潘介春 徐石蘭 周煜棉 丁 峰 黃 幸 張振鏡龍薔宇 黃思婕 楊亞涵 鄧英毅 徐炯志

(1廣西大學(xué)農(nóng)學(xué)院 廣西南寧 530000；2廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所 廣西南寧 530000)

1817年，瑞士化學(xué)家Berzelius[1]發(fā)現(xiàn)了硒元素并進(jìn)行命名。1957年，Schwarz等[2]發(fā)現(xiàn)阻止大鼠食餌性肝壞死的第三因子是硒元素，自此開(kāi)始了對(duì)硒元素營(yíng)養(yǎng)學(xué)研究。Roetruck等[3]研究認(rèn)為，硒元素是谷胱甘肽過(guò)氧化物酶的必須組分，可清除植物體內(nèi)的有害自由基，維持細(xì)胞膜穩(wěn)定性，保護(hù)植物體免受過(guò)氧化物毒害。硒作為人體所必須的微量元素之一，對(duì)維持人體新陳代謝有著重要的作用。缺硒會(huì)引起人體和動(dòng)物多種疾病，如克山病、大骨節(jié)病、心血管疾病、腫瘤、肝臟疾病等[4]。日本、英國(guó)和美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家人均硒攝入量77～191μg/d[5]，我國(guó)人均硒攝入量低于歐美發(fā)達(dá)國(guó)家，廣州、上海發(fā)達(dá)地區(qū)人均攝入量58.02～66.13 μg/d[6-7]，達(dá)到中國(guó)營(yíng)養(yǎng)學(xué)會(huì)推薦的硒攝入量最低標(biāo)準(zhǔn)50 μg/d[8]，但西藏雅魯藏布江、四川涼山等缺硒地區(qū)人均硒攝入量?jī)H為10～16 μg/d[1,9]，遠(yuǎn)低于推薦攝入量，不利于人們身體健康。人體可通過(guò)施用富硒農(nóng)產(chǎn)品獲得人體所需硒，如富硒水果、蔬菜和糧食作物等。目前，外源施硒已成為獲得富硒農(nóng)產(chǎn)品的重要途徑。

龍眼作為重要的亞熱帶果樹(shù)，富含蛋白質(zhì)、脂肪、葡萄糖、維生素和多種礦物質(zhì)，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高，具有補(bǔ)心脾，益氣血，健脾胃，養(yǎng)肌肉等作用。富硒龍眼生產(chǎn)上主要通過(guò)葉面噴施硒肥或者樹(shù)根施硒肥來(lái)提高果實(shí)中硒含量，硒肥主要有無(wú)機(jī)硒中的硒酸鈉或亞硒酸鈉以及有機(jī)硒中氨基酸硒肥和腐殖酸硒肥[10]。粟曉萬(wàn)等[11]在龍眼荔枝上進(jìn)行施硒試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)適量硒能增加果實(shí)中硒含量，許煥明[12]認(rèn)為，在龍眼花期每隔7～10 d對(duì)果樹(shù)灌施硒溶液，在果實(shí)生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期每5～6 d外源施硒溶液，可顯著提高果樹(shù)硒含量，使龍眼達(dá)到富硒水果標(biāo)準(zhǔn)。近些年，廣西和福建等地著力于發(fā)展富硒產(chǎn)業(yè)，并取得的不錯(cuò)的成績(jī)，富硒龍眼、水稻、馬鈴薯、茶葉等產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展[13-14]，但關(guān)于外源施硒對(duì)龍眼樹(shù)體營(yíng)養(yǎng)方面的研究鮮有報(bào)道。本文通過(guò)對(duì)石硤龍眼進(jìn)行葉面施硒試驗(yàn)，探討葉面噴施外源硒對(duì)龍眼樹(shù)體營(yíng)養(yǎng)、果實(shí)品質(zhì)的影響，為亞硒酸鈉在龍眼上的應(yīng)用和富硒龍眼栽培生產(chǎn)提供技術(shù)參考。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)地位于廣西南寧市廣西大學(xué)農(nóng)學(xué)院龍眼園，土壤為粘性赤紅壤土，pH 4.45～5.02，有機(jī)質(zhì)0.9%，速效氮38.2 mg/kg，速效磷45.3 mg/kg，速效鉀 95.2 mg/kg， 總硒 774.08～1 065.46 μg/kg。供試龍眼品種為 “石硤”，砧木為大廣眼，樹(shù)齡26年，株行距為6 m×5 m，每年3月上中旬開(kāi)花，7月底成熟。試驗(yàn)所用亞硒酸鈉(分析純，含量99.2%)產(chǎn)自山東西亞化學(xué)工業(yè)有限公司。

