硒包衣劑對(duì)黑小麥生長(zhǎng)及養(yǎng)分吸收的影響

楊峰，閆秋艷，魯晉秀，李峰，董飛，王苗

（山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院小麥研究所，山西臨汾041000）

硒包衣劑對(duì)黑小麥生長(zhǎng)及養(yǎng)分吸收的影響

楊峰，閆秋艷，魯晉秀，李峰，董飛，王苗

（山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院小麥研究所，山西臨汾041000）

研究了不同含量硒包衣劑（0（T0），0.005%（T1），0.015%（T2），0.025%（T3））對(duì)黑小麥生長(zhǎng)、產(chǎn)量及養(yǎng)分吸收特征的影響。結(jié)果表明，與對(duì)照無包衣劑處理T0相比，不同含量硒包衣劑均使黑小麥產(chǎn)量增加，T1，T2和T3處理分別增加4.34%，17.78%和7.34%，有效穗數(shù)和穗長(zhǎng)增加是含硒包衣劑處理黑小麥產(chǎn)量提高的主要原因（相關(guān)系數(shù)分別為0.998**和0.801）；含硒包衣劑處理使黑小麥全生育期延長(zhǎng)1 d，其中，抽穗—成熟期延長(zhǎng)3 d；硒包衣劑對(duì)黑小麥籽粒N和K的吸收有一定的促進(jìn)作用，但隨包衣劑硒含量增加，籽粒N和K含量呈先增加后下降趨勢(shì)；籽粒Se含量與包衣劑中硒含量呈極顯著正相關(guān)（R2＝0.992 6）。籽粒Se含量與產(chǎn)量擬合曲線表明，當(dāng)硒質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過0.054 mg/kg時(shí)，產(chǎn)量擬合曲線呈負(fù)相關(guān)。綜合產(chǎn)量及養(yǎng)分吸收特征可知，含硒量0.015%為推薦包衣劑Se含量。

黑小麥；含硒包衣劑；生長(zhǎng)；養(yǎng)分吸收

硒是人體生命必需的微量元素，可有效預(yù)防多種疾病的高發(fā)，因此，世界衛(wèi)生組織建議每天補(bǔ)充200 μg硒，科學(xué)補(bǔ)硒與人體健康直接相關(guān)[1]。因此，開發(fā)經(jīng)濟(jì)、方便、適合長(zhǎng)期食用的富硒食品已經(jīng)勢(shì)在必行。目前，研究較多的是通過植物吸收富集到農(nóng)產(chǎn)品中，通過食補(bǔ)來達(dá)到補(bǔ)硒的效果[2]。

黑小麥?zhǔn)窍鄬?duì)于普通白皮小麥而言的，是指籽粒的皮為紫色、深紫色、紫藍(lán)色的一類小麥的總稱。黑小麥與普通小麥籽粒中的營(yíng)養(yǎng)成分含量不同，被營(yíng)養(yǎng)學(xué)家稱為補(bǔ)鈣、富硒、高碘營(yíng)養(yǎng)麥[3]，被認(rèn)為是最有效的硒積累作物和含硒食物來源[4]。然而，小麥中硒水平因地域和品種不同而存在很大的差異。硒含量從0.001 mg/kg到30 mg/kg不等，世界平均水平為0.02～0.60 mg/kg。富硒小麥標(biāo)準(zhǔn)為0.15 mg/kg≤含硒量≤0.30 mg/kg。

土壤中硒含量直接關(guān)系小麥對(duì)硒的吸收能力。我國土壤含硒量變幅較大，其中，“硒都”湖北恩施地區(qū)土壤硒含量最高，達(dá)45.5 mg/kg。根據(jù)《中國土壤硒環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》，土壤含硒量在0.6mg/kg以下，屬于貧硒土壤，我國有72%以上的地區(qū)為低硒區(qū)或缺硒區(qū)[4]。山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院小麥研究所黑小麥課題組對(duì)山西小麥主產(chǎn)區(qū)臨汾市堯都區(qū)、洪洞縣、襄汾縣、翼城縣以及運(yùn)城市鹽湖區(qū)、萬榮縣的土壤微量元素硒含量進(jìn)行調(diào)查測(cè)定，根據(jù)山西省地質(zhì)調(diào)查院化驗(yàn)結(jié)果，山西省土壤硒含量在0.4～0.8 mg/kg。因此，土壤中可被小麥吸收利用的硒含量較小[5]。

