李夢(mèng)興，唐湘如，莫釗文，王汝超，熊 禮

(1.華南農(nóng)業(yè)大學(xué) 農(nóng)學(xué)院，廣東 廣州 510642；2.農(nóng)業(yè)部華南地區(qū)作物栽培科學(xué)觀測(cè)實(shí)驗(yàn)站，廣東 廣州 510642)

硒肥對(duì)香稻香氣和糙米硒含量以及產(chǎn)量的影響

李夢(mèng)興1，2，唐湘如1，2，莫釗文1，2，王汝超1，熊 禮1

(1.華南農(nóng)業(yè)大學(xué) 農(nóng)學(xué)院，廣東 廣州 510642；2.農(nóng)業(yè)部華南地區(qū)作物栽培科學(xué)觀測(cè)實(shí)驗(yàn)站，廣東 廣州 510642)

為了探明齊穗期噴施亞硒酸鈉(Na2SeO3)對(duì)香稻香氣、糙米硒含量和產(chǎn)量的影響，為富硒香稻栽培提供理論依據(jù)。設(shè)置了4個(gè)Na2SeO3濃度水平，依次為0(Se0)，10(Se1)，20(Se2)，30 mg/kg(Se3)，以常規(guī)香稻品種美香占和農(nóng)香18為試材進(jìn)行盆栽試驗(yàn)，研究了不同硒肥水平對(duì)糙米香氣含量、莖鞘香氣含量、葉片香氣含量、籽粒香氣含量、糙米硒含量和產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響。結(jié)果表明：2個(gè)供試品種在Se1、Se2水平下，其糙米香氣2-AP含量維持在較高水平，這主要得益于在Se1、Se2普遍提高了香稻莖鞘、籽粒以及葉片齊穗后7 d和齊穗后14 d的香氣含量。其中晚季美香占Se2顯著提高了糙米香氣含量，達(dá)到了35.73 ng/g，比Se0提高了85.03%，晚季農(nóng)香18的Se2糙米香氣最高，但差異未達(dá)到顯著水平，早季美香占Se1的糙米香氣含量顯著高于其他處理，早季農(nóng)香18的Se1、Se2、Se3糙米香氣顯著高于Se0。齊穗期噴施Na2SeO3能顯著提高糙米硒含量。早季農(nóng)香18的Se3實(shí)際產(chǎn)量顯著低于其他處理，原因在于較高的硒濃度降低了結(jié)實(shí)率和千粒質(zhì)量。齊穗期噴施適當(dāng)濃度的亞硒酸鈉，結(jié)實(shí)率可以得到提高或保持。在本試驗(yàn)條件下，兼顧2種香稻品種對(duì)硒肥的反應(yīng)，齊穗期噴施Na2SeO3最適宜濃度為10～20 mg/kg。

香稻；硒；香氣；產(chǎn)量

稻米是我國(guó)65%以上人口的主食，而隨著人口增長(zhǎng)及人們生活水平的提高，人們對(duì)于水稻的風(fēng)味及營(yíng)養(yǎng)價(jià)值有了更高的追求。香稻是水稻中的珍品，因其獨(dú)特的香氣得到了人們的青睞，香米的售價(jià)是普通稻米的2～3倍。香稻香氣的主要成分是2-乙?；?1-吡咯啉(2-AP)[1]，大量研究表明，2-AP的合成不僅受遺傳基因控制，還與環(huán)境因子和栽培措施密切相關(guān)[2-3]。有研究表明，施用一定濃度鐵、錳、鋅、鑭、硼、銅、鉬等微量元素肥能提高香稻香氣含量[4-5]，但微量元素“硒”對(duì)香氣含量的影響鮮有報(bào)道。硒是人體的必須微量元素，攝入適量的硒元素可以預(yù)防多種疾病。通過增加主食中的硒含量來滿足人體對(duì)硒的需求是非常有效的途徑，越來越多的消費(fèi)者選擇富硒大米，其售價(jià)比普通大米高。劍葉是水稻籽粒成熟時(shí)礦物質(zhì)的重要來源，通過葉面噴施硒肥提高稻米硒含量已有許多報(bào)道[6-7]，從拔節(jié)期到灌漿期水稻硒的累積量占總硒累積量的65%～77%，生育中后期是水稻吸收硒的關(guān)鍵時(shí)期[8-9]。本試驗(yàn)研究齊穗期噴施不同濃度的亞硒酸鈉(Na2SeO3)對(duì)香稻香氣、產(chǎn)量及糙米硒含量的影響，以期找到能在保持香稻產(chǎn)量的基礎(chǔ)上提高香氣和硒含量的栽培措施，為富硒香稻栽培提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