1.2 方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

于2017年3月至2017年8月實(shí)施田間處理，共設(shè)置5個(gè)處理水平，3個(gè)重復(fù)，單株小區(qū)，完全隨機(jī)排列。處理水平包括：處理1(CK)，噴等量清水；處理2∶10 mg/L；處理3∶30 mg/L；處理4∶50 mg/L；處理5∶70 mg/L。在龍眼謝花后開(kāi)始噴施，每隔15天噴施1次，共3次，每株樹(shù)每次噴施5 L溶液，以葉片剛形成水珠滴落為佳。

1.2.2 樣品采集與處理

試驗(yàn)樹(shù)的龍眼葉片和果實(shí)在果實(shí)成熟期進(jìn)行采樣，時(shí)間為2017年8月2日，在處理植株中上部東、南、西、北4個(gè)方位選定生長(zhǎng)狀況基本一致的一年生掛果枝條，采集葉片和果實(shí)樣品。每個(gè)枝條采集果穗以下第5張復(fù)葉，共采集40張，用密封袋封好帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行烘干處理，粉碎過(guò)60目篩，置于密封袋封口在干燥器中保存?zhèn)溆?，用于營(yíng)養(yǎng)元素的測(cè)定；每個(gè)枝條采集果穗第三個(gè)分支上5粒果實(shí)，共采摘60粒，用密封袋封好帶回實(shí)驗(yàn)室處理，把果殼、果肉和果核分類(lèi)裝好，在采樣當(dāng)天用部分果肉鮮樣進(jìn)行果實(shí)品質(zhì)測(cè)定，剩下的果肉和果殼、果核進(jìn)行烘干處理，粉碎過(guò)60目篩，置于密封袋封在干燥器中保存?zhèn)溆?，用于營(yíng)養(yǎng)元素的測(cè)定。

1.2.3 項(xiàng)目測(cè)定

龍眼樣品總硒測(cè)定：用混合酸(體積比硝酸∶高氯酸＝4∶1)進(jìn)行消煮樣品，用氫化物發(fā)生—原子熒光光譜法原子熒光形態(tài)分析儀進(jìn)行測(cè)定[15]。全氮用硫酸－過(guò)氧化氫法進(jìn)行消煮，采用連續(xù)流動(dòng)化學(xué)分析儀(AA3，德國(guó))測(cè)定。樣品全磷、全鉀、鈣和鎂含量用硝酸－過(guò)氧化氫法進(jìn)行消煮，用電感耦合等離子體光譜儀(ICP，美國(guó))測(cè)定[16]。果實(shí)橫縱徑測(cè)定采用游標(biāo)卡尺直接測(cè)量，取均值；可溶性固形物測(cè)定采用PAL-1數(shù)顯糖度計(jì)(日本)測(cè)定；單果重測(cè)定用萬(wàn)分之一天平稱(chēng)重10粒果實(shí)，取平均值；可食率測(cè)定采用稱(chēng)重法測(cè)定；果實(shí)維生素C含量測(cè)定采用2,6-二氯酚靛酚滴定法[17]；果實(shí)可滴定酸含量測(cè)定采用酸堿滴定法[18]。

1.2.4 統(tǒng)計(jì)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS 21.0軟件ANOVA過(guò)程作方差分析，采用LSD法進(jìn)行多重比較分析；采用CORR過(guò)程作(Pearson)作一元線性相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對(duì)葉片和果實(shí)總硒含量的影響及其相關(guān)性

