余小蘭 張靜 李光義 鄒雨坤 劉景坤 李勤奮 李曉亮

摘? 要：為研究辣椒在不同施硒水平下硒的累積規(guī)律，以‘辣豐新辣王為試驗材料，在海南省澄邁縣磚紅壤地塊中設(shè)置6個硒肥用量處理，分別為0、5、10、15、20、25 kg/hm2，測定辣椒產(chǎn)量、各器官硒含量分布特征。結(jié)果表明：（1）土壤施用硒肥顯著提高了辣椒產(chǎn)量及各器官硒含量和硒累積量;（2）隨著硒肥施用量的增加，辣椒各器官的硒含量、硒累積量均呈先升高后降低的趨勢，收獲期辣椒各器官硒含量和硒累積量在20 kg/hm2處理下最高，辣椒產(chǎn)量在15、20、25 kg/hm2處理下較高;（3）與不施硒肥相比，施用硒肥可以顯著影響硒在辣椒不同器官中的分配規(guī)律，而且少量供硒（5、10 kg/hm2）條件下，還可以促進(jìn)收獲期果實中硒的富集;（4）收獲期，辣椒果實硒肥利用率在20 kg/hm2處理下最高。表明土壤適量施用硒肥可顯著提高辣椒產(chǎn)量、硒含量、硒累積量及硒肥利用率，在本研究中以施用20 kg/hm2的效果最好。

關(guān)鍵詞：辣椒;硒;吸收;分布規(guī)律;累積規(guī)律

中圖分類號：S641.3????? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

Patterns of Selenium Accumulation of Pepper under Different Application Level of Selenium Fertilizer

YU Xiaolan1，2， ZHANG Jing1， LI Guangyi1，2， ZOU Yukun1，2， LIU Jingkun1，2， LI Qinfen1，2， LI Xiaoliang2，3*

1. Environment and Plant Protection Institute， Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences， Haikou， Hainan 571101， China; 2. Hainan Key Laboratory of Tropical Ecocircular Agriculture， Haikou， Hainan 571101， China; 3. Tropical Crops Genetic Resources Institute， Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences， Haikou， Hainan 571101， China

Abstract： The study aimed at the absorption and accumulation of Se in pepper and to provide references for selenium-enriched pepper cultivation. A pepper cultivar named ‘Hot Feng Xin La Wang and six application levels of Se fertilizer （0， 5， 10， 15， 20 and 25 kg/hm2 Se） in the latosol field in Chengmai， Hainan were used. The yield and selenium content distribution of pepper were assayed. Se application in soil significantly increased the yield， Se concentration and Se accumulation in each organ. With the increase of application amount of Se fertilizer， Se concentration and accumulation in each organ increased first and then decreased. Se concentration and accumulation in the organ reached the highest in the 20 kg/hm2 treatment and the pepper yield reached the higher in the 15， 20 and 25 kg/hm2 treatments at the harvest stage. Compared with the control， Se application significantly changed the distribution pattern of Se in different organs. Less application of Se fertilizer （5， 10 kg/hm2） promoted Se accumulation in pepper fruits. At the harvest stage， Se utilization rate was the highest in the 20 kg/hm2 treatment. The reasonable application of Se fertilizer in soil was beneficial to increasing the yield of pepper， improving the Se concentration， Se accumulation and Se utilization rate of pepper， and 20 kg/hm2 was appropriate in the present study.

Keywords： pepper; selenium; absorption; selenium distribution; cumulative pattern

DOI： 10.3969/j.issn.1000-2561.2021.07.023

硒是人體必需的微量元素之一[1]，它參與人體和動物谷胱甘肽過氧化酶和硫氧還蛋白還原酶等含硒酶的代謝過程，人體缺硒則會出現(xiàn)克山病、肝病等異常癥狀[2-3]。為預(yù)防缺硒病變的發(fā)生，中國營養(yǎng)學(xué)會建議成人每天硒食用量至少為55 μg，而我國人均硒食用量不到26 μg/d，遠(yuǎn)達(dá)不到其推薦量[4]。我國是一個缺硒大國，約72%地區(qū)缺硒或少硒[5]。由于人體自身代謝機能無法合成硒，故從食物中獲取硒顯得尤為重要[6]。而我國土壤及作物普遍硒含量較低[7]，人和動物不能從生產(chǎn)出的作物中獲得足夠的硒，因此，通過土壤合理補硒提高作物硒含量以緩解硒缺乏的現(xiàn)狀變得極為迫切。

