王游凱 李欠南 李欣欣 陳孟林 張聯(lián)合



關(guān)鍵詞:小麥;灌漿期;亞硒酸鈉;葉面噴施;籽粒硒含量
中圖分類(lèi)號(hào):S512.101:S143.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào):A 文章編號(hào):1001-4942(2023)03-0137-05
硒是人和動(dòng)物所必需的微量元素,具有提高人體免疫力、保護(hù)心血管、預(yù)防癌癥等功能。人體缺硒會(huì)導(dǎo)致克山病、癌癥、心腦血管疾病、甲狀腺功能障礙等疾病的發(fā)生。全世界約15%的人口存在缺硒問(wèn)題。人體主要通過(guò)食物、尤其植物性食物來(lái)獲取硒。因此,提高植物性食物硒含量是提高人體攝硒量的有效措施。
小麥(Triticum, aestvumm L.)是世界上主要的糧食作物之一,全球約60u/0的人口以小麥為主食。富硒小麥除滿足人們的膳食營(yíng)養(yǎng)需求外,還能提高每日人均攝硒量,對(duì)于提升人們的健康水平具有重要意義。
正常情況下,植物主要通過(guò)根系從土壤吸收硒。我國(guó)存在大面積缺硒土壤,在土壤缺硒地區(qū),施硒是提高植物可食部位硒含量的必要手段。盡管土壤施硒可以提高作物籽粒硒含量,但是硒施人土壤后容易被固定,吸收利用效率低。葉面施硒可以在很大程度上減少土壤對(duì)硒吸收的不利影響,大幅度降低施硒量。因此,與土壤施硒相比,葉面施硒更有利于提高作物硒含量。
硒的形態(tài)、濃度以及噴施時(shí)間都會(huì)影響籽粒硒含量,其中噴硒時(shí)間是影響葉面噴施效果的重要因素。水稻抽穗期葉面噴硒,糙米總硒、有機(jī)硒和硒蛋白質(zhì)含量是分蘗期葉面噴施的兩倍;谷子拔節(jié)期、孕穗期和灌漿后分別進(jìn)行葉面噴硒,結(jié)果表明灌漿后噴施硒的效果優(yōu)于其他時(shí)期;小麥孕穗期葉面噴硒,籽粒硒含量高于返青期和拔節(jié)期葉面處理。因此適當(dāng)延遲小麥葉面噴施時(shí)間可以提高噴施效果,但是葉面噴硒的最佳時(shí)間點(diǎn)尚不清楚。本試驗(yàn)研究灌漿后不同時(shí)間點(diǎn)葉面噴施不同水平亞硒酸鈉對(duì)小麥植株尤其是籽粒硒含量的影響,以期為提高葉片噴硒效率和生產(chǎn)富硒小麥提供技術(shù)參考。
1材料與方法
1.1試驗(yàn)地概況及材料
試驗(yàn)于2020年9月至2021年6月在河南省洛陽(yáng)市新安縣十里村進(jìn)行。土壤質(zhì)地為黏土,有機(jī)質(zhì)含量為11.41 g/kg、有效氮67.25mg/kg、有效磷11.26 mg/kg和速效鉀147.34 mg/kg,pH值7.8。供試冬麥品種為新麥26。麥田采用常規(guī)栽培管理,每公頃施用N、P2O5和K2O分別為156、96 kg和36 kg。供試亞硒酸鈉純度為99.6%,硒含量45.66%。
1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法