從表1可知，不同處理顯著影響了葉片總硒含量，不同處理之間差異顯著，不同處理濃度與葉片總硒含量存在極顯著正線性相關(guān)關(guān)系，處理5比對(duì)照增加了1 334.41%。不同處理顯著影響果實(shí)總硒含量，除處理2與對(duì)照無(wú)顯著性差異外，其余不同處理之間差異顯著，不同處理濃度與果實(shí)總硒含量存在極顯著正線性相關(guān)關(guān)系，處理5果實(shí)比對(duì)照增加了25 775%。說(shuō)明葉片噴施外源硒能增加葉片和果實(shí)中硒含量，改善龍眼果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)。

表1 不同處理對(duì)葉片和果實(shí)硒含量的影響及其相關(guān)性單位：μg/kg DW

2.2 不同處理對(duì)葉片營(yíng)養(yǎng)元素含量的影響及其相關(guān)性

從表2可知，不同處理濃度與葉片N含量有著極顯著正線性相關(guān)關(guān)系，與K含量有極顯著負(fù)線性相關(guān)關(guān)系，與P、Ca和Mg含量無(wú)顯著性線性相關(guān)關(guān)系。葉片N含量各處理之間差異顯著，處理5含量比對(duì)照增加24.63%；K含量各處理之間差異顯著；P含量處理2和處理5與對(duì)照無(wú)顯著性差異，處理3和處理4與對(duì)照差異顯著；Ca和Mg含量不同處理與對(duì)照差異顯著，處理3比對(duì)照分別下降了28.06%和39.53%。說(shuō)明葉面噴施外源硒能降低龍眼葉片P、K含量，增加N含量，對(duì)Ca和Mg無(wú)明顯影響。

表2 不同處理對(duì)葉片營(yíng)養(yǎng)元素含量的影響及其相關(guān)性 單位：g/kg DW

2.3 不同處理對(duì)果肉營(yíng)養(yǎng)元素含量的影響及其相關(guān)性

從表3可知，不同處理濃度與果肉N、P、K、Ca和Mg含量無(wú)顯著線性相關(guān)關(guān)系。果肉N含量不同處理差異顯著，處理4較對(duì)照下降了25.65%。P含量不同處理與對(duì)照差異顯著，除了處理2高于對(duì)照外，其余不同處理均低于對(duì)照。K含量不同處理與對(duì)照差異顯著，處理2含量比對(duì)照下降11.53%。Ca含量不同處理與對(duì)照差異顯著，除了處理2含量低于對(duì)照外，其余不同處理均高于對(duì)照。Mg含量不同處理與對(duì)照差異顯著，處理4含量比對(duì)照增加300%。說(shuō)明葉面噴施外源硒能降低果實(shí)中N、P和K含量，提高Ca和Mg含量，提高果實(shí)中微量元素水平，改善果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)。

表3 不同處理對(duì)果肉營(yíng)養(yǎng)元素含量的影響極其相關(guān)性 單位：g/kg DW

2.4 不同處理對(duì)果殼營(yíng)養(yǎng)元素含量的影響及其相關(guān)性

從表4可知，不同處理濃度與果殼P和K含量有著顯著負(fù)線性相關(guān)關(guān)系，與N、Ca和Mg含量無(wú)顯著性線性相關(guān)關(guān)系。N含量不同處理無(wú)顯著性差異；P含量不同處理低于對(duì)照，除處理3與對(duì)照無(wú)顯著性差異外，其余不同處理與對(duì)照之間差異顯著；K、Ca和Mg含量不同處理間差異顯著，K和Ca含量低于對(duì)照，處理5果殼K含量比對(duì)照下降了26.13%，處理3果殼中Ca和Mg含量比對(duì)照下降了31.68%和55.56%。說(shuō)明葉面噴施外源硒能降低龍眼果殼中N、P、K、Ca含量，對(duì)Mg無(wú)明顯影響，但果殼不屬于可食用部位，對(duì)果實(shí)品質(zhì)無(wú)明顯影響。

