朱春弟,朱泯亦,沈兴连,朱会庭,沈建忠,莫红华,熊义勤
(1.平湖市钟埭街道农业农村办公室,浙江 平湖 314213;2.杭州余杭益民农业生产服务专业合作社,浙江 余杭 311107;3.浙江春秋生物科技有限公司,浙江 湖州 313000;4.嘉善县农业技术推广中心,浙江 嘉善 314100;5.浙江大学 山东(临沂)现代农业研究院,浙江 杭州 310029)
硒(Se)是瑞典化学家在1817年首次发现的一种比较稀有的金属元素。1972年Rotruck首先证实了硒是谷胱甘肽过氧化物酶的组成成分,具有抗氧化作用,从而开始了硒研究的新时代。1973年世界卫生组织(WHO)宣布:硒是人体生长发育必需的微量元素,对预防疾病、增进健康和防止衰老都具有重要意义,是继碘、锌之后的第3大微量营养保健元素,享有“抗癌之王”和“天然解毒剂”的美誉。植物性食品中的硒是人体硒营养的重要来源,土壤缺硒必将导致植物性食品中的硒含量过低,通过外源硒补给提高作物可食部位含硒量是缺硒人群补硒的重要途径。对作物施硒的方式有土壤施硒、叶面喷硒等,通过叶面喷硒溶液来提高作物含硒是一种快速而有效的方法。
水稻是我国主要的粮食作物,稻谷产量占粮食总产量的44%,据统计我国水稻产量达5.85 t·hm2,总产量居世界第一。20世纪90年代营养学家们发现,在不断推出的高产水稻品种中,矿质元素和维生素的含量在下降,致使矿质营养缺乏的人数大量增加。一般水稻特别是精米中含硒量均较低,低硒稻米对人体健康造成不良影响,尤其在以稻米为主粮的南方地区。目前已发现,在低硒水稻土壤地区,低硒稻米与大肠癌有明显相关性。全国部分省市大米的含硒量范围为0.011~0.055 mg·kg-1,平均值为0.025 mg·kg-1,低于食物硒含量临界值0.06 mg·kg-1,超过1/3的大米含硒量在0.02 mg·kg-1以下,属于严重缺硒大米。在我国,从东北到西南有一条缺硒带,全国有72%地区为缺硒重灾区,约7亿人受影响。缺硒会导致克山病、大骨节病、癌症、心脑血管病、白内障、高血压、糖尿病、男性不育、胞囊纤维变性、人体衰老等多种疾病。因此,有关专家呼吁“要像重视补碘一样重视低硒地区人们的补硒工作”。卢良恕提出“食物补硒是改变人类缺硒状态的最佳途径”。在国外,国际卫生组织及各国学者对硒分布及含量进行了大规模的研究,发现被研究的美国40个州中就有22个州缺硒,缺硒的现象还遍及新西兰、澳大利亚、英国、爱尔兰、瑞典、奥地利、挪威等许多国家。因此,目前美国、英国、丹麦、瑞典、芬兰5个国家正在进行一项“硒改变世界”研究,参加人员多达5万余人。硒的研究已经成为世界各国,尤其是欧美各国的研究热点之一。因此,稻米硒含量直接影响着人体中硒营养水平,硒摄入量的不足,对人体健康已造成潜在威胁。水稻产生上的有机硒更安全有效,通过水稻施硒增加稻米中硒含量,以饮食方式增加人体摄硒量已被公认为当今世界最直接、最有效、最经济、最安全的补硒途径。因此,探明不同时期、不同用量和不同次数的叶面喷施“真打粮”富硒水溶肥对水稻经济性状、产量及稻米中硒含量的影响,为水稻的合理施硒提供科学依据。
试验点设在平湖市钟埭街道得稻家庭农场(平湖市钟埭街道新群村),土壤类型为青粉泥田,土壤质地为黏壤土,前茬作物为小麦,每667 m2前茬作物施用含氮18%、磷18%、钾8%的三元复合肥30 kg,46%尿素25 kg,每667 m2前茬小麦产量350 kg。土壤肥沃,全氮含量为0.82%,碱解氮含量为230 mg·kg-1,有效磷含量为13.27 mg·kg-1,速效钾含量为147 mg·kg-1,有机质含量为56.2 g·kg-1,pH为5.55[1]。
供试品种为常规水稻软香2号。
供试肥料为浙江大学研发、浙江春秋生物科技有限公司生产提供的“真打粮”含氨基酸富硒液体水溶肥料,其中游离氨基酸含量≥100 g·L-1,钙镁含量≥20 g·L-1,总硒含量1~3 g·L-1,农肥(2018)准字13104号,执行标准为NY 1429—2010,生产批号为ZQ2019-0601,包装规格为每瓶500 mL。
本试验设6个处理,每个处理设3次重复,共18个小区,采用随机区组排列,小区面积60 m2,小区周围设保护行。喷施前将富硒“真打粮”水溶肥药液摇匀,按300倍液稀释(即100 mL兑清水30 kg),于晴天16:00后均匀喷施于作物叶片,施用后12 h内如遇雨需补喷,不得漏喷[2-3]。
处理1:拔节孕穗期、齐穗期喷施等量清水对照;处理2:拔节孕穗期喷施富硒“真打粮”水溶肥100 mL,齐穗期喷施富硒“真打粮”水溶肥100 mL;处理3:齐穗期喷施富硒“真打粮”水溶肥100 mL;处理4:拔节孕穗期喷施富硒“真打粮”水溶肥100 mL;处理5:拔节孕穗期喷施富硒“真打粮”水溶肥50 mL,齐穗期喷施富硒“真打粮”水溶肥100 mL;处理6:拔节孕穗期喷施富硒“真打粮”水溶肥100 mL,齐穗期喷施富硒“真打粮”水溶肥50 mL。
