葉面噴施硒肥對甜玉米籽粒富硒、重金屬含量及產量的影響

黃愛花 黃開健 彭楷 黃世歡 畢獻燦 翟瑞寧

摘要：【目的】探索外源施硒對鮮食甜玉米籽粒硒含量、重金屬含量、品質及產量的影響，為鮮食甜玉米生產中合理使用硒肥提供參考依據。【方法】以甜玉米品種桂甜612和硒肥“鋅硒葆”為試驗材料，采用裂區設計，設3個葉面噴施期（拔節期、大喇叭口期、抽雄期）主處理和6個硒肥濃度[0（CK）、0.66、0.80、1.00、1.33和2.00 g/L]副處理，在甜玉米吐絲授粉23 d后測量籽粒中硒、鎘、砷含量和籽粒糖度及鮮穗產量。【結果】不同時期噴施硒肥，鮮食甜玉米籽粒硒含量均隨硒肥濃度的增加而增加，其中大喇叭口期和抽雄期葉面噴施硒肥可顯著（P<0.05）或極顯著（P<0.01）提高甜玉米籽粒硒含量。不同時期噴施不同濃度硒肥均能提高甜玉米籽粒糖度，其中拔節期、大喇叭口期噴施0.80～1.00 g/L硒肥的增甜效果較佳。拔節期、大喇叭口期噴施不同濃度硒肥處理的籽粒鎘含量和砷含量均高于或等于CK，抽雄期的鎘含量低于CK。隨硒肥濃度的增加，拔節期的鮮穗產量呈逐漸下降趨勢，大喇叭口期和抽雄期的鮮穗產量呈先升高后降低的變化趨勢，其中大喇叭口期葉面噴施0.80～1.00 g/L硒肥的增產效果最佳，高濃度（2.00 g/L）硒肥則引起葉面灼傷而造成減產。【結論】適宜生育期葉面噴施適當濃度的硒肥不僅可提高甜玉米的籽粒硒含量、改善甜度口感，還可提高其鮮穗產量，其中以甜玉米大喇叭口期葉面噴施硒肥“鋅硒葆”0.80～1.00 g/L的效果最佳。硒肥是否對甜玉米重金屬含量產生影響與硒肥噴施時期有關。

關鍵詞： 甜玉米;葉面施硒;籽粒硒含量;重金屬含量;產量

中圖分類號： S513.062? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標志碼： A 文章編號：2095-1191（2019）01-0040-05

0 引言

【研究意義】硒是植物體中谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）的主要成分，是人體和動物必需的有益微量元素。硒具有增強人體免疫力、維持甲狀腺功能、保護心肌及防止心血管系統疾病發生等多種作用（陳長蘭等，2016）。鎘和砷為人體非必需元素，對人體和動植物有毒害作用，長期食用鎘、砷含量超標食物，會面臨慢性中毒風險。我國約有72%的國土面積缺硒，其中30%的國土面積嚴重缺硒，另外耕地土壤鎘污染的點位超標為7%（黃太慶等，2017）。隨著城鄉居民生活水平的提高，鮮食玉米以其營養價值高、口感風味獨特等特點而深受廣大消費者青睞。我國甜玉米種植面積約33.3萬ha，其中廣西甜玉米種植面積占14%，居全國第2位（劉蔚楠等，2016）。但鮮食甜玉米籽粒的硒含量普遍較低，遠不能滿足人體正常需求。因此，探討葉面噴施硒肥對甜玉米籽粒富硒、重金屬含量及產量的影響，以期提高甜玉米籽粒硒含量，從而達到合理補硒的目的;同時，探索生產中便捷且效果穩定的甜玉米富硒安全栽培方法，以提高甜玉米的營養價值及食品安全?！厩叭搜芯窟M展】前人關于富硒農作物栽培技術、葉面噴施硒肥方法對硒富集影響等的研究報道較多。史振聲等（2007）研究表明，在甜玉米上施用硒肥能顯著提高甜玉米籽粒的硒含量且對品質有一定改善作用，但對產量及其構成因素影響不明顯。劉春菊等（2012）研究表明，在鮮食玉米抽雄期和采收前7 d葉面噴施硒肥，鮮食玉米中總硒和有機硒含量高于大喇叭口期，硒的富集量隨葉面噴施硒肥次數的增加而增加。羅連光等（2013）研究認為，在甜玉米灌漿前期葉面噴施富硒植物營養素能顯著提高甜玉米的硒含量、鮮穗產量、出籽率和百粒重。鄭陽等（2013）研究認為，葉面噴施硒肥能顯著提高糯玉米籽粒的硒含量及籽粒產量，而對糯玉米品質無明顯影響。李圣男等（2014）通過對我國近35年來的富硒玉米相關文獻進行統計分析，認為硒肥的施用方式以葉面噴施為主，以玉米抽雄期噴施亞硒酸鈉效果最佳，最適噴施濃度為40～70 mg/kg。黃麗美等（2017）研究了玉米抽雄期葉面噴施不同濃度亞硒酸鈉對玉米籽粒硒含量、產量、營養品質和安全品質的影響，認為隨外源硒濃度的增加，玉米籽粒中硒含量增加，重金屬鉛、鎘和汞含量顯著下降。此外，有研究認為硒對鎘存在拮抗作用，添加硒元素能減少植物對鎘的吸收，并增強植物的抗氧化能力，從而在一定程度上緩解鎘對植物的毒害作用（張美德等，2015）。【本研究切入點】近年來廣西甜玉米生產面積逐年增加，合理、安全使用硒肥對指導甜玉米生產具有現實意義，但目前關于硒肥對甜玉米籽粒的硒含量、品質、重金屬含量及產量影響的研究鮮見報道?！緮M解決的關鍵問題】通過在鮮食甜玉米不同生育時期葉面噴施不同濃度的硒肥，探索外源施硒對鮮食甜玉米籽粒硒含量、重金屬含量、品質及產量的影響，為鮮食甜玉米生產中合理使用硒肥提供參考依據。

