锌、硒种肥配施对裸燕麦产量及矿质元素含量的影响

赵利梅，白艳姝，高炳德

(1.内蒙古农业大学生态环境学院，内蒙古呼和浩特 010019； 2.浙江中医药大学药学院，浙江杭州 311402； 3.内蒙古化工职业学院，内蒙古呼和浩特 010017)

锌、硒种肥配施对裸燕麦产量及矿质元素含量的影响

赵利梅1,2，白艳姝3，高炳德1

(1.内蒙古农业大学生态环境学院，内蒙古呼和浩特 010019； 2.浙江中医药大学药学院，浙江杭州 311402； 3.内蒙古化工职业学院，内蒙古呼和浩特 010017)

为了明确锌、硒种肥配施对裸燕麦产量及矿质元素含量的影响，以裸燕麦品种燕科1号为材料，田间试验设置锌肥、硒肥、锌肥和硒肥配施及对照4个处理，分析了燕麦籽粒产量及其构成因素、籽粒中矿质元素Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn、Se的含量以及Zn、Se的累积量。结果表明，与对照相比，种施锌肥、硒肥以及锌肥和硒肥配施可以显著提高燕麦生物学产量。锌肥和硒肥配施时，燕麦籽粒比对照增产2.8%，但不同处理间差异不显著。随着生育进程的推进，不同处理Zn、Se累积量均呈现逐渐增加的变化趋势。与对照相比，单独施用锌肥、锌硒肥配施可以显著提高燕麦全株Zn的积累量，分别提高了30.2%和37.1%；单独施用硒肥、锌硒肥配施可以显著提高全株Se的积累量，分别提高了95.3%和110.6%。不同施肥处理均可提高成熟期籽粒中Zn、Se含量，锌肥、硒肥、锌肥和硒肥配施时籽粒中Zn含量分别比对照提高了30.5%、13.9%和31.5%，Se含量分别提高了41.7%、175.6%和239.4%。不同处理间成熟期籽粒中Ca、Mg、Fe、Mn、Cu含量的差异不显著。说明通过种施锌肥、硒肥、以及锌肥和硒配施在不影响产量的条件下可以达到提高燕麦籽粒中Zn、Se含量的目的。

裸燕麦；种肥；矿质元素；硒；锌

Abstract: In order to increase yield and improve quality of oat by application of Se and Zn fertilizer,a field experiment was carried out to study the effects of application of Se,Zn,and combined application of Se and Zn fertilizers on yield and mineral elements in naked oat,with Yanke No. 1 as research material. The yield of naked oat,Se and Zn accumulation,Ca,Mg,Fe,Mn,Cu,Zn,and Se content in grains were determined. Application of Se,Zn,and combined application of Se and Zn fertilizers as seed manure significantly increased the biomass of oat,respectively.Combined application of Se and Zn fertilizers increased grains yield by 2.8%,however,there was no significant effect among different treatments. The accumulation Zn and Se in seed showed increasing trend during the growth period. Compared with control(CK),the Zn accumulation was significantly increased with application of Zn fertilizer and combined application of Zn and Se fertilizer by 30.2% and 37.1%,respectively,and the Se accumulation was significantly increased with application of Se fertilizer and combined application of Zn and Se fertilizer by 95.3% and 110.6%,respectively.The Zn and Se content at maturity period were significantly increased by 30.5%,13.9%,31.5% and 41.7%,175.6%,239.4% with application of Zn,Se,combined of Se and Zn fertilizers,respectively. There was no significant effect on Ca,Mg,Fe,Mn and Cu content in seed at maturity period. The results showed that Zn and Se content in grains of oat could be improved with application of Se,Zn,and combined application of Se and Zn fertilizers,but grains yield was not decreased.