供試水稻品種為常規(guī)香稻農(nóng)香18、美香占，由華南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院提供。盆栽試驗(yàn)于廣州華南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院試驗(yàn)農(nóng)場(chǎng)網(wǎng)室進(jìn)行，土壤為沙壤土，取自農(nóng)場(chǎng)水稻實(shí)驗(yàn)田耕作層，曬干、磨碎、過篩后裝盆(盆上內(nèi)徑30 cm，下內(nèi)徑25 cm，高25 cm)，每盆裝干土12.5 kg左右，基本理化性質(zhì)為：有機(jī)質(zhì)含量16.23 g/kg，全氮0.87 g/kg，全磷0.96 g/kg，全鉀20.17 g/kg，堿解氮108.29 mg/kg，速效鉀79.74 mg/kg，有效磷95.19 mg/kg。

晚季水稻于2013年7月15日播種，8月4日移栽，美香占9月25日為齊穗期，10月26日收獲，農(nóng)香18于9月30日為齊穗期，10月29日收獲。早季水稻于2014年3月11日播種，4月8日移栽，美香占和農(nóng)香18于6月20日為齊穗期，7月28日收獲。

試驗(yàn)為完全隨機(jī)設(shè)計(jì)。在水稻齊穗期，噴施Na2SeO3溶液，溶液濃度設(shè)4個(gè)水平，分別為：0(Se0)，10(Se1)，20(Se2)，30 mg/kg(Se3)。每盆噴施溶液4.2 g(噴施600 kg/hm2溶液，每個(gè)桶按0.07 m2計(jì)算)。每個(gè)處理15盆，每盆移栽5穴，每穴2本。各處理的其他管理措施相同，參照大田高產(chǎn)栽培措施實(shí)施。

1.2 樣品的采集和保存

在齊穗期處理完后，每個(gè)處理分別于齊穗后7 d、齊穗后14 d、齊穗后21 d、齊穗后28 d選取生長(zhǎng)一致的代表性植株3兜帶回實(shí)驗(yàn)室，迅速去除枯黃葉片和小分蘗，用清水沖洗干凈，并將水稻植株的莖鞘、葉片和稻穗分別剪開，存儲(chǔ)于-20 ℃的冰箱，以測(cè)定香氣2-AP含量。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.3.1 香氣2-AP含量測(cè)定 參照李艷紅等[2]的方法，采用島津GC-MS QP2010 plus測(cè)定。

1.3.2 糙米硒(Se)含量的測(cè)定 石墨爐原子吸收法，標(biāo)準(zhǔn)溶液及試樣制備參考《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中硒的測(cè)定》(GB 5009.93-2010)，儀器條件測(cè)定參考《水質(zhì)硒的測(cè)定石墨爐原子吸收分光光度法》(GB/T 15505-1995)。采用島津AA-6300型原子吸收分光光度計(jì)，島津GFA-EX7i型石墨爐測(cè)定。

1.3.3 產(chǎn)量的測(cè)定 收獲前，每個(gè)處理隨機(jī)挑選5盆，統(tǒng)計(jì)每盆有效穗數(shù)。收獲時(shí)，每個(gè)處理挑選生長(zhǎng)一致的3盆，參照《國(guó)家水稻品種試驗(yàn)觀測(cè)記載項(xiàng)目、方法及標(biāo)準(zhǔn)》計(jì)算出穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒質(zhì)量，每盆實(shí)際產(chǎn)量。

