亚硒酸钠浸种对高粱生长发育、产量及籽粒硒含量的影响

史丽娟，白文斌，曹昌林，张建华，李光，范娜，彭之东，郭瑞峰，江佰阳

（1山西省农业科学院高粱研究所，山西晋中030600；2高粱遗传与种质创新山西省重点实验室，山西晋中030600）

亚硒酸钠浸种对高粱生长发育、产量及籽粒硒含量的影响

史丽娟1，2，白文斌1，2，曹昌林1，2，张建华1，2，李光1，2，范娜1，2，彭之东1，2，郭瑞峰1，2，江佰阳1

（1山西省农业科学院高粱研究所，山西晋中030600；2高粱遗传与种质创新山西省重点实验室，山西晋中030600）

为探索硒肥浸种对高粱的效应，以高粱品种‘晋杂18号’为材料，采用室内发芽试验，研究了不同浓度亚硒酸钠浸种对高粱种子发芽及幼苗生长的影响；同时通过田间试验，研究了不同浓度亚硒酸钠溶液浸种对高粱产量和籽粒硒含量的影响。结果表明：用0.1～0.5 mg Se/L的亚硒酸钠溶液对‘晋杂18号’浸种，能够显著提高种子发芽势、发芽率和活力指数，能够促进幼根、幼芽的生长；亚硒酸钠浸种对产量无明显影响，对提高高粱籽粒硒含量有促进作用，但差异不显著。亚硒酸钠浸种能够作为提高高粱籽粒硒含量的一项辅助措施。

高粱；硒；浸种；生长发育；产量；硒含量

0　引言

硒是人和动物必需的微量元素之一，也是植物生长发育的有益元素［1-2］，对提高免疫力、抗病、延缓衰老、提高产量、改善作物品质具有重要意义［3-6］。目前，中国72%的地区存在不同程度缺硒现象［7］，土壤缺硒最终导致人体缺硒。硒在人体内无法自主合成，必须从食物中获取。植物是动物吸收硒的主要来源，通过植物富硒，是安全、有效改善缺硒状况的主要途径之一。

高粱是中国重要的旱地粮食作物，又是中国传统酿造业、饲料加工业极具潜力的重要原料，因此高粱能够作为人类硒营养调控源的农产品。在生产实践中，施用微肥常用方法之一是浸种，有关亚硒酸钠浸种对种子发芽影响报道较少，一些科研人员研究了亚硒酸钠浸种对玉米［8-9］、大豆［10-11］、油菜［12］、黄瓜［13］等种子萌发、幼苗生长的影响，表明适量浓度的硒对其种子萌发、农艺性状、营养品质均有一定程度的影响，而对高粱影响的研究还尚未见报道。因此，笔者本试验以高粱为供试材料，采用室内试验和田间试验相结合的方式，研究了不同浓度亚硒酸钠浸种对高粱种子萌发、产量构成因素及籽粒含硒量影响，以期为高粱富硒生产提供理论基础。

1　材料和方法

1.1试验材料

试验设在山西省农科院高粱研究所修文基地进行，该地区平均日照时数2662 h，年均气温10.1℃，极端最低气温-21.2℃，极端高温37℃，＞0℃积温3990℃，无霜期158天，属大陆性半干旱气候，年均降雨395.8mm。试验土壤为棕壤土，有机质含量1.26g/kg，全氮0.105%，速效磷13.42 mg/kg，速效钾127 mg/kg，pH 6.9，土壤基础含硒量为0.039 mg/kg。

供试高粱品种：‘晋杂18号’，由山西省农业科学院高粱研究所提供。

供试硒肥：亚硒酸钠（分析纯），由天津市福晨化学试剂厂生产，纯度为：98%。

1.2试验方法

1.2.1发芽试验先用10%的双氧水浸种半小时后，选取大小均匀、健康饱满高粱籽粒，用0（清水）、0.05、0.1、0.5、1.0、5.0、10.0 mg Se/L亚硒酸钠稀释液分别浸种，以没过种子5 cm为宜，处理12 h，用蒸馏水漂洗3次。从每处理选取100粒种子，置于已铺一层以清水湿润的滤纸的培养皿中，再在种子上方铺两层湿润的纱布，将培养皿放入温度为（28±1）℃，光照3500 lx，80%湿度的人工气候箱内培养，定时进行光照与黑暗相互交替培养（光照12 h、黑暗12 h），每处理3次重复［14］。

1.2.2田间试验将高粱种子用发芽试验筛选出的最佳浓度范围浸种，以清水浸种为对照（CK），捞出晾干，5月1日在大田直播。采用条播，行距50 cm，株距25 cm，每小区种植6行，种植密度为8000株/hm2。其他田间管理均按大田高产栽培方法操作。