研究表明，外源添加0.5～1.0 mg/kg硒肥時，可增加冬小麥產(chǎn)量10.46%，繼續(xù)增大硒肥施用量則導(dǎo)致冬小麥減產(chǎn)[8]。硒肥施用量少于5 mg/kg時，會促進(jìn)小白菜生長和硒吸收[9]。而硒肥施用量高于25 mg/kg時，則會導(dǎo)致玉米產(chǎn)量、品質(zhì)及硒吸收能力下降[10]。此外，土壤合理補硒對紫甘薯[11]、葡萄[12]、馬鈴薯[13]、黃瓜[14]的果實硒富集、增產(chǎn)、提質(zhì)等也有積極的作用?？梢?，針對不同作物對土壤進(jìn)行合理補硒是生產(chǎn)富硒作物的重要途徑。辣椒是我國主要的經(jīng)濟作物之一，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及農(nóng)民增收中占有重要的地位[15]。富硒辣椒營養(yǎng)豐富，銷售價格較高，且具有較高的醫(yī)療保健價值，深受廣大消費者和種植戶的喜愛[16]。目前，國內(nèi)針對辣椒富硒研究的報道較少，因此，研究提高辣椒果實硒含量對于提高辣椒的經(jīng)濟價值具有重要意義。本試驗擬通過研究硒肥用量對辣椒生物量、各器官硒含量、硒累積量和硒利用率等的影響，以期為生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的富硒辣椒提供理論依據(jù)。

1? 材料與方法

1.1? 材料

供試土壤為磚紅壤，pH 5.46，有機質(zhì)含量16.85 g/kg，堿解氮含量120.45 mg/kg，有效磷含量15.65 mg/kg，速效鉀含量149.25 mg/kg，全硒含量為1.66 mg/kg。

供試肥料：尿素（N≥46 %）、過磷酸鈣（P2O5≥ 16 %）、硫酸鉀（K2O≥51%）、硒酸鈉（Se=42%）。

供試?yán)苯菲贩N為‘辣豐新辣王。

1.2? 方法

1.2.1? 試驗設(shè)計? 試驗在海南省澄邁縣進(jìn)行，試驗設(shè)置6個硒濃度梯度，分別為0、5、10、15、20、25 kg/hm2（即0、2.2、4.4、6.6、8.8、11.1 mg/kg土），分別用Se 0、Se 5、Se 10、Se 15、Se 20、Se 25表示，每個處理3次重復(fù)，小區(qū)面積為2.5 m× 15 m，每個小區(qū)種植120株辣椒。硒肥作底肥一次性施入土壤，此外，為保證辣椒正常生長發(fā)育，每公頃施用尿素600 kg、過磷酸鈣200 kg、硫酸鉀300 kg。辣椒于2017年10月14日種植，2018年4月14日收獲，種植期間采用當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶常規(guī)水肥管理。分別于辣椒花芽分化期（2017年11月22日）、開花坐果期（2018月1月31日）和收獲期（2018年4月14日），采集植株樣品，進(jìn)行各生理指標(biāo)測定。辣椒果實分批進(jìn)行采摘，共采摘8次。

1.2.2? 測定項目和方法? 辣椒各部位硒含量測定參照《GB 5009.93—2010食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中硒的測定》的方法。相關(guān)參數(shù)計算方法為：

硒累積量=辣椒各部位硒含量×辣椒各部位干物質(zhì)量;

全株硒累積量=根硒累積量+莖硒累積量+葉硒累積量+花芽硒累積量+花硒累積量+果實硒累積量;

硒的分配率=各器官硒累積量/全株硒累積量× 100%;

硒肥利用率=（施硒處理全株硒累積量-不施硒處理全株硒累積量）/硒施用量×100%。

1.3? 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)采用SPSS 18.0軟件進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計與方差分析。

