硒包衣剂对黑小麦生长及养分吸收的影响

杨峰，闫秋艳，鲁晋秀，李峰，董飞，王苗

（山西省农业科学院小麦研究所，山西临汾041000）

硒包衣剂对黑小麦生长及养分吸收的影响

杨峰，闫秋艳，鲁晋秀，李峰，董飞，王苗

（山西省农业科学院小麦研究所，山西临汾041000）

研究了不同含量硒包衣剂（0（T0），0.005%（T1），0.015%（T2），0.025%（T3））对黑小麦生长、产量及养分吸收特征的影响。结果表明，与对照无包衣剂处理T0相比，不同含量硒包衣剂均使黑小麦产量增加，T1，T2和T3处理分别增加4.34%，17.78%和7.34%，有效穗数和穗长增加是含硒包衣剂处理黑小麦产量提高的主要原因（相关系数分别为0.998**和0.801）；含硒包衣剂处理使黑小麦全生育期延长1 d，其中，抽穗—成熟期延长3 d；硒包衣剂对黑小麦籽粒N和K的吸收有一定的促进作用，但随包衣剂硒含量增加，籽粒N和K含量呈先增加后下降趋势；籽粒Se含量与包衣剂中硒含量呈极显著正相关（R2＝0.992 6）。籽粒Se含量与产量拟合曲线表明，当硒质量分数超过0.054 mg/kg时，产量拟合曲线呈负相关。综合产量及养分吸收特征可知，含硒量0.015%为推荐包衣剂Se含量。

黑小麦；含硒包衣剂；生长；养分吸收

硒是人体生命必需的微量元素，可有效预防多种疾病的高发，因此，世界卫生组织建议每天补充200 μg硒，科学补硒与人体健康直接相关[1]。因此，开发经济、方便、适合长期食用的富硒食品已经势在必行。目前，研究较多的是通过植物吸收富集到农产品中，通过食补来达到补硒的效果[2]。

黑小麦是相对于普通白皮小麦而言的，是指籽粒的皮为紫色、深紫色、紫蓝色的一类小麦的总称。黑小麦与普通小麦籽粒中的营养成分含量不同，被营养学家称为补钙、富硒、高碘营养麦[3]，被认为是最有效的硒积累作物和含硒食物来源[4]。然而，小麦中硒水平因地域和品种不同而存在很大的差异。硒含量从0.001 mg/kg到30 mg/kg不等，世界平均水平为0.02～0.60 mg/kg。富硒小麦标准为0.15 mg/kg≤含硒量≤0.30 mg/kg。

土壤中硒含量直接关系小麦对硒的吸收能力。我国土壤含硒量变幅较大，其中，“硒都”湖北恩施地区土壤硒含量最高，达45.5 mg/kg。根据《中国土壤硒环境质量标准》，土壤含硒量在0.6mg/kg以下，属于贫硒土壤，我国有72%以上的地区为低硒区或缺硒区[4]。山西省农业科学院小麦研究所黑小麦课题组对山西小麦主产区临汾市尧都区、洪洞县、襄汾县、翼城县以及运城市盐湖区、万荣县的土壤微量元素硒含量进行调查测定，根据山西省地质调查院化验结果，山西省土壤硒含量在0.4～0.8 mg/kg。因此，土壤中可被小麦吸收利用的硒含量较小[5]。

通过适宜的硒处理方法，如土壤施硒肥[6-7]、叶面喷施[8]，可以实现富硒黑小麦的生产。例如，在缺硒土壤区使用含硒包衣剂种植小麦，不仅可以提高小麦产量，同时可以增加小麦籽粒硒含量，提高缺硒土壤区人群对硒的摄取量，改善人体健康水平[9]。土壤中硒元素通过植物根部吸收后进入植物的内循环系统，通过茎—叶—花—果实的路径，参与蛋白质的合成，最后来自土壤的离子状态的硒，被以硒蛋白的形式保存并富集在种子里，小麦籽粒生物有机硒可以更好又健康地被人体吸收[10]。但对于土壤中硒含量或外源硒投入等与黑小麦对硒吸收、转运，尤其是籽粒中硒含量的相关性，以及较为安全的硒浓度标准如何，需要系统地研究。