Keywords: Naked oat; Seed manure; Mineral elements; Se; Zn

微量元素对人体的作用已引起人们的广泛关注，通过食品途径补充微量元素势在必行。因此，如何提高农产品中微量元素含量成为农学研究领域的热点问题。目前，国内外对小麦、玉米、水稻、蔬菜等多种作物有关微量元素方面的研究较多。有研究表明,通过施用微量元素，可以有效地提高作物可食部位的微量元素含量[5-8]。然而，目前关于燕麦对微量元素的敏感性研究的报道甚少。鉴于此，本研究以裸燕麦品种燕科1号为材料，田间设置锌肥、硒肥、锌肥和硒肥配施及对照4个处理，分析燕麦籽粒产量及其构成因素、籽粒中矿质元素Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn、Se的含量以及Zn、Se的累积量，以期探索能够提高裸燕麦籽粒中Zn或Se含量的措施，进而提高裸燕麦作为功能性食品的品质。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

田间试验于2005年在内蒙古农牧科学院旱作试验中心(武川县上秃亥乡三间房村)进行。试验地海拔1 600～2 000 m；年均气温为2.5 ℃，月均最高气温出现在7月(19.0 ℃)；年均降雨量约300 mm,集中分布于5-9 月，属典型的农牧交错带气候[9]。供试土壤为淡栗钙土，质地为砂壤。土壤中有机质和全氮含量为22.0和1.12 g·kg-1，碱解氮、有效磷、速效钾和有效锌含量依次为110.4、11.2、114.6和1.14 mg·kg-1，全硒含量为28 μg·kg-1，pH值为8.1。

1.2 试验设计

田间试验设施锌肥(Zn)、硒肥(Se)、锌硒肥(Zn+Se)和对照(CK)4个处理，3次重复，随机排列，小区面积24 m2。CK处理：将150 kg·hm-2羊厩肥、75 kg·hm-2磷酸二铵、45 kg·hm-2氯化钾充分混合后，用分层播种机施于种子侧下方3 cm处。Zn处理：将22.5 kg·hm-2硫酸锌(ZnSO4·7H2O)与150 kg·hm-2羊厩肥充分混合，再与75 kg·hm-2磷酸二铵、45 kg·hm-2氯化钾充分混合，用分层播种机施于种子侧下方3 cm 处。Se处理：将硒酸钠150 g·hm-2溶于水，均匀喷洒于150 kg·hm-2羊厩肥中，充分混匀，再与75 kg·hm-2磷酸二铵、45 kg·hm-2氯化钾充分混合，用分层播种机施于种子侧下方3 cm。Zn+Se处理：先将硒酸钠150 g·hm-2喷洒于150 kg·hm-2羊厩肥中，再与22.5 kg·hm-2硫酸锌(ZnSO4·7H2O)混匀，最后与75 kg·hm-2磷酸二铵、45 kg·hm-2氯化钾充分混匀，用分层播种机施于种子侧下方3 cm。

供试燕麦品种为燕科1号，播量为150 kg·hm-2，行距为25 cm。2005年5月30日播种，9月2日收获，全生育期灌水2次，其余管理同一般大田。

1.3 样品采集与测定

分别在分蘖期、拔节期、抽穗期、灌浆期、成熟期，每小区采集样品30株，105 ℃杀青30 min，80 ℃烘干至恒重，称干重。成熟期每个处理随机取1 m2样方进行考种。Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn含量的测定采用HNO3-HClO4消煮-TAS-986原子吸收分光光度法[10]；Se含量的测定采用2,3-二氨基萘荧光光度法[11]。

1.4 数据统计分析

试验数据用SAS 9.1软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同施肥处理对燕麦产量及其构成因素的影响

由表1可知，与CK相比，施用硒肥时燕麦籽粒产量有所降低，而施用锌肥、锌硒肥时籽粒产量有所增加，但差异均未达显著水平；施用锌肥、硒肥、锌硒肥配施时燕麦生物学产量分别提高了6.4%、4.8%和8.1%，且差异均达显著水平；除施硒肥处理外，其他处理时燕麦穗数、穗粒数、千粒重均有所提高，但不同处理穗数、穗粒数、千粒重的差异未达显著水平。

表1 不同施肥处理下燕麦的产量及其构成因素Table 1 Grain yield and its components of oat under different fertilization treatments

同列数据后不同小写字母表示不同处理间差异在0.05水平上显著。下同。

Values followed by different letters in a column mean significant difference among treatments at 0.05 level. The same below.

