王治军,梁臣,畅凌冰,魏素玲,周林召
(洛阳农林科学院,河南 洛阳 471023)
硒是人体和动物体内不可缺少的矿物质元素[1],不但可以预防心脑血管疾病[2-3]、癌症和肝病的发生[4],而且可以提高人体机体免疫力,维护重要器官的正常功能,被人们称为人体微量元素中的“防癌之王”[5]。然而中国是一个缺硒大国,2/3 的人口严重缺硒[6],人体每日需摄入硒的量为50~250 μg,而据我国13省份普查显示,人均每日硒摄入量仅为36 μg,人均每日硒摄入量严重不足。又由于硒是一种易排泄的元素,生活在低硒环境中的人,更应重视补充足量的硒,来维持身体的正常代谢。摄取人工添加的各类补硒产品主要分为无机硒和有机硒两类,大量研究表明,无机硒具有蓄积性毒性,且吸收率低,毒性大、副作用大;有机硒参与蛋白的合成,容易在组织内储存、吸收,有效改善人体内血硒状况。相比之下,有机硒具有食用安全、无毒副作用、吸收利用率高、营养价值高等优点,因此,富硒农产品成了人们热捧的对象。富硒小米、富硒大豆、富硒水稻、富硒红薯、富硒香菇等成了人们补硒选购的好对象,且因为富硒功能的增加,这些农产品的价格常常高出普通农产品很多。
花椒为芸香科花椒属植物,在我国已有两千多年的栽培历史,是重要的香料树种和传统的药用植物,具有浓郁的辛辣香味,有镇膻解腥、温中止痛和杀虫止痒之功效。花椒根系发达,固土能力强,耐干旱贫瘠,是一种结果早、收益好、用途广和价值高的生态经济树种,在绿山富民和乡村振兴工作中具有重要作用。近年来随着花椒面积的不断增加,花椒的价格出现不稳定,甚至有出现价格降低的局面,提升花椒品质,增加花椒的硒含量,提升花椒对人体的保健功能,对稳定或提升花椒价格起到积极作用。据调查富硒花椒的研究比较少见,没有标准化的生产技术支持富硒花椒的生产。目前,在农业生产中一般采用土壤施硒和叶面施硒的方法来提高农产品的硒含量。经大量研究表明,土壤施硒,植物根部吸硒的作用较小,相比之下叶面施硒效果更好。研究以花椒为研究对象,通过叶面喷施不同浓度亚硒酸钠溶液,调查成品花椒硒含量和产量,以探究外源硒对花椒富硒及产量的影响。
试验地伊川县鸦岭镇王庄村,丘陵山地,红壤土,土壤含硒量0.2 mg/kg,属暖温带大陆性季风气候,其特点是四季分明,春季干旱,夏季炎热多雨,秋季温和,冬季寒冷。年均气温14.5 ℃,年均降水量571 mm,光照充足,无霜期长,≥0 ℃日温的持续日数为309~314天,积温5126~5132 ℃。≥10 ℃日温的持续日数211~216天,活动积温4507~4535 ℃。≥20℃日温的持续日数110~112天,活动积温2780~2781 ℃。日照时间长,年平均2294~2346 h,日照率52%~53%;1月平均气温0.8 ℃,极端最低气温-15 ℃;7月平均气温27 ℃,极端最高气温41.7 ℃。
供试品种:栽植在王庄村的早熟一号花椒和大红袍花椒,株行距3 m×3 m,叶面喷施亚硒酸钠(Na2SeO3),分析喷施不同浓度的亚硒酸钠(Na2SeO3)对花椒富硒及产量的影响。供试硒肥:由天津市大茂化学试剂厂提供的Na2SeO3,白色固体粉末状,纯度99%。