1.3测定项目及方法

1.3.1发芽试验第3天计发芽势，第7天测发芽率［15］。发芽试验结束后，将幼苗置于80℃的烘箱中干燥24 h，称量幼苗干重，同时计算发芽势、发芽率、简化活力指数，公式如（1）～（3）所示。

1.3.2成熟后处理高粱成熟后从处理小区抽取3株植株，测量株高、穗长、穗粒重、千粒重，每个小区全部单收单打，脱粒风干后进行称重，计产。

1.3.3原子法［16］测定籽粒硒含量

（1）样品处理。分别采取各个小区植株、籽粒样品，每小区采3个样，均匀混合为一个样。样品烘干至恒重，用粉碎机分别粉碎成粉末，100目过筛后装于塑料袋中冰箱储存备用。称取0.5 g样品于消化管中，加入10 mL混合酸（HNO3：HClO4=8：2），浸泡过夜，次日于消解炉中消解，升温至180～200℃，加热至无色并冒白烟后且剩余体积为2 mL，冷却，再加入5 mL HCl（1：1），继续加热，至无色并冒白烟且剩余体积为2 mL，冷却，定容到25 mL，混匀备用。同时做空白试验。

（2）样品测定。采用北京吉天仪器有限公司AFS-933型原子荧光光度计测定。首先设定好仪器最佳条件，逐步将炉温升至所需温度后，稳定10～20 min后开始测量。连续用标准系列的零管进样，待读数稳定之后，转入标准系列测量，绘制标准曲线。转入试样测量，分别测定试样空白和试样消化液，每测不同的试样前都应清洗进样器。

1.4数据分析

利用Excel 2003和DPS 6.5软件进行数据处理和分析。

2　结果与分析

2.1亚硒酸钠浸种处理对高粱种子发芽的影响

用不同浓度亚硒酸钠对高粱种子进行浸种处理，其效果如表1所示。从表1可以看出，不同浓度亚硒酸钠浸种对高粱种子发芽势和发芽率有明显的影响，低浓度的亚硒酸钠浸种对高粱种子的发芽势和发芽率有促进作用，当浸种浓度增大到一定程度则会产生抑制作用。其中0.05、0.1、0.5 mg Se/L的浸种处理，高粱发芽率从69.05%提高到了71.50%、77.50%、76.00%，促进了高粱种子的萌发，与对照相比差异显著（P＜0.05）；当浸种浓度为1 mg Se/L时，高粱发芽率为69.00%，与对照差异不显著（P＜0.05）；当浸种浓度逐渐增大达5、10 mg Se/L时，高粱发芽率降低到64.00%和56.50%，抑制了高粱种子的萌发，与对照相比差异达显著水平（P＜0.05）。0.05～1 mg Se/L处理高粱种子，种子的简化活力指数均有所提高，以0.1 mg Se/L浸种处理，高粱种子简化活力指数最高，为52.86，其次为0.5 mg Se/L浸种处理，种子简化活力指数为46.85，与对照相比，差异均达显著水平（P＜0.05）；而5～10 mg Se/L浸种处理，高粱种子简化活力指数显著降低，仅为28.06和23.59。以上结果表明，低浓度的亚硒酸钠浸种能够促进高粱种子的萌发，其中以0.1～0.5 mg Se/L的亚硒酸钠浸种处理更有利于高粱种子的萌发，浓度过高高粱种子萌发受到抑制。

表1　不同浓度亚硒酸钠浸种对高粱种子发芽的影响

2.2亚硒酸钠浸种处理对高粱种子幼根和幼芽的影响

用不同浓度亚硒酸钠对高粱种子进行浸种处理，其效果如表2所示。从表2可以看出，不同浓度亚硒酸钠浸种对高粱种子幼根和幼芽的生长有一定程度的影响。随着亚硒酸钠浸种浓度的增大，根长和芽长呈现先增加后降低的趋势，即低浓度的亚硒酸钠浸种对高粱根长和芽长有促进作用，当浸种浓度增大到一定程度则会产生抑制。其中浸种浓度在0.05～0.5 mg Se/L时，高粱根长、芽长与对照相比，差异均达极显著水平，其中以0.1～0.5 mg Se/L处理根长、芽长最长。当浓度增加到1 mg Se/L时，高粱根长、芽长与对照相比无明显影响，差异不显著；当浸种浓度≥5 mg Se/L时，高粱根长、芽长与对照相比均显著降低。以上结果表明，低浓度的亚硒酸钠浸种能够促进高粱幼根和幼芽的生长，其中以0.1～0.5 mg Se/L的亚硒酸钠浸种效果最佳，浓度过高会抑制高粱根和芽的生长。