2? 結(jié)果與分析

2.1? 不同施硒處理對辣椒產(chǎn)量的影響

由圖1可知，與不施硒肥相比，施用硒肥5～ 10 kg/hm2下產(chǎn)量變化不大，施用硒肥15～20 kg/hm2 下產(chǎn)量顯著增加;但在3個較高硒肥用量（15、20、25 kg/hm2）處理間，其產(chǎn)量沒有顯著差異。

2.2? 不同施硒處理對辣椒各器官硒含量的影響

由表1可知，隨著硒肥施用量的增加，除開花坐果期果實硒含量在硒肥施用量為15、20 kg/hm2時顯著高于其他處理外，其他不同生育時期辣椒各部位硒含量均呈先升高后降低的趨勢，且在硒肥施用量為20 kg/hm2時達(dá)到最大。增施硒肥后，不同生育時期辣椒各器官硒含量均顯著增加，這可能是由于辣椒是硒積聚作物，極少量的硒就可以刺激辣椒生長及對硒的吸收，且隨著辣椒生育期的延長，辣椒各部位對于硒的吸收能力亦增強，但是高濃度的硒可促進(jìn)作物體內(nèi)過氧化作用占主導(dǎo)地位，從而對辣椒產(chǎn)生一定毒害作用，影響辣椒的生長及對硒的吸收。

花芽分化期，在不同硒肥處理下，不施硒肥和硒肥施用量為5 kg/hm2時根、莖、葉硒含量變化不大，在施用硒肥10～20 kg/hm2下顯著增加，硒肥施用量為25 kg/hm2時相比20 kg/hm2處理又顯著降低，但葉片硒含量在硒肥施用量為10、15 kg/hm2處理間沒有顯著差異;與不施硒肥相比，施用硒肥能顯著增加花芽硒含量，且隨著硒

肥施用量（5～20 kg/hm2）的增加顯著增加，但硒肥施用量過高（25 kg/hm2）則相比20 kg/hm2處理又顯著降低。相同硒肥處理下，S 0處理根系硒含量顯著高于其他器官，而Se 5、Se 10處理花芽中硒含量最高，Se 15、Se 20、Se 25處理葉片中硒含量最高。

開花坐果期，在不同硒肥處理下，與不施硒肥相比，施用硒肥能顯著增加根、莖、葉、果實硒含量，且隨著硒肥施用量（5～20 kg/hm2）的增加顯著增加，硒肥施用量過高（25 kg/hm2）則相比20 kg/hm2處理又顯著降低，但根、莖、葉硒含量在硒肥施用量為5、10 kg/hm2處理間沒有顯著差異，果實硒含量在硒肥施用量為5、10 kg/hm2處理間，以及施用量為15、20 kg/hm2處理間沒有顯著差異;與不施硒肥相比，施用硒肥能顯著增加花芽硒含量，且在硒肥施用量為20 kg/hm2時達(dá)到最大;不施硒肥和硒肥施用量為10 kg/hm2時花硒含量變化不大，硒肥施用量為5、15、20 kg/hm2時，花硒含量顯著增加，硒肥施用量為25 kg/hm2時相比20 kg/hm2處理又顯著降低。相同硒肥處理下，Se 0處理花的硒含量顯著高于其他器官，而Se 5處理根、葉、花芽硒含量顯著高于莖和果實， Se 10處理根、莖、葉硒含量顯著高于其他器官，Se 15、Se 20處理葉片硒含量最高，Se 25處理花芽硒含量最高。

收獲期，在不同硒肥處理下，與不施硒肥相比，施用硒肥能顯著增加根、莖、葉、花芽、花、果實硒含量，且隨著硒肥施用量（5～20 kg/hm2）的增加顯著增加，硒肥施用量過高（25 kg/hm2）則相比20 kg/hm2處理又顯著降低，但花芽硒含量在硒肥施用量為5、10 kg/hm2處理間沒有顯著差異，果實硒含量在硒肥施用量為10、15 kg/hm2處理間沒有顯著差異。相同硒肥處理下，Se 0處理花的硒含量最高，Se 5處理花芽硒含量最高，Se 10、Se 25處理根系硒含量最高，而Se 15、Se 20處理葉片中硒含量最高。