试验设计,2个品种,6个处理,3次重复,面积1亩。叶面喷施亚硒酸钠(Na2SeO3)6个浓度。处理分别是:①CK清水,②10 mg/L,③20 mg/L,④30 mg/L,⑤40 mg/L,⑥50 mg/L。配制0.1%的亚硒酸钠溶液作为母液,对母液进行稀释,稀释10、20、30、40、50 mg/L,5个不同浓度的亚硒酸钠溶液1000 mL,对照清水1000 mL,按照6株小区,3次重复的设计,分别在7月1日、7月15日、7月30日,开展叶面喷施不同浓度的亚硒酸钠溶液。喷施硒亚硒酸钠溶液时,用塑料布遮盖其它试验树,防喷撒飘散相互影响。8月12日收取果实,用称重器称取每个处理的鲜果重;用花椒烘干机烘干花椒,去籽,称取干果重,记录;提取不同品种不同处理的花椒干果样品进行总硒含量检测。
硒含量测定采用原子荧光分光光度法[7]。
利用Excel建立图表,利用SPSS22软件进行相关性分析及方差分析。
由图1可知,叶面喷施清水时,早熟1号花椒硒含量0.032 mg/kg,随着叶面喷施亚硒酸钠浓度的升高,早熟1号花椒硒的含量逐渐升高,在叶面喷施亚硒酸钠浓度达到40 mg/L时,达到峰值,硒含量达到0.5 mg/kg,随后降低,当喷施亚硒酸钠浓度为50 mg/L时,早熟1号花椒的硒含量为0.41 mg/kg。说明叶面喷施亚硒酸钠溶液,可以有效的提高早熟一号花椒的硒含量,且随着叶面喷施亚硒酸钠溶液浓度的提高早熟一号花椒的硒含量也随着提高,达到一定峰值时回落。
图1 不同处理对早熟1号花椒硒含量的影响
由图2可知,喷施清水时,大红袍花椒的硒含量为0.045 mg/kg,随着喷施亚硒酸钠浓度的增加,大红袍花椒硒的含量升高,0~40 mg/kg之间,普通花椒富硒含量速度增长较慢,40 mg/kg到50 mg/kg大红袍花椒硒含量速度增长较快,当喷施亚硒酸钠浓度为50 mg/kg时,大红袍花椒的硒含量达到0.73 mg/kg。说明叶面喷施亚硒酸钠溶液,可以有效的提高大红袍花椒的硒含量,且随着叶面喷施亚硒酸钠溶液浓度的提高,大红袍花椒的硒含量也随着提高。
图2 不同处理对大红袍花椒硒含量的影响
图3 不同处理下两种花椒硒含量的比较
由图3可知,当喷施亚硒酸钠浓度在0~20 mg/kg之间时,早熟1号花椒的硒含量小于大红袍;当喷施亚硒酸钠浓度在30~40 mg/kg时,早熟1号的硒含量高于大红袍;当喷施亚硒酸钠浓度在50 mg/kg时,早熟1号花椒的硒含量小于大红袍。说明叶面喷施亚硒酸钠溶液时,在不同浓度范围内,两个品种花椒的富硒能力有差异。
表1 叶面喷施亚硒酸钠的浓度与品种花椒硒含量的相关性分析
由表1可知,喷施的亚硒酸钠浓度与早熟1号花椒、大红袍花椒相对应的硒含量皮尔森相关性分别达到0.925,0.947,说明喷施亚硒酸钠的浓度在0~50 mg/L时与两个品种花椒的硒含量均极显著相关。说明叶面喷施亚硒酸钠的浓度与花椒的总硒含量密切相关。
由表2可知,试验处理②时,早熟一号花椒鲜果株产量最高,达到1448.76 g,与其它试验处理的鲜果株产量差异显著;试验处理⑤时,鲜果株产量次之,试验处理⑥时鲜果株产量第三,试验处理⑤和⑥的鲜果株产量无显著差异,与其它试验处理的鲜果株产量差异显著;试验处理④时,鲜果株产量最小,与试验处理①、③的鲜果株产量显著差异;试验处理②时干果株产量最高,达374.04 g,与其它试验处理的干果株产量差异显著;试验处理⑥时,干果株产量次之,试验处理⑤时干果株产量第三,试验处理⑥和⑤的干果株产量无显著差异,与其它试验处理的干果株产量差异显著;试验处理④时,干果株产量最小与试验处理①、③的干果株产量显著差异;试验处理④时,早熟一号花椒成品率最高,达到33.07%,与其它试验处理的花椒成品率差异显著;试验处理③时,花椒成品率次之,试验处理①、②、⑤和⑥花椒成品率无显著差异,与其它试验处理的花椒成品率差异显著,说明叶面喷施亚硒酸钠溶液会影响早熟一号花椒的产量及成品率。当试验处理②时,早熟1号花椒产量最高;当试验处理④时,早熟一号花椒成品率最高。
