谯祖勤, 周昌平, 陈文兴, 田 娟, 马福波, 陈思帆
(贵州省化工研究院 自然资源应用研究所, 贵州 贵阳 550002)
随着人民生活水平日益提高,人们对食品营养的要求也逐渐提高,日常膳食中有许多微量元素可供人们摄取营养,其中硒是动植物不可或缺的微量元素[1],具有许多重要的生理功能,如可以抗氧化,保护细胞延缓衰老;保护心脑血管,预防心血管疾病,提高血红细胞携氧能力;保护视觉器官,预防和抑制癌症疾病,尤其是预防前列腺癌方面极为突出[2-4]。人体对硒元素的摄取主要来源于动植物,天然农作物中硒含量较低,因此研究提高植物硒含量的相关营养肥料对富硒农产品的生产具有重要意义。王玉梅等[5]通过不同分类方法将硒肥分为无机富硒肥、有机富硒肥、基施富硒肥、叶面富硒肥、生物富硒肥、纳米富硒肥和缓释富硒肥等。刘亚军等[6]采用水培试验研究腐殖酸对水培小麦吸收硒酸态硒和亚硒酸态硒的影响,表明腐殖酸能促进作物对Se4+的吸收,抑制Se6+的吸收,故可通过Se4+的浓度调控农作物硒含量。FLEMING[7]在爱尔兰富硒土壤上研究不同作物对硒的吸收耐受情况发现,来源于十字花科、百合科、豆科、菊科、禾本科以及伞形科的植物对硒有较强的富集能力。富硒肥是近年研究热点,国内外相关报道多是研究叶面施硒肥对作物的生长及品质的影响[8-12],关于外源硒的施用对快生蔬菜等短期生作物的研究也多是在叶面施肥方面[13-17],而根施硒肥的研究较少。因此,进行了3种常用蔬菜的根施有机无机复混腐殖酸硒肥试验,研究施肥后不同蔬菜中的硒含量,为生产上筛选富硒能力强的蔬菜品种提供参考。
试验于2019年11月在贵州省贵阳市南明区化工研究院进行,供试土壤为褐壤,有机质含量0.82 mg/kg,pH 6.52。
供试蔬菜品种为上海青、香菜和菠菜,种子均为市购。
供试肥料为贵州省五谷惠生态农业有限公司提供的有机-无机复混肥,氮-磷-钾含量为18-8-10,有机质大于15%。用五水合亚硒酸钠和生化黄腐酸进行配比,硒处理浓度为25 mg/kg,生化黄腐酸为100 mg/kg,组配成硒浓度为25 mg/kg的有机无机复混黄腐酸硒肥。
试验设2个处理,处理1,施硒浓度为25 mg/kg的有机无机复混黄腐酸硒肥;处理2(CK),常规施肥,仅施有机无机复混肥,每处理3次重复,随机区组排列。采用盆栽对比法,每盆装土壤4 kg。将种子与有机无机复混肥混匀播种,3叶后每处理定植长势均匀的种苗3株,定植后追肥,每盆根施肥2 g,从定植到收获约40 d。采收后测定作物及土壤硒元素含量,作物和土壤中的硒含量测定分别参照标准GB 5009.93-2010、NY/T 1104-2006中的方法进行。
由于食品行业及肥料产业等均未发行食品硒含量的相关标准,贵州也未公开发行相关标准,因此参照陕西地方标准《富硒含硒食品与相关产品硒含量标准》[18]进行蔬菜中硒含量判定,硒含量在0.010~0.015 mg/kg为含硒蔬菜,硒含量≥0.02 mg/kg为富硒蔬菜。
由图1看出,施用有机无机复混黄腐酸硒肥后,3种蔬菜的硒含量在0.0152~0.0166 mg/kg,为含硒蔬菜。与CK相比,施硒肥后上海青和菠菜的硒含量分别增加144.1%和46.2%,而香菜硒含量降低12.6%,说明施25 mg/kg的有机无机复混黄腐酸硒肥可促进上海青和菠菜对硒的吸收,且对上海青的促进作用显著大于菠菜,对香菜具有抑制作用,不施含硒肥的香菜可食用部位硒浓度含量更高,说明香菜具有富硒能力,能够吸收土壤中硒或施用低浓度硒可能促进其对硒的吸收,外源硒浓度超过一定的量后反而抑制其对硒的吸收。
从图2看出,种植上海青和菠菜土壤施硒肥后的含硒量较施肥前分别减少8.9%和11.1%,香菜则增加6.1%,说明,种植上海青和菠菜土壤中的硒被作物吸收或转化,种植香菜土壤中的硒仅部分被植物吸收,且吸收量低于增加量,导致土壤中硒含量增加。但从蔬菜可食用部位硒含量看,土壤中减少的硒并未完全转化到作物的可食用部位,说明大部分硒被蔬菜根系吸收。
国内外研究硒肥对作物生长品质和硒含量的影响多是作物的叶面施肥[8,19-21]方面,研究结果主要为“增产增硒,提高品质”[9-12],即喷施含硒叶面肥促进植株生长,提高瓜果品质,增加果实硒含量等;关于外源硒浓度的施用对快生蔬菜等短期速生作物的研究也多是叶面喷施[13-17]。本研究采用硒浓度为25 mg/kg的有机无机复混黄腐酸硒肥对上海青、菠菜、香菜进行根施结果表明,不同作物对外源硒肥具有选择性,香菜具有较强的富硒能力,外源硒肥对其吸收硒元素具有抑制作用;上海青和菠菜对外源硒肥均有较好的吸收作用,上海青施用外源硒浓度为25 mg/kg时其可食用部位硒浓度最高,表明其吸收效果佳。试验为根施硒肥研究奠定了基础,同时为富硒蔬菜的选择和外源硒专用肥的研究提供了一定的依据。后续试验将研究外源硒肥对其他作物根施效果,并在硒浓度为25 mg/kg的基础上进行研究,以获得外源硒肥对不同蔬菜作物品质的最佳施用浓度。