玉米籽粒含硒量与土壤硒的关系及施硒肥的富硒效应

杨德平，周成河，饶 莉，潘 慧

(恩施职业技术学院，湖北恩施445000)

硒是人体必需的微量元素。硒与人体健康的关系密切。硒在人体内具有抗氧化、延缓衰老、维持正常免疫功能、抗肿瘤等作用。研究表明，很多地方病如克山病、大骨节病、克汀病等都与人体硒元素的缺乏有关。人体主要通过食物链获得硒。中国营养协会推荐的成人摄入量为50～250μg/d。我国是一个缺硒大国，有72%地区缺硒或少硒。湖北恩施州是全球罕见的高硒区，境内蕴藏有独立的硒矿床，有约2万hm2的富硒土壤。恩施市被誉为“中国硒都”“世界硒都”［1］。利用富硒土壤生产富硒农产品，是硒资源利用的最重要途径。由于一般粮食等天然植物硒含量较低，在作物种植过程中施加含硒肥料，通过植物积累、转化提高可食用部分含硒量，是人体补硒最经济、有效且安全的方法［2］。考虑到同一地域土壤硒的分布不均匀，可以适当补施硒肥提高农产品含硒量的稳定性。由于玉米维生素和钙含量高，有降低胆固醇、预防冠心病等作用。作为一种健康食品，玉米越来越受到人们的青睐，是人体通过食物补硒的重要来源。玉米也是恩施地区栽培面积最大、总产量最高的粮食作物，是硒资源利用的重要途径。富硒玉米的研究开发前景广阔。如何利用恩施丰富的硒资源生产富硒玉米是值得探究的问题。为了探究玉米籽粒含硒量与土壤硒的关系，笔者开展叶面喷施硒肥试验，探究其富硒效应，为在富硒土壤上生产含硒量稳定的富硒玉米提供实践依据。

1 材料与方法

1．1 玉米含硒量与土壤硒的关系研究

1．1．1 取样方法。取样区域选在恩施市红土乡桑园村和建始县景阳乡郑家淌村，其中桑园村取3个样点，郑家淌村取2个样点。在每个样点土壤30 cm深剖面均匀取土，晒干，称取500 g，备检测。同时，在取土样部位取当年栽培玉米穗3～4个，脱粒晒干，称取500 g，备检测。

1．1．2 土壤含硒量的测定。检测仪器为原子荧光分光光度计(型号AFS2202E)。取风干后的土样，采取四分法分取适量样品后，全部粉碎，过0．149 mm孔径筛，混匀后装磨口瓶，作为测定全硒的待测样品。具体按NY/T1104－2006标准进行检测。

1．1．3 玉米含硒量的测定。检测仪器为原子荧光分光光度计(型号AFS9700)。将玉米样品用水洗3次，60℃烘干，粉碎，储于塑料瓶类作为检测全硒的样品。具体按GB5009．93－2010标准进行检测。

1．1．4 数据分析。采用Excel2003数据处理软件进行相关分析。为分析玉米对硒的富集特性，计算硒的富集系数(Bioconcentrationfactor，BCF)。计算公式如下:

1．2 施硒肥的富硒效应研究

1．2．1 试验材料。有研究表明，玉米补硒以叶面喷施硒肥的效果较好［3－5］。该研究采用叶面硒肥。硒肥用绿微康牌有机富硒肥，含硒量6 g/L，将其稀释300倍喷施，稀释后含硒量为20 mg/kg。

1．2．2 试验方法。试验地选在恩施市红土乡桑园村。取2个不同地块，每个地块划分2个小区。每个小区进行的处理分别是不喷施硒肥和喷施两次硒肥。刘春菊等［5］报道，喷施时期在抽雄期和采收前7 d的硒含量高于大喇叭口期。该研究在玉米雌蕊吐丝期进行第1次喷施硒肥，第1次喷施7 d后进行第2次喷施，研究施硒肥对玉米籽粒含硒量的影响。