2.2 不同施肥处理对燕麦Zn、Se累积量的影响

由表2、表3可知，随着生育期的推进，不同处理燕麦全株Zn、Se积累量变化呈逐渐增加的趋势。与CK相比，施用锌肥、锌硒肥时全株Zn的累积量显著增加，分别增加了30.2%、37.1%；施用硒肥、锌硒肥配施时全株Se的累积量显著增加，分别增加了95.3%、110.6%。

表2 不同施肥处理下燕麦不同生育期的单株Zn累积量Table 2 Zn accumulation per plant at different growth stages under different fertilization treatments μg

表3 不同施肥处理下燕麦不同生育期的单株Se累积量Table 3 Se accumulation per plant at different growth stages under different fertilization treatments μg

2.3 不同施肥处理对成熟期燕麦籽粒中Zn、Se含量的影响

与对照相比，不同施肥处理下成熟期燕麦籽粒中Zn含量均有所增加(图1)，其中，施用锌肥及锌硒肥配施，籽粒中Zn含量分别比对照提高了30.5%和31.5%，与对照的差异达显著水平，其余处理与对照的差异均不显著。

施用锌肥、硒肥、锌硒肥配施，籽粒中Se含量分别为0.085、0.165、0.204 mg·kg-1，分别比对照提高了41.7%、175.6%、239.4%，不同处理间差异达显著水平。

2.4 不同施肥处理对成熟期燕麦籽粒中Ca、Mg、Fe、Mn、Cu含量的影响

不同施肥处理对成熟期籽粒中Ca、Mg、Fe、Mn、Cu含量的影响见表4。施用锌肥时，籽粒中Ca、Fe含量比对照有所提高，其他处理比对照有所降低。不同施肥处理籽粒中Mg、Mn含量均低于对照。施用硒肥后，籽粒中的Cu含量有所提高，施用锌肥、锌硒肥配施籽粒中的Cu含量有所降低。经显著性检验，不同处理间籽粒中Ca、 Mg、 Fe、Mn、Cu含量差异均未达到显著水平。

图1 不同处理下燕麦成熟期籽粒中Zn、Se的含量

表4 不同处理下燕麦成熟期籽粒中Ca、Mg、Fe、Mn、Cu的含量Table 4 Ca，Mg，Fe，Mn，Cu contents in oat grains under different treatments at maturity stage

3 讨 论

3.1 硒肥处理对燕麦籽粒产量与Se含量的影响

目前，以小麦、玉米、水稻、蔬菜、果树等为材料，通过施用硒肥强化农产品中Se及微量元素的研究较多，涉及施肥量、施肥方式等，但是对产量的影响结论不一。小麦喷施亚硒酸钠比喷清水对照可增产1 691.4～2 443.2 kg·hm-2[12]，施用富硒腐植酸肥料使小麦增产13.6%～15.2%[13]，低水平硒(≤10 mg·kg-1)增加玉米生物量、籽粒产量，高水平硒(>25 mg·kg-1)使玉米干物质量、籽粒产量降低[14]，施用适量硒、锌、铁时，玉米产量提高15.6%～73.8%，大豆产量提高58.9%～115.1%[15]。也有结果表明，耕层土壤施硒和叶面喷施硒肥对小麦、玉米生物量及产量都无显著影响[16-17]，施用硒肥对水稻产量没有明显影响[18]。张新军等[19]报道，坝莜1号燕麦喷施硒肥对于籽粒产量、生物产量均没有显著影响，而本研究中，施用硒肥显著提高了燕麦生物学产量，籽粒产量略有降低，但没有显著差异。这与郭 孝等[18]的研究结果一致。因此，施用硒肥对于作物产量的影响不一，可能与作物种类、作物品种、土壤背景含硒量、施肥技术有关。