1.3.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析 采用Excel 2010和Statistix 8 數(shù)據(jù)分析軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入和統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 齊穗期噴施Na2SeO3對(duì)香稻2-AP的影響

2.1.1 齊穗期噴施Na2SeO3對(duì)香稻糙米2-AP的影響 如圖1，2所示，晚季美香占Se2的糙米香氣含量顯著高于Se0，達(dá)到了35.73 ng/g，比Se0提高了85.03%，Se1、Se3糙米香氣均高于Se0，但差異未達(dá)到顯著水平。晚季農(nóng)香18糙米香氣Se1、Se2、Se3均高于Se0，但差異未達(dá)到顯著。早季美香占Se1的糙米香氣含量顯著高于Se0、Se2、Se3。早季農(nóng)香18糙米香氣Se1、Se2、Se3顯著高于Se0。

早晚季美香占和早晚農(nóng)香18糙米香氣隨著噴施Na2SeO3濃度的升高，呈現(xiàn)出先升高后降低的趨勢(shì)，但晚季農(nóng)香18差異未達(dá)到顯著水平。

不同字母表示差異顯著(P<0.05，LSD檢驗(yàn))。圖2-4同。Data in the figure are tested with Statitix 8 by LSD(P<0.05).Values with different small letters are significant difference.The same as Fig.2-4.

圖2 齊穗期噴施Na2SeO3對(duì)早季香稻糙米香氣2-AP的影響Fig.2 Effect of foliage dressing Na2SeO3 at full heading stage on 2-AP content in brown rice of early rice

早/晚季Early/laterice品種Cultivar處理Treatment齊穗后7d7dAFH齊穗后14d14dAFH齊穗后21d21dAFH齊穗后28d28dAFH晚季美香占Se019．23b23．15b28．10ab34．30aLatericeSe122．27b26．26a30．21a31．73aSe233．89a27．21a27．41b27．58aSe319．95b21．32b26．98b26．98a農(nóng)香18Se018．43d28．40b40．73b40．99cSe137．87a43．85a45．45b52．23bSe234．27b41．43a52．26a66．51aSe322．24c28．89b45．34b37．12c早季美香占Se023．52b22．99a67．79b63．24bEarlyriceSe131．55a22．38a46．03c56．92cSe218．88c20．63a21．94d85．86aSe323．70b20．46a74．77a86．05a農(nóng)香18Se072．52b48．05d78．74c40．11bSe177．68ab53．61c97．70b83．90aSe281．42a83．59a107．56a83．73aSe347．43c65．79b64．77d68．93a

注：7 d AFH.齊穗后7 d；14 d AFH.齊穗后14 d；21 d AFH.齊穗后21 d；28 d AFH.齊穗后28 d；數(shù)值后不同字母表示差異顯著(P<0.05，LSD檢驗(yàn))。表2-4同。

Note：7 d AFH.7 d after heading stage；14 d AFH.14 d after heading stage；21 d AFH.21 d after heading stage；28 d AFH.28 d after heading stage；Data in the Fig are tested with Statitix 8 by LSD(P<0.05).Values with different small letters in the same line are significant difference.The same as Tab.2-4.

2.1.2 齊穗期噴施Na2SeO3對(duì)香稻莖鞘香氣2-AP的影響 由表1可知，與Se0相比，齊穗期噴施適當(dāng)濃度的Na2SeO3能提高香稻莖鞘香氣的含量(僅晚季美香占齊穗后21 d、晚季美香占齊穗后28 d、早季美香占齊穗后14 d，Se0的莖鞘香氣含量與其他處理無差異)。其中處理Se1和Se2對(duì)莖鞘香氣含量提高作用最明顯。

2.1.3 齊穗期噴施Na2SeO3對(duì)香稻葉片香氣2-AP的影響 由表2可知，與Se0相比，齊穗期噴施適當(dāng)濃度的Na2SeO3在齊穗后7 d能保持或提高葉片香氣含量(僅早季農(nóng)香18在齊穗后7 d，Se0處理葉片香氣含量顯著高于其他處理)。