2 结果与分析

2．1 玉米籽粒含硒量与土壤硒的关系 由表1可知，从总的趋势来看，玉米含硒量随着土壤含硒量的增加而增加。朱建明等［6］在恩施鱼塘坝高硒区的研究表明，玉米籽粒硒与土壤硒之间表现为0．01显著正相关。这与该研究结果是一致的。研究中，二者相关系数(r)为0．991 8，达到极显著水平(P＜0．01)。但是，和样点②相比，样点①土壤含硒量较高，而玉米籽粒含硒量较低。这种特殊情况主要是由于植物对硒的富集，还与土壤硒的存在形态和土壤不同理化性质等有关［7］。从表中还可以看出，玉米籽粒的聚硒系数亦有明显的随土壤含硒量的增加而增加的趋势，二者的相关系数(r)为0．995 7，亦达到极显著水平(P ＜0．01)。一般，把含硒量大于0．4 kg/mg的土壤划分为富硒土壤。根据食品安全国家标准GB28050－2011D的规定，固体食品中硒达到0．15 kg/mg为富含硒食品或富硒食品，而湖北省地方标准规定的粮食类富硒产品硒含量为 0．2 ～0．5 mg/kg［8－9］。即使在富硒土壤中，玉米聚硒系数也很低，有3个样品没有超过10%，在这种类型的土壤中生产的玉米籽粒含硒量很低，远没有达到富硒标准。样点④土壤含硒量高达1.68 mg/kg，玉米聚硒系数只有13.81%，其籽粒含硒量虽达到富硒标准，但要生产出含硒量稳定的富硒玉米还需要进一步论证。而样点③这类高硒土壤玉米聚硒系数和含硒量都有大幅度提高，远远超过富硒标准。样点①、②、③是在一个农户的土地上，另外还检测到这个农户一个样点的土壤含硒量为0．37 mg/kg。这4个样点的距离只有500 m左右，而土壤含硒量相差很大，最高达9．81 mg/kg，最低只有0．37 mg/kg。这说明即使在小范围内，土壤硒的分布也很不均匀。同时，由于玉米在较低硒含量的土壤中聚硒能力低，在一定范围内不大可能生产出含硒量稳定的玉米富硒产品。

表1 各样点土壤含硒量及玉米含硒量、聚硒系数

2．2 叶面喷施硒肥的富硒效应 从表2可以看出，在灌浆成熟期叶面喷施2次硒肥，在富硒土壤中种植的玉米籽粒硒含量会大幅度提高，喷施硒肥的2个样点硒含量分别是未喷施硒肥的8．07倍、8．67倍，硒含量都大幅度超过0．2 mg/kg的富硒标准。所以，在硒含量相对较低和硒分布不均匀的土壤中，叶面喷施硒肥是生产富硒玉米经济、有效且简便易行的途径。

表2 各样点各处理玉米籽粒硒含量 mg/kg

3 小结与讨论

(1)玉米籽粒含硒量不仅随着土壤含硒量的增加而增加，其聚硒系数也随土壤含硒量的增加而增加，二者均呈0.01水平显著正相关关系。但是，除高硒土壤外，玉米籽粒的聚硒系数很低，导致玉米籽粒含硒量难以达到富硒水平，加之即使在小范围内，土壤硒分布得不均匀，要在一定区域内生产出含硒量稳定的富硒玉米籽粒是不大可能的。

(2)在玉米成熟灌浆期叶面喷施硒肥，可以大幅度提高玉米籽粒的含硒量。这是生产富硒玉米经济、有效的途径。

(3)该研究结果为开发生产富硒玉米产品提供实践依据，即通过高硒土壤可以生产出含硒量很高的玉米籽粒。这些玉米产品在食品加工业中，可以作为有机硒的添加原料，在富硒食品生产中用途广泛。在一般较低硒土壤中，可以采用在玉米灌浆成熟期用叶面喷施硒肥的方式提高玉米含硒量，生产出符合富硒标准且含硒量较稳定的玉米富硒产品。

(4)在研究过程中，还发现一个罕见的高硒土壤区，检测到的土壤含硒量达9．81 mg/kg。玉米含硒量除1个样品为9.436 mg/kg外，还有2 个样品含硒量为9．287、7．159 mg/kg。这个高硒区范围、土壤硒分布特征以及与玉米等主要农作物含硒量的关系值得进一步研究。

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