研究表明，施用硒肥(土施、喷施)可以显著提高玉米、小麦、大豆、水稻籽粒中的Se含量，且在一定范围内随硒肥用量的增加Se含量增加幅度变大[16-22]。本研究中施用硒肥显著提高了燕麦籽粒中Se含量。说明通过合理施肥可以达到强化农产品中Se含量的目的。

3.2 锌肥处理对燕麦产量与Zn含量的影响效果

近年来的研究表明，施用锌肥是改善作物缺锌和提高产量的重要措施，施肥效果大多数呈正相关。研究内容广泛，涉及施肥方式(土施、喷施、种子处理、蘸秧根等)、施用量、叶面喷施时间、锌肥品种、作物品种等。结果表明，对于水稻、小麦、玉米为土施增产效果最好，喷施和种子处理增产效果差异不明显，适当的供锌水平可以显著提高作物的产量和锌含量[23-28]。本研究中施用锌肥显著增加了燕麦生物量，提高了籽粒产量，但与对照差异不显著，但是显著提高了成熟期籽粒中Zn含量，这个可能与施用量、施肥方法有关。

3.3 锌肥与硒肥配施的效果

昝亚玲等[15]研究表明，土施锌、硒结合叶面施铁可明显提高作物产量，但土施锌、硒再结合叶面喷施锌、硒、铁反而会使增产效果下降。本研究结果表明，锌硒肥配施可以提高燕麦生物量、籽粒产量，以及籽粒中Zn、Se含量。笔者曾研究锌硒肥配施对春小麦影响，结果表明，锌硒肥配施对产量的影响与硒施用量有关，喷施硒浓度20 mg·L-1与硫酸锌相配合使用可以增加春小麦生物产量和经济产量，否则会降低产量，但锌硒肥配施可以显著提高春小麦籽粒中Zn、Se含量。说明锌硒肥配施可以强化农产品中Zn、Se含量。

3.4 锌肥、硒肥与其他中量和微量元素含量的关系

本研究结果表明，单独施用锌肥增加了成熟期燕麦籽粒中Ca、Fe含量，单独施用硒肥增加了籽粒中Cu含量，其余处理均降低了籽粒中Ca、Mg、Fe、Mn含量，不同处理间差异均不显著。但有资料表明，适当基施硒肥有利于提高扬花期燕麦青干草中Cu、Zn 和Se 的含量和果实中Fe、Cu、Zn 和Se 的含量。而刘 庆[15]研究表明，一定的施硒水平下，可促进玉米籽粒对Mg、Fe、Mn、Cu、 Zn的吸收，不同硒用量均显著降低了玉米籽粒中Ca含量。锌肥、硒肥及其配施与其他中量和微量元素的关系还没有一致规律。由于土壤中不同元素间的相互作用受多种因素的影响，加之具体施肥方法不同，导致影响作用没有一致规律。今后应该在一定施肥条件下，进一步深入研究不同元素间相互关系。

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EffectofZnandSeFertilizerasSeedManureonYieldandMineralElementsinNakedOatSeed

ZHAOLimei1,2，BAIYanshu3，GAOBingde1
(1.College of Ecology and Environmental Science,Inner Mongolia Agricultural University,Huhhot,Inner Mongolia 010019,China; 2.College Pharmacy,Zhejiang Chinese Medical University,Hangzhou,Zhejiang 311402,China; 3.Department of Computer and Information Engineering,College of Inner Mongolia Vocational College of Chemical Engineering,Huhhot,Inner Mongolia 010070,China)

时间：2017-09-13

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S512.6；S311

A

1009-1041(2017)09-1240-06

2016-12-23

2017-06-22

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高炳德(E-mail：gaobingde39@163.com)