抗比色法；速效鉀含量測定采用火焰光度法；有機質(zhì)含量測定采用丘林法；pH采用酸度計法[8]。

1.5數(shù)據(jù)處理測驗數(shù)據(jù)使用DPS7.05版（Data processing system）軟件和Excel進行統(tǒng)計與分析。

2結果與分析

2.1施硒對水稻不同器官硒含量的影響從圖1可以看出，施硒能顯著提高水稻各器官硒含量，并且隨著硒濃度的增加，各器官硒含量均顯著增加，各處理間差異極顯著（P<0.01）。水稻不同器官的硒含量的大小順序為：葉片>莖稈>稻殼>精米。Se2處理，水稻各器官的硒含量最高，其中葉片、莖稈和稻殼硒含量分別為Se0處理的2.7倍、2.7倍和3.1倍。Se0處理精米硒含量為0.049 mg/kg，Se1和Se2處理精米的硒含量分別為0.075和0.127 mg/kg，是Se0處理的1.5倍和2.6倍。

注：同一器官內(nèi)不同大寫字母表示差異極顯著（P<0.01）。

圖1施硒對水稻不同器官硒含量的影響

2.2施硒對水稻不同器官氮、磷和鉀含量的影響

2.2.1施硒對水稻氮含量的影響。從圖2可以看出，施硒能顯著提高水稻各器官氮含量。水稻不同器官氮含量的大小順序為：精米>葉片>稻殼>莖稈。隨著硒濃度的增加，葉片、莖稈、稻殼和精米氮含量均增加。Se2處理葉片硒含量和稻殼的氮含量的增加幅度較大，其中Se2處理葉片和稻殼氮含量分別比Se0處理增加了8.16%（P<0.01）和15.4%（P<0.01）。方差分析表明，硒處理間精米氮含量差異不顯著。

注：同一器官內(nèi)不同大寫字母表示差異極顯著（P<0.01）；同一器官內(nèi)不同小寫字母表示差異顯著（P<0.05）。

圖2施硒對水稻各器官氮含量的影響

2.2.2施硒對水稻磷含量的影響。從圖3可以看出，施硒能影響水稻各器官磷的含量，但對不同器官磷含量的影響不同。水稻各器官磷含量的大小順序為：精米>葉片>莖稈>稻殼。低濃度硒（Se1）下增加葉片和莖稈的磷含量，高濃度硒（Se2）下葉片和莖稈磷含量下降。隨著硒濃度的增加，稻殼的磷含量下降，精米的磷含量增加。與Se0處理相比，Se2處理稻殼磷含量下降14.03%（P<0.01），精米磷含量增加18.18%（P<0.05）。

注：同一器官內(nèi)不同大寫字母表示差異極顯著（P<0.01）；同一器官內(nèi)不同小寫字母表示差異顯著（P<0.05）。

圖3施硒對水稻不同器官磷含量的影響

2.2.3施硒對水稻鉀含量的影響。從圖4可以看出，施硒能提高水稻不同器官鉀含量。水稻不同器官鉀含量的大小順序為莖稈>稻殼>葉片>精米。隨著硒濃度的增加，水稻不同器官鉀含量均有所增加。Se2處理下水稻各器官鉀含量最高，與Se0處理相比Se2處理下葉片、莖桿、稻殼、精米的鉀含量分別增加了10.00%（P<0.01）、8.81%（P<0.05）、11.16%和10.72%（P<0.01）。

注：同一器官內(nèi)不同大寫字母表示差異極顯著（P<0.01）；同一器官內(nèi)不同小寫字母表示差異顯著（P<0.05）。

圖4施硒對水稻不同器官鉀含量的影響

2.3施硒對水稻產(chǎn)量性狀及產(chǎn)量的影響由表1可知，施硒能改善水稻的產(chǎn)量性狀，提高產(chǎn)量。不同硒濃度處理的水稻穗粒數(shù)和產(chǎn)量差異極顯著，其中Se2處理穗粒數(shù)和產(chǎn)量顯著高于Se1和 Se0處理；隨著硒濃度的增加，水稻結實率和產(chǎn)量增加，各處理間差異顯著，其中Se2處理水稻的結實率和產(chǎn)量最高；隨著硒濃度的增加，水稻小穗數(shù)和千粒重均有所增加，但不同硒濃度處理的小穗數(shù)和千粒重差異不顯著。