1 材料與方法

1. 1 試驗材料

試驗品種為廣西農業科學院玉米研究所育成的甜玉米新品種桂甜612，葉面硒肥為長沙隆農農業科技開發有限公司生產的糧油型鋅硒葆（20 g/包）。

1. 2 試驗方法

試驗于2017年3—6月在橫縣農業科學研究所試驗基地進行。試驗地土壤全硒含量0.42 mg/kg，鎘含量0.21 mg/kg，砷含量19.46 mg/kg，速效磷含量26.4 mg/kg，速效鉀含量106.0 mg/kg，堿解氮含量310.0 mg/kg，有機質含量10.39 g/kg。

試驗采用裂區設計，設硒肥噴施時期（A）和硒肥噴施濃度（B）兩個因素。A為主處理，共設3個噴施時期：A1（拔節期）、A2（大喇叭口期）和A3（抽雄期）;B為副處理，共設6個噴施濃度：B1（0 g/L，清水對照，CK）、B2（0.66 g/L）、B3（0.80 g/L）、B4（1.00 g/L）、B5（1.33 g/L）和B6（2.00 g/L）。共18個處理，3次重復，4行區，行長4.5 m，種植密度4.8萬株/ha。不同處理的葉面硒肥均選擇晴天下午16：30后均勻噴施在玉米葉面上。其余田間管理與大田生產相同。

1. 3 測定項目及方法

在甜玉米吐絲授粉后23 d，每處理收獲中間2行甜玉米的鮮果穗進行測產，利用糖度計測量籽粒糖度;同時每處理隨機采集5個帶苞葉甜玉米鮮果穗送至廣西大學農學院實驗室測定籽粒的硒、鎘和砷含量。籽粒硒和砷含量采用原子熒光光度法進行測定，鎘含量采用原子分光光度計測定。

1. 4 統計分析

試驗數據采用Excel 2010進行整理并制圖，采用DPS 9.5進行統計分析。

2 結果與分析

2. 1 硒肥噴施濃度對甜玉米籽粒硒含量的影響

由圖1可知，在拔節期、大喇叭口期和抽雄期葉面噴施硒肥，鮮食甜玉米籽粒硒含量均隨硒肥濃度的增加而增加，其中大喇叭口期噴施的甜玉米籽粒硒含量增加效果最明顯，其次是抽雄期。拔節期葉面噴施不同濃度硒肥處理的甜玉米籽粒硒含量為0.0145～0.0914 mg/kg，與CK（0.0102 mg/kg）差異均不顯著（P>0.05，下同）。大喇叭口期葉面噴施不同濃度硒肥處理的甜玉米籽粒硒含量為0.1936～0.5725 mg/kg，較CK（0.0144 mg/kg）提高13.4～39.8倍，差異均達極顯著水平（P<0.01，下同），其中除2.00 g/L硒肥濃度處理的籽粒硒含量（0.5725 mg/kg）略高于GB 28050—2011《預包裝食品營養標簽通則》（0.15～0.50 mg/kg）外，其余處理的籽粒硒含量均符合富硒食品標準要求。抽雄期葉面噴施硒肥，2個低硒肥濃度處理（0.66和0.80 g/L）的甜玉米籽粒硒含量分別為0.0240和0.0804 mg/kg，均高于CK籽（0.0199 mg/kg），但差異未達顯著水平，也未達富硒食品標準要求;其余3個硒肥濃度處理均能顯著（P<0.05，下同）或極顯著增加甜玉米籽粒硒含量，分別較CK提高7.5、9.1和22.1倍，且均達富硒食品標準。由此可知，通過葉面噴施硒肥是增加甜玉米籽粒硒含量的有效方法，其關鍵技術是掌握好噴施時期和噴施濃度。