试验除按方案要求叶面喷施富硒“真打粮”水溶肥或清水外,其他管理措施均一致。试验期间记录水稻拔节孕穗和拔节期、始穗期、齐穗期、成熟期、采收时间,收获时以小区为单位单独测产。水稻成熟后按照对角线取样法,每个小区取5个样点,每个样点选取5丛稻株,调查每穗穗粒数、结实率、千粒重等。稻米硒含量的检测委托浙江绿城农科检测技术有限公司依据GB 5009.93—2017标准采用原子荧光谱法进行。
2020年6月15日播种,每667 m2播种量为4 kg,以农家肥和控释复合肥为主,农家肥主要有秸秆和堆肥混合肥料待发酵腐熟后使用,在翻土整地时施入,使其在土壤中继续分解释放养分,供作物吸收利用。每667 m2用控释30 kg复合肥作基肥,用10 kg尿素作茎蘖肥(7月10日),用7.5 kg尿素作穗肥(8月1日)。采用二封一杀的方法进行除草,每667 m2用90 mL 90%丁草胺加水30 kg均匀喷施(6月12日),用90 g 40%苄嘧·丙草胺加水45 kg均匀喷施(6月18日),用100 mL 46%二甲·灭草松和120 mL 6%五氟·氰氟草均匀喷施(7月15日)。插秧后,深水护秧,水层3~5 cm,使秧苗1/3~1/2置于水中,减少叶面蒸腾,促使早返青。秧苗返青活棵后,浅水管理,干干湿湿促分蘖。分蘖末期进行第一次晒田,时间4~5 d;水稻生育中期,浅水管理、间歇灌溉。8月10日前后,幼穗分化始期,进行第2次晒田,时间7~10 d。每667 m2用50 mL 6%阿维·氯苯酰和12 g 60%烯啶·吡蚜酮防治稻纵卷叶螟兼治稻飞虱(8月20日);每667 m2用25 g 30%苯甲·丙环唑和15 mL 10%三氟苯嘧啶进行稻曲病、纹枯病及穗期综合病害的防治(9月15日)。浅水层管理适时晒田改善田间小气候,降低田间湿度,充分破坏病虫害发生条件,减轻病虫害发生。田块泡田时在田块的下风口及时打捞作物浪渣残体,清除病原菌核,降低病原基数,减轻病虫害发生。
从表1看出,叶面施用“真打粮”的有效穗数在每667 m220.7万~22.5万,均高于对照的每667 m220.3万。穗长以处理2最高,达到15.2 cm,对照穗长为14.6 cm,差异达到显著水平。每穗总粒数、每穗实粒数均以处理2最高,分别为129.5和119.4粒。结实率以处理2最高,为92.2%,对照结实率为87.8%,差异达到显著水平。千粒重以处理2最高,为25.7 g,对照千粒重为24.7 g,差异达到显著水平。可以看出处理2有利于改善软香2号的农艺性状。
表1 2020年软香2号农艺性状表现
从图1看出,对照组软香2号的667 m2产量为560.6 kg,处理2的667 m2产量最高,为635.2 kg,比对照增产13.3%;处理6次之,667 m2产量为631.4 kg,比对照增产12.6%;处理5再次,667 m2产量为627.1 kg,比对照增产11.9%。同时5个喷施处理的产量均显著高于对照组。可以看出处理2有利于提高软香2号的产量[4-7]。
柱上无相同小写字母表示组间差异显著(P<0.05)。图1 软香2号产量表现
从图2看出,对照组稻米中未检测出硒,其余处理稻米中硒含量在84~438 μg·kg-1。处理2稻米中硒含量最高,达到438 μg·kg-1;处理6次之,稻米中硒含量达到253 μg·kg-1;处理5再次,稻米中硒含量达到223 μg·kg-1;处理3稻米中硒含量最低,为84 μg·kg-1。可以看出施用“真打粮”叶面肥可以有效提高软香2号的硒含量[8]。
图2 软香2号稻米硒含量
试验结果表明,在软香2号拔节孕穗期、齐穗期叶面各喷1次“真打粮”富硒水溶肥,可改善农艺性状、提高硒含量及产量。其中,拔节孕穗期、齐穗期每667 m2各喷施100 mL“真打粮”效果最好,稻米中硒含量最高达到438 μg·kg-1,667 m2产量达635.2 kg。增产的主要原因是施用“真打粮”叶面肥可增加有效穗数、结实率和千粒重等产量构成因子。用“真打粮”富硒水溶肥每667 m2成本为100元,每667 m2能帮助农民增收500元。
“真打粮”富硒水溶肥叶面喷施方法简单,且效果直观明显。在水稻不同生长期叶面喷施“真打粮”富硒水溶肥,经过光合作用碳氮转化,提高稻米有机硒含量,成本更低,效果更好,有机硒含量稳定。“真打粮”富硒水溶肥只需在水稻拔节孕穗期、齐穗期各进行1次叶面均匀喷施,每次100 mL,喷施方法可人工喷施也可采用无人机喷施,还可以和大多数酸性农药一起使用,克服了其他同类产品至少使用2~4次的麻烦操作,且“真打粮”叶面肥可以增强水稻对纹枯病、稻瘟病等病害的抵御能力。一般喷施“真打粮”叶面肥后10~15 d,可看到水稻叶色明显深绿、剑叶挺拔、植株健壮等效果。