通過適宜的硒處理方法，如土壤施硒肥[6-7]、葉面噴施[8]，可以實(shí)現(xiàn)富硒黑小麥的生產(chǎn)。例如，在缺硒土壤區(qū)使用含硒包衣劑種植小麥，不僅可以提高小麥產(chǎn)量，同時(shí)可以增加小麥籽粒硒含量，提高缺硒土壤區(qū)人群對(duì)硒的攝取量，改善人體健康水平[9]。土壤中硒元素通過植物根部吸收后進(jìn)入植物的內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)，通過莖—葉—花—果實(shí)的路徑，參與蛋白質(zhì)的合成，最后來自土壤的離子狀態(tài)的硒，被以硒蛋白的形式保存并富集在種子里，小麥籽粒生物有機(jī)硒可以更好又健康地被人體吸收[10]。但對(duì)于土壤中硒含量或外源硒投入等與黑小麥對(duì)硒吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)，尤其是籽粒中硒含量的相關(guān)性，以及較為安全的硒濃度標(biāo)準(zhǔn)如何，需要系統(tǒng)地研究。

本研究通過設(shè)置不同硒含量的包衣劑，研究其對(duì)黑小麥生長(zhǎng)及籽粒硒吸收特性的影響，旨在為黑小麥富硒安全生產(chǎn)提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試黑小麥品種為臨黑131。

1.2 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2014年在山西省臨汾市吳村鎮(zhèn)洪堡村試驗(yàn)基地進(jìn)行，試驗(yàn)地常年以冬小麥—夏玉米一年兩熟種植模式為主。試驗(yàn)地土壤類型為石灰性褐土，耕層（0～20 cm）土壤基礎(chǔ)肥力為：pH值8.13，有機(jī)質(zhì)15.20 g/kg，EC值141.40 μS/cm，全氮1.68 g/kg，堿解氮78.89 mg/kg，有效磷12.64 mg/kg，速效鉀117.0 mg/kg。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，設(shè)置4個(gè)不同濃度的含硒包衣劑處理T0，T1，T2，T3，其配方如表1所示。T0，T1，T2和T3處理包衣劑硒含量分別為0，0.005%，0.015%和0.025%。每20 g包衣劑配方包衣1 kg黑小麥種子，均勻拌種。每處理3次重復(fù)。各處理小區(qū)面積為25 m2（2.5 m×10 m），行距20 cm，小麥播種量為150 kg/hm2。

表1 不同含量硒包衣劑配方g

1.4 測(cè)定項(xiàng)目及方法

在成熟期各處理選取1 m2小區(qū)進(jìn)行測(cè)產(chǎn)，根據(jù)小區(qū)產(chǎn)量折算公頃產(chǎn)量。隨機(jī)選取20穗，測(cè)定穗粒數(shù)、穗長(zhǎng)，風(fēng)干脫粒后測(cè)量千粒質(zhì)量。

1.5 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)經(jīng)Microsoft Excel 2007計(jì)算、繪圖，用SPSS 10.0軟件進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)，顯著性水平設(shè)定為α＝0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 生長(zhǎng)及產(chǎn)量指標(biāo)分析

表2 不同硒含量包衣劑對(duì)黑小麥生長(zhǎng)指標(biāo)及產(chǎn)量的影響

從表2可以看出，不同含量硒包衣劑對(duì)黑小麥生長(zhǎng)及產(chǎn)量有不同程度的影響隨硒含量升高，黑小麥株高呈不斷增加趨勢(shì)，且顯著高于T0無包衣劑處理，T1，T2和T3處理分別比T0處理增加1.6%， 2.4%和4.3%；含硒包衣劑處理的黑小麥種子單位面積有效分蘗數(shù)均顯著增加，T1，T2和T3處理分別比T0處理增加7.6%，27.6%和10.6%；T2處理的穗粒數(shù)顯著低于T0處理，穗粒數(shù)在T0，T1，T3處理間無顯著差異；穗長(zhǎng)在含硒包衣劑處理中均顯著高于T0處理，其中，T2處理增加最多；包衣劑處理的黑小麥千粒質(zhì)量均比對(duì)照有所降低；含硒包衣劑處理使黑小麥產(chǎn)量增加，T1，T2和T3處理分別比T0處理增加4.34%，17.78%和7.34%。