表2 齊穗期噴施Na2SeO3對(duì)香稻葉片香氣2-AP的影響Tab.2 Effect of foliage dressing Na2SeO3 at full heading stage on 2-AP content in leaves

2.1.4 齊穗期噴施Na2SeO3對(duì)香稻籽粒香氣2-AP的影響 由表3可知，與Se0相比，齊穗期噴施適當(dāng)濃度的Na2SeO3能提高籽粒香氣含量(僅早季美香占齊穗后21 d和早季農(nóng)香18齊穗后7 d，Se0籽粒香氣含量顯著高于其他處理)。隨著時(shí)間的推移，各處理籽粒香氣都在齊穗后14 d或齊穗后21 d達(dá)到最大值，其中晚季美香占的Se2、晚季美香占的Se3、晚季農(nóng)香18的Se0、晚季農(nóng)香18的Se2、早季農(nóng)香18的Se3在齊穗后21 d籽粒香氣達(dá)到最高，其余處理都在齊穗后14 d籽粒香氣含量達(dá)到最高。

表3 齊穗期噴施Na2SeO3對(duì)香稻籽粒香氣2-AP的影響Tab.3 Effect of foliage dressing Na2SeO3 at full heading stage on 2-AP content in grains

2.2 齊穗期噴施Na2SeO3對(duì)香稻糙米Se含量的影響

由圖3，4可知，齊穗期噴施Na2SeO3能顯著提高糙米硒含量。晚季美香占的Se1、Se2、Se3糙米硒含量分別比Se0提高了9.44，13.64，14.43倍，分別為113.22，163.67，173.11 ng/g。晚季農(nóng)香18的Se1、Se2、Se3糙米硒含量分別比Se0高出了9.37，14.15，18.72倍，分別為119.78，180.89，239.22 ng/g。早季美香占的Se1、Se2、Se3糙米硒含量分別比Se0高出了8.23，9.08，12.58倍，分別為91.44，100.89，139.78 ng/g。早季農(nóng)香18的Se1、Se2、Se3糙米硒含量分別比Se0高出了13.79，14.05，14.93倍，分別為125.67，128.00，136.00 ng/g。

在Se1處理下，早季農(nóng)香18糙米硒含量比晚季農(nóng)香18的Se1高，其余處理水平下，晚季糙米硒含量高于早季各處理糙米硒含量。

圖3 齊穗期噴施Na2SeO3對(duì)晚季香稻糙米硒含量的影響Fig.3 Effect of foliage dressing Na2SeO3 at full heading stage on selenium content in brown rice of late rice

圖4 齊穗期噴施Na2SeO3對(duì)早季香稻糙米硒含量的影響Fig.4 Effect of foliage dressing Na2SeO3 at full heading stage on selenium content in brown rice of early rice

早/晚季Early/laterice品種Cultivar處理Treatment有效穗/盆Panicles穗粒數(shù)Grainsperpanicle結(jié)實(shí)率/%Seed?setting千粒質(zhì)量/g1000?grainweight實(shí)際產(chǎn)量/(g/盆)Harvestedyield晚季美香占Se021．00a119．45b68．74c19．07a30．12aLatericeSe123．33a123．67b81．66a19．04a37．58aSe221．33a137．91a73．22bc18．66a37．33aSe320．33a120．15b75．48b19．00a37．35a農(nóng)香18Se023．00a95．05a76．43a24．54ab33．98aSe119．00a87．96a79．92a24．25b37．67aSe218．33a95．26a61．67b24．90a31．62aSe320．00a99．26a59．11b24．23b35．73a早季美香占Se028．33a110．51a82．66b19．50c45．12aEarlyriceSe127．33a110．65a85．91a20．12a51．14aSe226．67a103．74a85．06ab19．59bc40．97aSe322．33a111．27a82．60b19．64b50．10a農(nóng)香18Se022．33a104．36a64．37ab23．78b35．13aSe121．67a106．47a63．13ab23．95a35．23aSe222．00a98．62a68．30a23．57c34．80aSe324．00a93．67a53．34b22．73d25．61b