表1施硒對水稻產(chǎn)量性狀及產(chǎn)量的影響

處理小穗數(shù)個/株穗粒數(shù)個/株千粒重g結實率%產(chǎn)量g/盆

Se08.3a76.5B26.2a92.5a149.0b

Se18.7a79.0B26.4a92.7a150.5b

Se28.9a87.2A26.9a93.1b152.0a

注：同列不同小寫字母表示差異顯著（P<0.05）；同列不同大寫字母表示差異極顯著（P<0.01）。

3結論與討論

3.1施硒對水稻不同器官硒含量的影響農(nóng)作物噴施葉面硒肥后，糧食作物含硒量較對照增加3倍～32倍，水果含硒量增加2倍～4倍，蔬菜增加7倍～60倍，隨著生長期的延長和噴施次數(shù)的增加，農(nóng)作物含硒量也隨之增加[9]。盆栽試驗條件下，施硒顯著提高了玉米植株根系、葉片、莖稈、葉鞘和籽粒硒含量，隨著硒濃度的增加，不同器官硒含量也有所增加[10]。周鑫斌等[11]研究發(fā)現(xiàn)葉面噴施亞硒酸鈉后水稻籽粒硒含量是不噴硒處理的7.9倍～11.0倍。方勇[12]水稻葉面施用0～100 g/hm2硒肥，大米硒含量范圍為0.032～1.790 mg/kg，提高了6倍～55倍。玉米、小麥籽粒硒含量與施硒量呈線性相關[13]。該試驗結果也表明施硒能提高水稻不同器官硒含量，隨著硒濃度的增加，各器官硒含量也增加。100 g/hm2和200 g/hm2精米硒含量是對照的1.5倍和2.6倍。

3.2施硒對水稻不同器官氮、磷和鉀含量的影響硒與各營養(yǎng)元素之間的關系比較復雜，既有拮抗作用，又有協(xié)助關系，而且還硒的施用量、作物種類、元素的種類等密切相關。施硒減少小麥、豆角和芥菜的氮含量[14-15]，但能顯著提高水稻和苦蕎籽粒氮含量[16-17]。低硒處理促進煙草氮代謝，而高硒處理抑制氮代謝[18]。該試驗結果表明施硒能顯著提高水稻各器官氮含量，并且隨著硒濃度的增加，葉片、莖稈、稻殼和精米氮含量均增加。馬友華等[19]研究表明高濃度硒（>6.18 mg/kg）降低了煙草全株磷含量，而低硒濃度（<6.18 mg/kg）增加煙草全株磷含量。土壤施用低量硒肥后，降低玉米和大豆籽粒磷含量。硒肥對作物不同部位的磷含量的影響不同。王勇等[20]研究表明硒肥顯著提高了四葉參幼苗根中的磷含量，降低葉片中的磷含量，而低濃度的硒降低莖中磷含量，高濃度的硒增加其含量。該試驗結果表明施硒顯著提高精米的磷含量，降低稻殼的磷含量；低濃度硒（100 g/hm2）增加葉片和莖稈磷含量，高濃度硒（200 g/hm2）下葉片和莖稈磷含量下降。施用硒肥能增加玉米、小麥、大豆籽粒鉀含量的趨勢[21]。王勇等[20]研究表明低濃度的硒降低莖中的鉀其含量、高濃度的硒增加其含量。該試驗結果表明施硒能提高水稻不同器官鉀含量，并且隨著硒濃度的增加，不同器官鉀含量均增加。

3.3施硒對水稻產(chǎn)量的影響目前，硒雖然仍不是植物所必需的微量元素，但研究表明它能提高GSHPx活性，從而提高作物抗性，而促進作物生長，提高產(chǎn)量。施硒肥的小麥比對照增產(chǎn) 13.6%～15.2%[22]。研究表明，不同硒濃度對作物產(chǎn)量影響不同，低硒水平（≤10 mg/kg）玉米籽粒產(chǎn)量顯著增加，高硒水平（≥25 mg/kg）籽粒產(chǎn)量和品質(zhì)下降[10]。該試驗結果表明施硒能改善水稻產(chǎn)量性狀，提高產(chǎn)量，主要是由于施硒顯著提高了穗粒數(shù)而提高了產(chǎn)量。

鑒于上述數(shù)據(jù)均建立在盆栽試驗基礎上的，還未進行大田驗證，在今后的工作中有待進一步研究。

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43卷34期肖利杰等施硒對水稻硒·氮·磷·鉀含量及產(chǎn)量的影響

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