表2 不同处理对早熟1号产量因素分析
表3 不同处理与早熟1号产量因素的相关性分析
由表3可知,叶面喷施亚硒酸钠溶液的浓度与早熟1号花椒的鲜果株产量、干果株产量成负相关,相关性不显著,与成品率成正相关,相关性不显著;成品率与鲜果株产量、干果株产量成负相关,相关性不显著;鲜果株产量与干果株产量极显著正相关。说明叶面喷施亚硒酸钠浓度的变化与早熟1号花椒的鲜果、干果株产量及成品率的变化趋势不同。
表4 不同处理对大红袍产量因素分析
由表4可知,叶面喷施不同浓度亚硒酸钠时,大红袍花椒的鲜果株产量差异不显著。试验处理①时,大红袍花椒鲜果株产量最高,达到1609.65 g,试验处理⑤时,鲜果株产量次之,试验处理⑥时,鲜果株产量最小;叶面喷施不同浓度亚硒酸钠时,大红袍花椒的干果株产量之间差异不显著。试验处理⑤时干果株产量最高,达到303.11 g,试验处理①时,干果株产量次之,试验处理⑥时,干果株产量最小;试验处理②时,大红袍花椒成品率最高,达到21.93%,与其它试验处理的花椒成品率差异显著;试验处理③、④、⑤和⑥时,大红袍花椒成品率之间无显著差异,与其它试验处理差异显著。试验处理①时,花椒成品率最低,与其它试验处理的花椒成品率差异显著。通过方差分析说明,叶面喷施亚硒酸钠溶液对大红袍花椒的产量有影响,但影响不显著,对大红袍花椒的成品率有影响,能够提高大红袍花椒的成品率。
表5 不同处理与大红袍的产量因素的相关性分析
由表5可知,叶面喷施亚硒酸钠溶液浓度与大红袍花椒的成品率成正相关,相关性不显著,与鲜果和干果株产量成负相关,相关性不显著;成品率与鲜果株产量成负相关,相关性显著,成品率与干果株产量成负相关,相关性不显著;鲜果株产量与干果株产量极显著正相关。说明叶面喷施亚硒酸钠浓度的变化与大红袍花椒的鲜果、干果株产量及成品率的变化趋势不同。
农作物经过叶面喷施硒后,其子粒含硒量比对照提高 3~32 倍[8-9];宋丽芳等[10]对苦荞叶面喷外源硒,子粒硒含量比对照高 2.0~10.9 倍。实验研究表明,早熟一号花椒和大红袍花椒叶面喷施亚硒酸钠后,花椒果实的硒含量分别是对照的5.31~15.63倍和3.56~16.22倍,随着亚硒酸钠浓度的增加,果实总硒含量随着增加,切外源硒浓度与果实硒含量相关性显著。这与宋丽芳等[10]对苦荞叶面喷施外源硒,发现苦荞子粒硒含量显著增加,并且随着浓度的增加而增加,比对照提高 1.8~5.2 倍,与穆婷婷等[11]和李根林等[12]对谷子、小麦的研究结果一致。
作物叶面喷施硒与作物的生物量有一定的关系。试验研究表明,早熟一号花椒和大红袍花椒叶面喷施亚硒酸钠后,鲜果株产量、干果株产量与叶面喷施亚硒酸钠溶液的浓度无相关性,而花椒成品率随着叶面喷施亚硒酸钠溶液的增加先增大后减小的趋势,出现这样的情况可能是由于所参试的花椒样品没有达到稳产的年龄,花椒株单株产量不稳定,而通过花椒成品率可表达花椒生物量的变化趋势。王晋民等[13]认为适量施硒能促进大蒜生长发育,提高产量,而过量施硒,则对产量产生负效应;魏丹等[14]通过大田喷不同硒浓度和其它处理比较结果表明,叶面喷施一定量的硒微量元素对水稻有一定的增产作用;综合外源硒对苦荞的影响,适量外源硒能够提高苦荞的地上干鲜生物量[10]。本研究与以上研究的结果趋势一致。