2.2 生育期天數(shù)分析

表3 不同含量硒包衣劑對(duì)黑小麥生育期天數(shù)的影響d

由表3可知，不同硒含量包衣劑對(duì)黑小麥各階段生育期天數(shù)產(chǎn)生影響。播種—出苗期，處理間無差異；含硒包衣劑使黑小麥出苗—分蘗的天數(shù)減少2 d，分蘗—拔節(jié)的天數(shù)增加1 d，拔節(jié)—抽穗的天數(shù)減少1 d，抽穗—成熟的天數(shù)增加3 d，全生育期天數(shù)增加1 d。

2.3 籽粒營(yíng)養(yǎng)元素含量分析

從表4可以看出，不同含量硒包衣劑對(duì)黑小麥籽粒N的吸收有一定的促進(jìn)作用，但隨包衣劑硒含量增加，籽粒N含量呈先增加后下降趨勢(shì)；籽粒P含量除T1處理增加外，T2和T3處理減少；K吸收量在含硒包衣劑處理中均增加。籽粒Se含量隨包衣劑中硒含量的增加而增加。

表4 不同含量硒包衣劑對(duì)黑小麥籽粒營(yíng)養(yǎng)元素含量的影響

2.4 包衣劑硒含量、籽粒硒含量及產(chǎn)量相關(guān)性分析

由圖1可知，包衣劑硒含量與籽粒硒含量呈顯著正相關(guān)（R2＝0.9926）；從籽粒硒含量與產(chǎn)量擬合曲線可看出，硒含量超過0.054mg/kg時(shí)，產(chǎn)量開始下降。

3 結(jié)論與討論

本研究結(jié)果表明，含硒包衣劑處理黑小麥種子與無包衣劑處理相比，能顯著增加黑小麥產(chǎn)量，產(chǎn)量提高與包衣劑處理下有效穗數(shù)增加有直接關(guān)系。此外，孕穗期延長(zhǎng)也是產(chǎn)量提高的原因之一。王靜[11]研究指出，硒元素對(duì)小麥孕穗—開花期期間葉面積指數(shù)的降低均有一定的減緩作用，且小麥在開花期具有較高的光合和灌漿效率，對(duì)小麥生殖器官（麥穗）的伸長(zhǎng)以及籽粒的飽滿程度，均存在促進(jìn)作用。這與本研究結(jié)果一致。含硒包衣劑對(duì)黑小麥抽穗—成熟期的時(shí)間延長(zhǎng)，孕穗時(shí)間長(zhǎng)，最終高產(chǎn)[12]。唐玉霞等[13]對(duì)葉片噴灑硒肥研究結(jié)果表明，在小麥生長(zhǎng)初、中期配施硒肥后，葉片中丙二醛含量都有不同程度降低，能減緩作物的衰老。因此，硒在一定濃度范圍內(nèi)對(duì)小麥的生長(zhǎng)發(fā)育及籽粒性狀具有較為明顯的促進(jìn)作用。

養(yǎng)分吸收是產(chǎn)量提高的關(guān)鍵。微量元素包衣劑對(duì)作物微量元素吸收起到一定促進(jìn)作用。本研究表明，隨著包衣劑中硒含量增加，黑小麥籽粒硒含量也相應(yīng)增加，二者呈顯著正相關(guān)。劉群龍等[14]研究指出，外源硒濃度與果實(shí)硒含量呈顯著正相關(guān)。但從產(chǎn)量提高角度分析，包衣劑中硒含量超過0.025%時(shí)，黑小麥產(chǎn)量雖比對(duì)照T0高，但與T2比開始出現(xiàn)下降趨勢(shì)。STAHL等[15]研究指出，硒對(duì)小麥表現(xiàn)雙重作用，即低濃度時(shí)具有促進(jìn)生長(zhǎng)作用，而高濃度則抑制其生長(zhǎng)。此外，硒包衣劑處理對(duì)黑小麥氮和鉀元素吸收也有一定促進(jìn)作用。因此，通過外源硒投入可以增加作物對(duì)硒的吸收，從而實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)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

山西省科技攻關(guān)項(xiàng)目（20140311001-1D）

楊峰（1972-），男，山西萬榮人，副研究員，碩士，主要從事大田作物高產(chǎn)栽培技術(shù)研究工作。閆秋艷為通信作者。