表2　不同浓度亚硒酸钠浸种对高粱种子幼根和幼芽的影响

2.3亚硒酸钠浸种处理对高粱产量及其构成因素的影响

在发芽试验结果的基础上，选择了四个不同硒浓度浸种进行了田间试验，其中以清水喷施清水为对照（CK）。从表3可以看出，在大田试验条件下，株高、穗长、穗粒重随着浸种浓度的增大呈现先增大后减小的趋势，但各处理差异不显著；千粒重和产量随着浸种浓度的增大呈现逐渐增大趋势，但各处理差异不显著。由此可见，亚硒酸钠浸种对高粱产量影响不大。

表3　不同浓度亚硒酸钠浸种对高粱产量和籽粒含硒量的影响

2.4亚硒酸钠浸种对高粱籽粒硒含量的影响

从表4可以看出，与对照相比，用0.1 mg Se/L的亚硒酸钠溶液浸种，可以提高高粱籽粒硒含量，参考富硒食品标准，富硒谷类及制品硒含量在140～280 μg/kg［17］范围内可达富硒标准。用0.1 mg Se/L亚硒酸钠溶液浸种高粱，籽粒硒含量最高为57 μg/kg（＜140 μg/kg），提高幅度较小，达不到富硒粮食产品要求。因此，硒浸种不能作为提高高粱籽粒硒含量的一种有效措施。但从提高高粱硒含量角度考虑，0.1 mg Se/L的亚硒酸钠溶液浸种可作为提高高粱籽粒硒含量的一项辅助措施。

3　结论与讨论

外源硒对植物的生长效应受剂量影响，适量的硒可以促进植株生长，增加产量，提高籽粒硒含量，但过量的硒则会抑制植物生长并产生危害［18］。何士敏等［19-21］用亚硒酸钠溶液浸种大豆、水稻、小麦，研究发现适当浓度的亚硒酸钠浸种，可提高种子的发芽势、发芽率和种子活力指数，促进根、芽及幼苗的发育，提高产量和籽粒硒含量，浓度过大种子萌发和植株的生长将受到抑制。这与本研究结果相似。本研究从高粱种子发芽特性、产量性状、品质三个方面研究了亚硒酸钠浸种处理对高粱的影响，得出如下结论：（1）0.1～0.5 mg Se/L亚硒酸钠溶液浸种，能够促进高粱种子的发芽，能够促进高粱幼根、幼芽的生长，浓度过高均不利于高粱种子发芽、幼根和幼芽的生长。（2）亚硒酸钠浸种对高粱产量无明显影响。（3）用0.1 mg Se/L亚硒酸钠溶液浸种，对提高籽粒硒含量效果最大，但因提高幅度较小，达不到富硒粮食产品要求，此方法仅能作为提高高粱籽粒硒含量的一项辅助措施。

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Effects of Sodium Selenite Seed Soaking on Sorghum Growth，Yield and Seeds Selenium Content

Shi Lijuan1，2，Bai Wenbin1，2，Cao Changlin1，2，Zhang Jianhua1，2，Li Guang1，2，Fan Na1，2，Peng Zhidong1，2，Guo Ruifeng1，2，Jiang Baiyang1

（1Institute of Sorghum，Shanxi Academy of Agricultural Sciences，Jinzhong 030600，Shanxi，China；2Key Laboratory of Sorghum Genetic and Germplasm Innovation of Shanxi Province，Jinzhong 030600，Shanxi，China）

Sorghum variety‘Jinza 18’was used as material，the effect of different contents sodium selenite seed soaking on seed germination and seeding growth of sorghum were studied by the method of indoor germination test.At the same time，the effect of different contents sodium selenite seed soaking on sorghum yield and seeds selenium content were studied by the method of field experiment.The results showed that germination potential，germination rate and vigor index were significantly improved when the seeds were socked in 0.1～0.5 mg Se/L sodium selenite solution，which could promote the growth of young root and bud. Sodium selenite seed soaking had no significant effect on yield，it could improve seeds selenium content，but the effect was not obvious.Sodium selenite seed soaking could be used as a supplementary measure to enhance selenium content in sorghum seeds.

Sorghum；Selenium；Soaking；Growth and Development；Grain Yield；Selenium Content

S351.1

A论文编号：cjas16060006

国家科技支撑计划项目“优质高粱高效生产技术研究与示范”（2014BAD07B02）；山西省农业科学院高粱研究所所级项目“外源硒对酿造高粱硒积累和产量品质影响的研究”（GLS16-9）。

史丽娟，女，1988年出生，山西五寨人，助理研究员，学士，主要从事高粱栽培技术研究。通信地址：030600山西省晋中市榆次区蕴华西街238号高粱研究所，Tel：0354-8593518，E-mail：shilijuan_gls@163.com。

2016-06-07，

2016-08-09。