2. 2 硒肥噴施濃度對甜玉米籽粒糖度的影響

由圖2可知，在拔節期、大喇叭期、抽雄期葉面噴施硒肥，與CK相比，不同硒肥濃度處理均能增加甜玉米籽粒的糖度，但其增甜效果存在差異。拔節期時，與CK相比，僅0.80和1.00 g/L硒肥濃度處理可顯著提高甜玉米籽粒糖度，分別較CK的糖度增加5.2%和5.4%;其余硒肥濃度處理與CK差異均未達顯著水平。大喇叭口期時，與CK相比，1.00 g/L硒肥濃度處理可顯著提高甜玉米籽粒糖度，較CK增加5.6%;其余硒肥濃度處理較CK的糖度增加1.9%～4.5%，與CK差異均不顯著。抽雄期時，不同硒肥濃度處理較CK的籽粒糖度增加2.1%～4.4%，差異均不顯著。說明通過葉面噴施硒肥能改善甜玉米籽粒糖度，其噴施濃度在0.80～1.00 g/L時的增甜效果較佳。

2. 3 硒肥噴施濃度對甜玉米籽粒中重金屬鎘、砷含量的影響

由表1可知，葉面噴施不同硒肥濃度處理和CK的甜玉米籽粒鎘含量、砷含量均未超出GB 2762—2012《食品中污染限量》中的鎘含量（0.1 mg/kg）和砷含量（0.5 mg/kg）限定值。在拔節期和大喇叭口期葉面噴施不同硒肥濃度處理的甜玉米籽粒鎘和砷含量均高于或等于CK，其中拔節期硒肥噴施濃度0.80和2.00 g/L處理的籽粒砷含量分別較CK顯著提高1.5和1.4倍，其余處理的籽粒砷含量與CK差異不顯著，不同處理間鎘含量差異也未達顯著水平。在抽雄期葉面噴施硒肥，不同濃度處理的籽粒鎘含量為0.0038～0.0047 mg/kg，籽粒砷含量為0.0027～0.0032 mg/kg，其中籽粒鎘含量均低于CK（0.0050 mg/kg），但鎘和砷含量在不同處理間差異均不顯著?？梢?，拔節期和大喇叭口期葉面噴施硒肥可能對鎘、砷的吸收和轉化略有促進作用，而抽雄期葉面噴硒肥具有降低鎘在甜玉米籽粒中累積的作用，但對籽粒砷含量影響不明顯。

2. 4 硒肥噴施濃度對甜玉米鮮穗產量的影響

由圖3可知，不同時期噴施不同濃度的硒肥對甜玉米鮮穗產量影響明顯。拔節期時噴施硒肥，甜玉米鮮穗產量隨硒肥濃度的增加呈逐漸下降趨勢噴施硒肥，各硒肥處理較CK減產0.8%～9.8%，其中1.00～2.00 g/L處理減產達顯著或極顯著水平。大喇叭口期時噴施硒肥，甜玉米鮮穗產量隨硒肥濃度的增加呈先升高后降低的變化趨勢，硒肥濃度為0.80 g/L時鮮穗產量最高，較CK顯著增產4.5%;其次為1.00 g/L處理，較CK顯著增產4.0%;0.66和1.33 g/L處理僅較CK增產0.3%和0.6%，差異不顯著;2.00 g/L處理鮮穗產量最低。抽雄期時噴施硒肥，甜玉米鮮穗產量也隨硒肥濃度的增加呈先升高后降低的變化趨勢，但各處理間差異均不顯著，除2.00 g/L處理較CK減產外，其余處理鮮穗產量均較CK略有提高。表明適宜時期噴施適當濃度的硒肥有利于增加甜玉米鮮穗產量，其中大喇叭口期葉面噴施0.80～1.00 g/L硒肥的增產效果最佳。