2.3 齊穗期噴施Na2SeO3對(duì)香稻產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

由表4可以看出，早季農(nóng)香18的Se3實(shí)際產(chǎn)量顯著低于其他處理，原因在于Se3處理的結(jié)實(shí)率和千粒質(zhì)量最小。晚季美香占、農(nóng)香18和早季美香占的實(shí)際產(chǎn)量各處理間差異不顯著。就結(jié)實(shí)率而言，齊穗期噴施一定濃度的Na2SeO3，結(jié)實(shí)率可以得到提高或保持，但是噴施濃度過高會(huì)降低結(jié)實(shí)率。晚季美香占千粒質(zhì)量各處理間差異不顯著，晚季農(nóng)香18的Se2千粒質(zhì)量顯著高于Se1、Se3，早季美香占和早季農(nóng)香18的Se1千粒質(zhì)量顯著高于其他處理。

3 結(jié)論與討論

在本試驗(yàn)條件下，2個(gè)供試品種在齊穗期噴施濃度為10～20 mg/g的Na2SeO3，其糙米香氣2-AP含量維持在較高水平，糙米硒含量達(dá)到了國(guó)家富硒稻米的標(biāo)準(zhǔn)(富硒稻谷GB/T 22499-2008規(guī)定，硒含量在0.04～0.30 mg/g的大米為富硒稻谷)且產(chǎn)量維持不變。

Cordeiro等[10]研究認(rèn)為，2-AP存在于除根部以外的所有植株部位，莖鞘、葉片、籽粒都是合成2-AP的重要器官。有關(guān)香稻香氣2-AP在糙米內(nèi)是怎樣形成積累的，前人做了許多研究，有分析認(rèn)為，除了自身合成外，香稻莖鞘、葉片中的2-AP(2-AP為水溶性物質(zhì))可以直接運(yùn)輸?shù)讲诿變?nèi)進(jìn)行積累[11-12]。本試驗(yàn)中，糙米香氣含量保持較高水平的Se1、Se2，其莖鞘香氣含量也較高。從籽粒香氣的積累來看，籽粒香氣普遍在齊穗后14 d或21 d達(dá)到最大值，大部分糙米香氣含量保持較高水平的處理，葉片香氣含量在齊穗后7，14 d表現(xiàn)出較高的水平。即在籽粒香氣積累的重要時(shí)期(齊穗后14～21 d)，葉片能為籽粒提供更多的香氣。

已有研究表明，脯氨酸是香氣2-AP的重要前體物質(zhì)[13-14]，脯氨酸經(jīng)過一系列的反應(yīng)形成γ-氨基丁醛，抑制甜菜堿醛脫氫酶、γ-氨基丁醛形成香氣2-AP，在甜菜堿醛脫氫酶的作用下，γ-氨基丁醛形成γ-氨基丁酸(GABA)[15-16]。脯氨酸和GABA是公認(rèn)的植物響應(yīng)脅迫的物質(zhì)[16-17]，因此2-AP的合成途徑和脅迫響應(yīng)密切相關(guān)，一定干旱脅迫、鹽脅迫都能提高2-AP的積累[13，18-19]。谷胱甘肽過氧化物酶是1個(gè)含硒酶，是植物受到脅迫后的一種重要的防御酶[20]，施硒肥可以提高植物過氧化物酶活性[21-22]。硒作為微量元素，需要量低，而過量的硒則會(huì)對(duì)水稻生長(zhǎng)造成脅迫[23]。Na2SeO3作為鹽的一種，過高的濃度也會(huì)對(duì)水稻造成鹽脅迫。脯氨酸、GABA、谷胱甘肽過氧化物酶，不同濃度的Na2SeO3，都可以看作抗逆信號(hào)，在脅迫響應(yīng)體系中相互影響，進(jìn)而造成硒與香氣2-AP之間的相互影響，但其影響究竟是怎么傳遞的，有待進(jìn)一步研究。