本研究通过设置不同硒含量的包衣剂，研究其对黑小麦生长及籽粒硒吸收特性的影响，旨在为黑小麦富硒安全生产提供理论依据。

1 材料和方法

1.1 试验材料

供试黑小麦品种为临黑131。

1.2 试验地概况

试验于2014年在山西省临汾市吴村镇洪堡村试验基地进行，试验地常年以冬小麦—夏玉米一年两熟种植模式为主。试验地土壤类型为石灰性褐土，耕层（0～20 cm）土壤基础肥力为：pH值8.13，有机质15.20 g/kg，EC值141.40 μS/cm，全氮1.68 g/kg，碱解氮78.89 mg/kg，有效磷12.64 mg/kg，速效钾117.0 mg/kg。

1.3 试验设计

试验采用随机区组设计，设置4个不同浓度的含硒包衣剂处理T0，T1，T2，T3，其配方如表1所示。T0，T1，T2和T3处理包衣剂硒含量分别为0，0.005%，0.015%和0.025%。每20 g包衣剂配方包衣1 kg黑小麦种子，均匀拌种。每处理3次重复。各处理小区面积为25 m2（2.5 m×10 m），行距20 cm，小麦播种量为150 kg/hm2。

表1 不同含量硒包衣剂配方g

1.4 测定项目及方法

在成熟期各处理选取1 m2小区进行测产，根据小区产量折算公顷产量。随机选取20穗，测定穗粒数、穗长，风干脱粒后测量千粒质量。

1.5 数据分析

试验数据经Microsoft Excel 2007计算、绘图，用SPSS 10.0软件进行差异显著性检验，显著性水平设定为α＝0.05。

2 结果与分析

2.1 生长及产量指标分析

表2 不同硒含量包衣剂对黑小麦生长指标及产量的影响

从表2可以看出，不同含量硒包衣剂对黑小麦生长及产量有不同程度的影响随硒含量升高，黑小麦株高呈不断增加趋势，且显著高于T0无包衣剂处理，T1，T2和T3处理分别比T0处理增加1.6%， 2.4%和4.3%；含硒包衣剂处理的黑小麦种子单位面积有效分蘖数均显著增加，T1，T2和T3处理分别比T0处理增加7.6%，27.6%和10.6%；T2处理的穗粒数显著低于T0处理，穗粒数在T0，T1，T3处理间无显著差异；穗长在含硒包衣剂处理中均显著高于T0处理，其中，T2处理增加最多；包衣剂处理的黑小麦千粒质量均比对照有所降低；含硒包衣剂处理使黑小麦产量增加，T1，T2和T3处理分别比T0处理增加4.34%，17.78%和7.34%。

2.2 生育期天数分析

表3 不同含量硒包衣剂对黑小麦生育期天数的影响d

由表3可知，不同硒含量包衣剂对黑小麦各阶段生育期天数产生影响。播种—出苗期，处理间无差异；含硒包衣剂使黑小麦出苗—分蘖的天数减少2 d，分蘖—拔节的天数增加1 d，拔节—抽穗的天数减少1 d，抽穗—成熟的天数增加3 d，全生育期天数增加1 d。

2.3 籽粒营养元素含量分析

从表4可以看出，不同含量硒包衣剂对黑小麦籽粒N的吸收有一定的促进作用，但随包衣剂硒含量增加，籽粒N含量呈先增加后下降趋势；籽粒P含量除T1处理增加外，T2和T3处理减少；K吸收量在含硒包衣剂处理中均增加。籽粒Se含量随包衣剂中硒含量的增加而增加。