表4 不同處理對(duì)果殼營(yíng)養(yǎng)元素含量的影響及其相關(guān)性 單位：g/kg DW

2.5 不同處理對(duì)果核營(yíng)養(yǎng)元素含量的影響及其相關(guān)性

從表5可知，不同處理濃度與果核中N、P、K、Ca和Mg含量有著極顯著負(fù)線性相關(guān)關(guān)系。不同處理顯著影響果核N含量，除處理2與對(duì)照無(wú)顯著性差異外，其余不同處理與對(duì)照之間差異顯著，處理5比對(duì)照下降了40.4%；處理5與對(duì)照P含量差異顯著，其余不同處理與對(duì)照之間無(wú)顯著性差異；不同處理K、Ca和Mg含量差異顯著，處理4比對(duì)照分別下降了28.2%、20.42%和90.91%。說(shuō)明葉面噴施外源硒能顯著降低龍眼果核中N、P、K、Ca、Mg含量，但果核不屬于可食用部位，對(duì)果實(shí)品質(zhì)無(wú)影響。

表5 不同處理對(duì)果核營(yíng)養(yǎng)元素含量的影響及其相關(guān)性 單位：g/kg DW

2.6 不同處理對(duì)果實(shí)品質(zhì)的影響及其相關(guān)性

從表6可知，不同處理濃度與果實(shí)橫縱經(jīng)、單果重、可食率、可溶性固形物、維生素C及可滴定酸含量等線性相關(guān)性不顯著。處理2和處理4果實(shí)橫徑與對(duì)照差異顯著，處理3和處理5與對(duì)照無(wú)顯著性差異；處理5與對(duì)照果實(shí)縱徑無(wú)顯著性差異，其余處理與對(duì)照差異顯著；處理2和處理3單果重與對(duì)照無(wú)顯著性差異，處理4和處理5與對(duì)照差異顯著；不同處理之間可食率無(wú)顯著性差異；處理2可溶性固形物與對(duì)照差異顯著，比對(duì)照增加了15.3%，其余處理與對(duì)照之間無(wú)顯著性差異；處理2和處理4維生素C含量與對(duì)照差異顯著，其余處理與對(duì)照無(wú)顯著性差異；不同處理之間可滴定酸含量無(wú)顯著性差異。說(shuō)明葉面噴施外源硒能提高果實(shí)橫縱徑，增加單果重，提高果實(shí)產(chǎn)量和改善品質(zhì)。

表6 不同處理對(duì)果實(shí)品質(zhì)的影響及其相關(guān)性

3 討論與結(jié)論

研究認(rèn)為，葉面施硒能顯著增加糧食作物、水果和蔬菜等作物體內(nèi)硒含量，且不同器官硒含量表現(xiàn)為葉＞莖＞花＞果[19]； 周緒寶等[20]、 張艷玲[21]、何明莉等[22]、熊德祥等[23]、粟曉萬(wàn)等[11]在草莓、梨、蘋(píng)果、柑桔、龍眼和荔枝等果樹(shù)上進(jìn)行施硒試驗(yàn)，結(jié)果表明，硒能顯著提高果實(shí)中硒含量，改善果實(shí)品質(zhì)；本文取得了與此一致的結(jié)果。另外，本文葉面施硒70 mg/L條件下龍眼果實(shí)硒含量為10.35 μg/kg，符合廣西富硒農(nóng)產(chǎn)品富硒水果要求[24]。