2. 5 噴施時期對甜玉米籽粒硒含量、重金屬含量、籽粒糖度及鮮穗產量的影響

由表2可知，不同時期葉面噴施硒肥對甜玉米籽粒硒含量有極顯著影響，其中大喇叭口期葉面噴施硒肥對提高甜玉米籽粒硒含量的效果最佳，其籽粒硒含量達0.2940 mg/kg;其次是抽雄期，籽粒硒含量為0.1535 mg/kg;拔節期葉面噴施硒肥后甜玉米籽粒硒含量最低，僅0.0381 mg/kg。不同時期葉面噴施硒肥的甜玉米籽粒重金屬鎘、砷含量和糖度及鮮穗產量差異均不顯著。但相對于鮮穗產量而言，抽雄期葉面噴施硒肥的產量達11622.8 kg/ha，分別比拔節期和大喇叭口期噴施增產2.3%和2.0%。

3 討論

本研究結果表明，葉面噴施硒肥“鋅硒葆”能增加甜玉米籽粒中的硒含量，且隨著硒肥濃度的增加而增加，與史振聲等（2007）、鄭陽等（2013）、黃麗美等（2017）的研究結果一致。另外，不同噴施時期的甜玉米籽粒硒含量差異達極顯著水平，其中大喇叭口期葉面噴施的甜玉米籽粒硒含量明顯高于拔節期和抽雄期葉面噴施。這可能與玉米不同生育期的植株長勢、葉面積指數和硒在營養生長期和生殖生長期不同器官運送轉化能力有關，大喇叭口期玉米植株長勢處于最旺期，通過葉面對硒吸收并轉化至玉米籽粒的硒富集量均大于拔節期和抽雄期，可顯著提高籽粒硒含量，而且大喇叭口期玉米植株不高，田間操作相對方便。因此選擇在玉米大喇叭口期進行葉面噴施硒肥“鋅硒葆”，對增加甜玉米籽粒硒含量和降低工作難度效果較好。

施用硒肥對改善玉米的營養品質具有積極作用。鄭陽等（2013）、史振聲等（2007）研究表明，鮮食甜、糯玉米施用硒肥后，其籽粒淀粉、粗蛋白和可溶性糖含量均有所增加。黃麗美等（2017）研究認為，在抽雄期噴施硒肥可顯著提高玉米籽粒的蛋白質含量，從而改善籽粒品質。本研究結果也顯示，在甜玉米不同生育期葉面噴施硒肥“鋅硒葆”均可提高籽粒糖度，從而改善甜玉米的口感和品質，其中硒肥噴施濃度在0.80～1.00 g/L時增甜效果較優。

硒與重金屬間具有較強的結合力，還能拮抗和減弱機體內砷、汞、鉛、鉻、鎘等重金屬元素的毒性，所以施用硒肥對于作物中重金屬的積累有一定的拮抗作用（張美德等，2015;黃麗美等，2017）。本研究結果表明，拔節期和大喇叭口期葉面噴施不同濃度“鋅硒葆”后，甜玉米籽粒鎘和砷含量均高于或等于CK，而抽雄期不同濃度硒肥處理的籽粒鎘含量均低于CK。該結論與張美德等（2015）、黃麗美等（2017）的研究結果不完全相同，說明硒元素對重金屬元素是否產生拮抗作用可能與噴施硒肥的時間有密切關系，其具體機理仍需深入研究。

玉米葉面噴施硒肥不僅能提高玉米籽粒硒含量和改善品質，還能增加玉米產量。本研究結果表明，不同時期噴施不同濃度的硒肥對甜玉米鮮穗產量影響明顯，拔節期時鮮穗產量隨硒肥濃度的增加呈逐漸下降趨勢，大喇叭口期和抽雄期時鮮穗產量隨硒肥濃度的增加呈先升高后降低的變化趨勢，低濃度硒肥有利于甜玉米鮮穗產量的提高，高濃度硒肥則不利于鮮穗產量提高，其中大喇叭口期葉面噴施0.80～1.00 g/L硒肥的增產效果最佳。當硒肥濃度過高（2.00 g/L）時，會造成植株葉片灼傷，直接影響玉米產量。

本研究結果對富硒甜玉米進一步開發生產提供了科學指導，今后應結合土壤有效硒含量對甜玉米籽粒硒含量的影響進行研究，硒肥中鋅、硼與硒相互作用及其對增加玉米籽粒硒含量、改善品質和提高產量的機理等方面也有待進一步探究。

4 結論

在適當的生育期利用葉面噴施方法施用適當濃度的硒肥不僅可提高甜玉米的籽粒硒含量、改善甜度口感，還可提高其鮮穗產量，其中以甜玉米大喇叭口期葉面噴施硒肥“鋅硒葆”0.80～1.00 g/L的效果最佳。硒肥是否對甜玉米重金屬含量產生影響與硒肥噴施時期有關。

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（責任編輯 王 暉）