2.3? 不同施硒處理對辣椒各器官硒累積的影響

由表2可知，隨著硒肥施用量的增加，各生育期辣椒不同器官硒累積量呈先增加后降低的趨勢，且在施硒量為20 kg/hm2時達(dá)到最大，之后隨硒肥施用量的增加而降低。增施硒肥后，不同生育時期辣椒各器官硒累積量均顯著增加，這可能是由于辣椒的生物量增加和辣椒為硒積聚作物導(dǎo)致。

花芽分化期，在不同硒肥處理下，與不施硒肥相比，施用硒肥能顯著增加根、莖、葉、花芽硒累積量，且在硒肥施用量為20 kg/hm2時達(dá)到最大，但硒肥施用量過高（25 kg/hm2）則硒累積量相比20 kg/hm2處理又顯著降低。相同硒肥處理下，Se 0處理根的硒累積量最高，其次為葉片，莖和花芽之間無顯著差異。Se 5處理花芽硒累積量最高，其余依次為葉片、莖、根。Se 10處理葉片和花芽中硒累積量最高，依次為莖和根。Se 15、Se 20、Se 25處理葉片的硒累積量最高，其余依次為花芽、莖、根。

開花坐果期，在不同硒肥處理下，與不施硒肥相比，施用硒肥能顯著增加根、莖、葉、花芽、花、果實硒累積量，除花芽、花硒累積量在Se 10處理下顯著低于Se 5處理外，其他部位均隨著硒肥施用量（5～20 kg/hm2）的增加顯著增加，但硒肥施用量過高（25 kg/hm2）則相比20 kg/hm2處理又顯著降低。相同硒肥處理下，Se 0處理根的硒累積量最高，而Se 5、Se 10、Se 15處理均在果實中累積量最高，Se 20處理葉片硒累積量最高，Se 25處理葉、花芽、果實的硒累積量顯著高于其他器官。

收獲期，在不同硒肥處理下，與不施硒肥相比，施用硒肥能顯著增加根、莖、葉、花芽、花、果實硒累積量，且隨著硒肥施用量（5～20 kg/hm2）的增加顯著增加，但硒肥施用量過高（25 kg/hm2）則相比20 kg/hm2處理又顯著降低。相同硒肥處理下，Se 0處理莖的硒累積量最高，Se 5處理莖和果實中的硒累積量顯著高于其他器官，Se 10處理果實的硒累積量最高，其次為莖，Se 15、Se 20處理莖的硒累積量均顯著高于其他器官，Se 25處理葉片中的硒累積量最高。

2.4? 收獲期不同施硒處理對辣椒硒分配率及利用率的影響

與不施硒肥相比，施用硒肥能顯著提高辣椒果實硒分配率，且在硒肥施用量為10 kg/hm2時達(dá)到最大（圖2）。硒肥利用率則隨硒肥施用量的增加呈先增加后降低的趨勢，且在硒肥施用量為20 kg/hm2時達(dá)到最高，為0.12%（圖3）。

3? 討論

3.1? 不同施硒處理對辣椒產(chǎn)量的影響

硒作為一種微量元素，對作物產(chǎn)量的影響較大[17]。研究發(fā)現(xiàn)，胡蘿卜鮮重隨著施硒量的增加呈先升高后降低的趨勢，在270 kg/hm2用量時達(dá)到最大[18]。葉面噴施濃度為10 mg/kg的硒時，大蒜的產(chǎn)量最高，濃度過高和過低都會降低大蒜的產(chǎn)量[19]。此外，對于番茄、小白菜、黑麥草等植物幼苗的供硒試驗中，也發(fā)現(xiàn)低濃度或低施用量的硒可以促進(jìn)幼苗生長，反之會抑制幼苗生長[20]。過量供應(yīng)硒抑制植物生長的原因可能是多方面的，如高濃度的硒會抑制種子發(fā)芽[21]，降低根系活力[22]和植物葉片的葉綠素含量[23]。此外，過量施用硒可能會影響植物養(yǎng)分的吸收，如溶液中硒濃度高于1 mg/L時，會降低水稻幼苗葉片鈣、鎂、鐵、錳、鋅等中微量元素的含量[24]。本研究發(fā)現(xiàn)，適量施硒可以促進(jìn)辣椒增產(chǎn)，這與上述研究結(jié)果一致，但在高濃度硒肥用量下辣椒產(chǎn)量并沒有顯著差異（圖1），且在硒肥施用量為15、20、25 kg/hm2時均可獲得高產(chǎn)。這可能與作物的耐硒能力有關(guān)，不同的作物、同一作物不同品種，其耐硒能力均不同[25]。