研究認(rèn)為，硒參與了植物體內(nèi)物質(zhì)轉(zhuǎn)化和能量代謝過(guò)程，適宜施硒能提高植物葉片抗氧化能力，促進(jìn)光合作用和光合同化產(chǎn)物累積[25]。劉群龍等[26]在碭山酥梨上進(jìn)行研究，結(jié)果表明施硒能提高果實(shí)橫徑、縱徑和單果重，對(duì)可溶性固形物、維生素C和可滴定酸含量無(wú)明顯影響；寧嬋娟等[27]在紅富士蘋(píng)果上進(jìn)行施硒試驗(yàn)，結(jié)果表明硒能提高果實(shí)橫徑、縱徑、單果重、可溶性固形物和維生素C含量，對(duì)可滴定酸無(wú)明顯影響；楊燕君等[28]在甜柿上進(jìn)行施硒試驗(yàn)，結(jié)果表明施硒能提高果實(shí)中可溶性固形物、維生素C含量，對(duì)可滴定酸含量無(wú)明顯影響；本文在外源施硒條件下，果實(shí)橫縱徑大小和單果重明顯提高，取得了與劉群龍等一致的結(jié)果，其原因可能是硒作為植物生長(zhǎng)的必需元素，外源施硒增加了葉片硒含量，促進(jìn)了植物體內(nèi)生理代謝活動(dòng)，誘導(dǎo)脯氨酸酶產(chǎn)生，抑制丙二醛(MDA)的合成，同時(shí)，硒能增加生長(zhǎng)環(huán)境中有益微生物種類(lèi)及數(shù)量，改善植物生長(zhǎng)環(huán)境，促進(jìn)植物生長(zhǎng)，提高果實(shí)產(chǎn)量[29-31]。本文與寧嬋娟等[27]和楊燕君等[28]的研究結(jié)果不一致，原因可能是與試驗(yàn)品種、外源硒濃度和施硒時(shí)期等有關(guān)，有待進(jìn)一步研究。

張艷玲[21]、王斐等[32]在梨樹(shù)上進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果表明施硒能增加果實(shí)中K、Ca和Mg含量；明佳佳等[33]在甘藍(lán)上進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果表明施硒能增根莖葉N、P、K、Ca和Mg含量；劉群龍等[26]和昝亞玲等[34]在梨樹(shù)和油菜上進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果表明施硒能增加K含量，降低P、Ca和Mg含量，對(duì)N含量無(wú)明顯影響。本試驗(yàn)中，除了葉片N和果肉中Ca含量增加，其他P、K和Mg元素在葉片、果肉、果核和果殼中含量下降，與前人研究結(jié)果不一致，其原因可能是外源施硒能促進(jìn)氮素吸收和蛋白質(zhì)合成，提高葉片中N含量，但硒與K、Ca和Mg等表現(xiàn)出相互抑制的拮抗效應(yīng)，降低植物體內(nèi)K、Ca、Mg含量[35]。同時(shí)，無(wú)機(jī)硒在植物體內(nèi)以S代謝路徑進(jìn)行，不同濃度SeO42-和SeO32-對(duì)不同陽(yáng)離子吸收有較大差異，導(dǎo)致不同元素含量變化趨勢(shì)不一致[36]。本試驗(yàn)中，葉片中P、K、Ca和Mg含量出現(xiàn)了不同程度的下降，需及時(shí)補(bǔ)肥，以滿(mǎn)足龍眼生長(zhǎng)發(fā)育需要。另外，本試驗(yàn)設(shè)計(jì)外源硒濃度梯度只有0、10、30、50、70 mg/L 5個(gè)水平，根據(jù)試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)硒處理濃度梯度不完整，今后將根據(jù)實(shí)際情況繼續(xù)研究。

4 結(jié)論

亞硒酸鈉在龍眼樹(shù)上有較好的應(yīng)用效果，葉面噴施硒濃度在0～70 mg/L時(shí)，可顯著提高葉片和果實(shí)中硒含量，對(duì)果實(shí)橫縱徑和單果重有促進(jìn)作用，能一定程度提高果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)，但葉片中P、K、Ca和Mg含量出現(xiàn)不同程度下降，需及時(shí)補(bǔ)肥，以滿(mǎn)足生長(zhǎng)發(fā)育需要。同時(shí)降低果肉中P、K、Ca和Mg含量。綜合比較5個(gè)水平濃度亞硒酸鈉噴施效果，以70 mg/L較為合適，果實(shí)硒含量達(dá)10.35 μg/kg，符合富硒龍眼標(biāo)準(zhǔn)。