表4 不同含量硒包衣剂对黑小麦籽粒营养元素含量的影响

2.4 包衣剂硒含量、籽粒硒含量及产量相关性分析

由图1可知，包衣剂硒含量与籽粒硒含量呈显著正相关（R2＝0.9926）；从籽粒硒含量与产量拟合曲线可看出，硒含量超过0.054mg/kg时，产量开始下降。

3 结论与讨论

本研究结果表明，含硒包衣剂处理黑小麦种子与无包衣剂处理相比，能显著增加黑小麦产量，产量提高与包衣剂处理下有效穗数增加有直接关系。此外，孕穗期延长也是产量提高的原因之一。王静[11]研究指出，硒元素对小麦孕穗—开花期期间叶面积指数的降低均有一定的减缓作用，且小麦在开花期具有较高的光合和灌浆效率，对小麦生殖器官（麦穗）的伸长以及籽粒的饱满程度，均存在促进作用。这与本研究结果一致。含硒包衣剂对黑小麦抽穗—成熟期的时间延长，孕穗时间长，最终高产[12]。唐玉霞等[13]对叶片喷洒硒肥研究结果表明，在小麦生长初、中期配施硒肥后，叶片中丙二醛含量都有不同程度降低，能减缓作物的衰老。因此，硒在一定浓度范围内对小麦的生长发育及籽粒性状具有较为明显的促进作用。

养分吸收是产量提高的关键。微量元素包衣剂对作物微量元素吸收起到一定促进作用。本研究表明，随着包衣剂中硒含量增加，黑小麦籽粒硒含量也相应增加，二者呈显著正相关。刘群龙等[14]研究指出，外源硒浓度与果实硒含量呈显著正相关。但从产量提高角度分析，包衣剂中硒含量超过0.025%时，黑小麦产量虽比对照T0高，但与T2比开始出现下降趋势。STAHL等[15]研究指出，硒对小麦表现双重作用，即低浓度时具有促进生长作用，而高浓度则抑制其生长。此外，硒包衣剂处理对黑小麦氮和钾元素吸收也有一定促进作用。因此，通过外源硒投入可以增加作物对硒的吸收，从而实现农产品富硒的目的[16]。

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Effects of Different Se Content Coating Materials on Growth and Nutrient Uptake Characters of Triticale

YANGFeng，YANQiuyan，LUJinxiu，LI Feng，DONGFei，WANGMiao
（Institute ofWheat，Shanxi AcademyofAgricultural Sciences，Linfen 041000，China）

The paper was conducted toresearch different Se content coatingmaterials（0（T0），0.005%（T1），0.015%（T2），0.025%（T3））on growth,yield and nutrient content characters oftriticale.The results showed that coating materials containing Se could improve triticale yield,increased 4.34%,17.78%and 7.34%in T1,T2 and T3 than the control,respectively.Effective spike numbers and spike length were the main factors that resulting higher yield（r＝0.988**和r＝0.801）.The whole growth period oftriticale was prolonged one dayunder costingmaterials containingSe,while headingtomaturitystage prolonged three days.Se coating material had positive effect on N and K uptake of triticale grain,and with Se content increasing,grain N and K content decreasing.Grain Se content had a significant positive effect with coating materials Se content（R2＝0.992 6）.Grain Se content had positive correlation with yield,but yield decreased when grain Se content was 0.054 mg/kg.Analyzingfromyield and nutrient uptake,the suitable Se content in coatingmaterials is 0.015%.

triticale;coatingmaterial containingSe;growth;nutrient uptake

10.3969/j.issn.1002-2481.2017.05.08

S512.5

：A

：1002-2481（2017）05-0707-04

2016-12-20

山西省科技攻关项目（20140311001-1D）

杨峰（1972-），男，山西万荣人，副研究员，硕士，主要从事大田作物高产栽培技术研究工作。闫秋艳为通信作者。