3.2? 不同施硒處理對辣椒各器官硒含量及累積量的影響

除開花坐果期果實硒含量在15、20 kg/hm2硒肥處理下顯著高于其他處理外，辣椒不同時期各器官硒含量和硒累積量均在20 kg/hm2硒肥處理下達(dá)到最大，表明適量供應(yīng)硒肥可以顯著促進(jìn)辣椒對硒的吸收。此外，施用硒肥可以顯著影響硒在辣椒不同器官中的分布，如在花芽分化期和開花坐果期，不施硒肥處理下，硒主要分布在根和莖中，而施用硒肥后，硒在花芽分化期主要累積在花芽和葉片中，開花坐果期主要累積在果實和葉片中。少量供硒（5、10 kg/hm2）條件下，還可以促進(jìn)收獲期果實中硒的富集（表2）。類似的研究表明，在甘薯生長40 d時，硒主要分布在葉片和莖上，隨著生育期的推移，逐漸向薯塊轉(zhuǎn)移，且在130 d時薯塊中的硒含量顯著高于莖[11]。與對照相比，土壤施用氨基酸硒以后，葡萄果肉中的硒含量顯著高于葉片和葉柄，而葉面噴施氨基酸硒后，果肉中的硒含量顯著高于土壤施硒處理，且大幅度提高了葉片中的硒含量[12]。然而大量供硒時（Se 15、Se 20），硒則主要富集在莖和葉中（表2），可能是由于葉片是硒轉(zhuǎn)化的主要場所，硒被根系吸收以后，通過木質(zhì)部運輸?shù)降厣喜?，在葉綠體和細(xì)胞液中被多種酶催化合成硒蛋白等有機化合物[26]。

3.3? 收獲期不同施硒處理對辣椒硒分配率和利用率的影響

不同硒肥處理的辣椒果實硒分配率均顯著高于不施硒肥處理，施硒肥可以有效促進(jìn)果實對硒的富集，因此，為獲得富硒產(chǎn)品，有必要施用硒肥。從硒肥利用率看，隨著硒施用量的增加，收獲期辣椒硒肥利用率呈單峰曲線規(guī)律，在20 kg/hm2最高，僅為0.12%（圖3），表明硒肥當(dāng)季利用率較低，絕大部分被儲存在土壤中。因此，有必要深入研究如何提高硒肥的利用率。肥料施用方式是影響其利用率的一個重要因素[27]，如大量研究表明，采用葉面噴施可以大幅提高氮、磷、鉀、鈣、鎂等肥料的利用率[28]，而本研究采用土壤施用硒肥的方式探索了辣椒硒吸收及累積規(guī)律，對于硒肥其他施用方式，如葉面噴施是否更有利于提高硒利用效率仍不清楚。有必要深入研究不同施肥方式對硒肥利用率的影響，為硒肥的科學(xué)施用提供依據(jù)。

3.4? 不同施硒處理對辣椒果實硒安全性的影響

硒是人體必需的微量元素之一，人體自身無法合成[29]，需終生補硒，但硒元素若攝入過多，則會對人體的健康造成危害[30]?！吨袊用裆攀碃I養(yǎng)素參考攝入量》[31]規(guī)定，18～50歲的健康成人推薦補硒量為60 μg/d，最高補硒量為400 μg/d。本研究條件下以硒肥施用量為20 kg/hm2為宜，其辣椒產(chǎn)量、硒含量、硒累積量及硒肥利用率均顯著高于其他處理，此時辣椒果實硒含量為42.3 mg/kg，故建議健康成人每天食用1.42 g干辣椒即可達(dá)到推薦補硒水平，且最高食用量不宜超過9.47 g。

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責(zé)任編輯：沈德發(fā)