外施一定量的硒肥能夠提高水稻的結(jié)實(shí)率和千粒質(zhì)量。有研究表明，施用適量的硒肥可使水稻開花期、灌漿期的葉綠素含量增加，延緩葉片衰老，保證了生育后期有較充足的光合產(chǎn)物，能降低水稻的空癟率并提高千粒質(zhì)量[24]。本試驗(yàn)中，齊穗期噴施一定濃度的Na2SeO3，結(jié)實(shí)率可以得到提高或保持，晚季農(nóng)香18的Se2千粒質(zhì)量顯著高于Se1、Se3，早季美香占和早季農(nóng)香18的Se1千粒質(zhì)量顯著高于其他處理，結(jié)果與前人的研究結(jié)果基本一致。

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Effect of Selenium Fertilizer on Aroma，Selenium Content in Brown Rice and Grain Yield of Aromatic Rice

LI Mengxing1，2，TANG Xiangru1，2，MO Zhaowen1，2，WANG Ruchao1，XIONG Li1

(1.College of Agriculture，South China Agricultural University，Guangzhou 510642，China；2.Scientific Observing and Experimental Station of Crop Cultivation in South China，Ministry of Agriculture，Guangzhou 510642，China)

The effect of foliage dressing Sodium Selenite(Na2SeO3) at full heading stage on aroma，selenium content in brown rice and grain yield of aromatic rice were investigated to provide theoretical basis for suitable selenium fertilizer application rate in aromatic rice production.Pot experiments were conducted with two conventional aromatic rice cultivars Meixiangzhan and Nongxiang 18，using four selenium levels by Na2SeO30(Se0)，10(Se1)，20(Se2)，30 mg/kg(Se3)，the effects of different selenium levels on 2-Acetyl-1-Pyrroline(2-AP) content in brown rice，2-AP content in stem-sheath，2-AP content in leaves，2-AP content in grains，selenium content in brown rice，grain yield were evaluated.The result showed that the treatments Se1，Se2 were conducive to higher levels of 2-AP in brown rice，as Se1，Se2 improved 2-AP accumulation in stem-sheath，grains and leaves at 7 d after heading stage and 14 d after full heading stage.Compared with Se0，Se2 improved the 2-AP content in brown rice significantly for Meixiangzhan of late rice，with an increased of 85.03%，up to 35.73 ng/g.Se2 achieved the highest 2-AP content in brown rice for Nongxiang 18 of late rice，but the difference was not significant.For Meixiangzhan of early rice，the 2-AP content in brown rice of Se1 was significantly higher than other treatments.Compare with Se0 treatment，Se1，Se2，Se3 for Nongxiang 18 of early rice improved the 2-AP content in brown rice significantly.Foliage dressing Na2SeO3at full heading stage had a significant increase on selenium content in brown rice.Foliage dressing Na2SeO3at full heading stage harvested the same level of grain yield as Se0，except that compared with Se0，grain yield of Se3 for Nongxiang 18 of early rice had a significantly decrease.This is maybe due to that Se3 treatment kept the 1 000-grain-weight in a lower level，and other treatments kept the 1000-grain-weight and seed-setting in higher level.Under the experiment condition，taking into account of the reactions of two aromatic rice cultivars for selenium fertilizer，the suitable Na2SeO3concentration of foliage dressing at full heading stage was 10-20 mg/kg.

Aromatic rice；Selenium；Aroma；Yield

2017-07-14

國(guó)家自然基金項(xiàng)目(31271646)；廣東省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(8151064201000017)；廣東省農(nóng)業(yè)攻關(guān)項(xiàng)目(2011A020202001)；廣東省農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化項(xiàng)目(4100F10003)

李夢(mèng)興(1989-)，女，廣東韶關(guān)人，在讀碩士，主要從事作物栽培與生理研究。

唐湘如(1964-)，男，湖南寧鄉(xiāng)人，教授，博士，博士生導(dǎo)師，主要從事作物栽培與生理研究。

S511.21；S311

A

1000-7091(2016)06-0213-07

10.7668/hbnxb.2016.06.033