試驗(yàn)采用裂區(qū)設(shè)計(jì),以噴施時(shí)間點(diǎn)為主處理,即分別在小麥籽粒灌漿第2天(2021年5月4日)和第9天(2021年5月11日)進(jìn)行噴施處理;噴施硒濃度為副處理,即以清水(0)為對(duì)照,設(shè)置18.90、37.80、56.70 g/hm2三個(gè)硒水平處理。隨機(jī)區(qū)組排列,重復(fù)3次。小區(qū)面積為50m2。根據(jù)試驗(yàn)設(shè)計(jì)要求將亞硒酸鈉溶液均勻噴灑于小麥葉片正面和背面。噴后7、14天和成熟期每處理隨機(jī)取樣9株,分別用清水和蒸餾水沖干凈后晾干,并分為籽粒、穗軸、旗葉、節(jié)1(旗葉)和節(jié)間I(節(jié)1—節(jié)2),之后烘干備用。
1.4數(shù)據(jù)處理與分析
試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2016和SPSS22.0軟件進(jìn)行整理統(tǒng)計(jì)和差異顯著性分析(P<0.05)。
2結(jié)果與分析
2.1小麥灌漿期葉面噴施亞硒酸鈉對(duì)旗葉硒含量的影響
由表1看出,小麥灌漿第2天和第9天分別葉面噴施亞硒酸鈉,旗葉硒含量均隨亞硒酸鈉濃度的增加而顯著提高。灌漿第9天葉面噴硒后7天,不同處理旗葉硒含量顯著低于灌漿第2天噴硒后7天處理,但顯著高于灌漿第2天噴施后14天的旗葉硒含量。成熟期,灌漿第9天葉面噴施亞硒酸鈉的旗葉硒含量顯著高于灌漿第2天噴施處理。
2.2小麥灌漿期葉面噴施亞硒酸鈉對(duì)葉鞘硒含量的影響
小麥灌漿第2天和第9天葉面噴施亞硒酸鈉,葉鞘硒含量均隨硒濃度的增大而顯著提高(表2)。灌漿第9天葉面噴硒后7天,不同硒濃度處理葉鞘硒含量顯著低于灌漿第2天噴硒后7天處理,但顯著高于灌漿第2天噴硒后14天的葉鞘硒含量。成熟期,灌漿第9天葉面噴施亞硒酸鈉的葉鞘硒含量顯著高于灌漿第2天噴施處理。
2.3小麥灌漿期葉面噴施亞硒酸鈉對(duì)穗軸硒含量的影響
由表3看出,小麥灌漿第2天和第9天葉面噴施亞硒酸鈉,穗軸硒含量均隨硒濃度的增加而顯著提高。灌漿第9天葉面噴硒后7天,不同硒濃度處理穗軸硒含量顯著低于灌漿第2天噴硒后7天處理,但顯著高于灌漿第2天噴施后14天的穗軸硒含量。成熟期,灌漿第9天葉面噴施亞硒酸鈉的穗軸硒含量顯著高于灌漿第2天噴施處理。
2.4小麥灌漿期葉面噴施亞硒酸鈉對(duì)節(jié)硒含量的影響
灌漿第2天和第9天葉面噴施亞硒酸鈉,小麥節(jié)硒含量隨硒濃度增加而顯著增加(表4)。灌漿第9天葉面噴硒后7天,不同硒濃度處理節(jié)硒含量顯著低于灌漿第2天噴硒后7天處理,但顯著高于灌漿第2天噴施后14天的節(jié)硒含量。成熟期,灌漿第9天葉面噴施亞硒酸鈉處理的節(jié)硒含量均高于灌漿第2天噴施處理,其中中高濃度硒處理差異達(dá)顯著水平。
2.5小麥灌漿期葉面噴施亞硒酸鈉對(duì)節(jié)間硒含量的影響
小麥灌漿第2天和第9天葉面噴施亞硒酸鈉,節(jié)間硒含量隨硒濃度增加而顯著提高(表5)。灌漿第9天葉面噴硒后7天,不同硒濃度處理節(jié)間硒含量顯著低于灌漿第2天噴硒后7天處理,但顯著高于灌漿第2天噴硒后14天的節(jié)間硒含量。成熟期,灌漿第9天葉面噴施亞硒酸鈉處理節(jié)間硒含量顯著高于灌漿第2天噴施處理。
2.6小麥灌漿期葉面噴施亞硒酸鈉對(duì)籽粒硒含量的影響
小麥灌漿第2天和第9天葉面噴施亞硒酸鈉,籽粒硒含量隨硒濃度增加而顯著提高(表6)。灌漿第9天葉面噴硒后7天,不同濃度硒噴施處理籽粒硒含量顯著高于灌漿第2天噴硒后7天處理。成熟期,灌漿第9天葉面噴施亞硒酸鈉的籽粒硒含量顯著高于灌漿第2天噴施處理,且高濃度(56.70g/hm2)噴施處理顯著高于其它濃度。
3討論與結(jié)論
本研究表明,小麥灌漿第9天葉面噴施不同濃度的亞硒酸鈉,噴后7天旗葉、葉鞘、穗軸、節(jié)和節(jié)間硒含量均顯著低于灌漿第2天噴施后7天時(shí)對(duì)應(yīng)部位的硒含量,然而卻高于灌漿第2天噴施后14天時(shí)的對(duì)應(yīng)部位硒含量。原因在于灌漿第2天噴施時(shí),葉片吸收亞硒酸鈉的能力較強(qiáng),植株能累積較多硒。此外,葉片代謝能力較強(qiáng),其吸收的亞硒酸鈉容易被轉(zhuǎn)化為硒代蛋氨酸,并以非特異方式參與蛋白質(zhì)合成。因此,葉片中的硒主要以硒代蛋氨酸形式存在,向籽粒轉(zhuǎn)運(yùn)的硒較少。
前人研究發(fā)現(xiàn),小麥灌漿10天時(shí)旗葉葉綠素含量、綠葉面積逐步下降,葉片逐漸衰老。本試驗(yàn)在小麥灌漿第9天噴硒,葉片因衰老而吸收亞硒酸鈉能力下降,因此植株累積的硒較少。此外,葉片代謝能力下降,導(dǎo)致吸收的亞硒酸鈉被轉(zhuǎn)化為硒代蛋氨酸的數(shù)量減少。因此,葉片吸收的硒可能更多地被轉(zhuǎn)運(yùn)到籽粒中,從而導(dǎo)致灌漿第9天噴硒處理的植株硒含量顯著低于灌漿第2天噴施的植株對(duì)應(yīng)部位硒含量,卻顯著高于灌漿第2天噴施后14天時(shí)的植株硒含量。葉片中硒代蛋氨酸除參與蛋白合成外,也能轉(zhuǎn)化為二甲基硒而揮發(fā),揮發(fā)時(shí)間越長(zhǎng),葉片硒含量越低。灌漿第2天葉面噴硒后14天和灌漿第9天噴硒后7天為同一時(shí)間點(diǎn),前者比后者揮發(fā)時(shí)間長(zhǎng),因此,揮發(fā)出的硒較多。
本研究還發(fā)現(xiàn),不同處理小麥旗葉硒含量隨著噴硒濃度的增加而提高,但隨著噴后時(shí)間的延長(zhǎng)而降低。亞硒酸鈉透過(guò)角質(zhì)層進(jìn)入葉片內(nèi)部是一個(gè)被動(dòng)過(guò)程,角質(zhì)層內(nèi)外濃度差為亞硒酸鈉透過(guò)角質(zhì)層和氣孔提供了持續(xù)的驅(qū)動(dòng)力。亞硒酸鈉濃度越高,濃度差越大,動(dòng)力勢(shì)越高,葉肉細(xì)胞吸收的硒就越多。此外,旗葉硒含量隨著生育期延長(zhǎng)而下降,一方面與葉片中的硒被轉(zhuǎn)運(yùn)到籽粒有關(guān),另一方面也與葉片吸收亞硒酸鈉后轉(zhuǎn)化為硒代蛋氨酸并進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為二甲基硒而揮發(fā)有關(guān)。
小麥灌漿第2天葉面噴施亞硒酸鈉后7天,植株各部位硒含量從高到低依次為旗葉>節(jié)>葉鞘>穗軸>節(jié)間>籽粒:灌漿第2天噴硒后14天及灌漿第9天噴硒后7天,各部位硒含量由高到低均呈現(xiàn)為旗葉>籽粒>節(jié)>葉鞘>穗軸>節(jié)間。綜上,葉面噴硒可以顯著提高小麥籽粒含硒量,灌漿第9天葉面噴施硒濃度為56.70 g/hm2的亞硒酸鈉溶液對(duì)提高小麥籽粒硒含量效果最佳。