酸性富硒土壤中硒有效性的内源调控技术及其应用效果研究

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通过田间试验和盆栽实验相结合的方法探讨了在酸性富硒土壤上通过增施钙镁磷肥并配施氨基酸叶面肥的内源调控技术生产富硒大米的可行性及其应用效果。江西丰城董家镇土壤类型为酸性红壤,其全硒含量范围为0.4-0.9 mg kg-1,平均含量约0.538 mg kg-1。按照土壤硒含量分级标准,该地区土壤属于富硒土壤,但土壤有效硒的平均含量仅约为25.10 μgkg-1,只占土壤全硒含量的5%左右,土壤有效硒含量具有较大的调控潜力。因此,利用富硒土壤硒资源生产富硒大米可以通过改良土壤提高土壤中硒的有效性,同时增强水稻吸收能力,以促进土壤中的化学有效硒转化为水稻籽粒中的生物有效硒来实现。在富硒(足硒)水稻土的背景下,通过田间试验,设置了不同的内源调控处理与外源补硒处理,比较两类处理对土壤中硒化学有效性以及水稻籽粒中硒含量的影响。结果显示,外源补硒处理对土壤中化学有效硒含量的提高达到了极显著水平(P<0.01),而内源调控处理中除单施氨基酸叶面肥外均对土壤中化学有效硒含量的提高达到显著水平(P<0.05),这表明内源调控技术中增施钙镁磷肥的措施能够有效地提高土壤中的化学有效硒含量,促进土壤中硒的活化,这是水稻籽粒能够富硒的重要前提。同时内源调控处理中增施钙镁磷肥后配施氨基酸叶面肥的处理显著地提高了水稻籽粒中的硒含量,高于未配施氨基酸叶面肥的对应处理,这表明增施钙镁磷肥改良土壤后配施氨基酸叶面肥可以有效地促进水稻根系吸收,将土壤中化学有效硒转化为水稻内生物有效硒,实现了籽粒富硒。这论证了在酸性富硒土壤上,通过增施钙镁磷肥并配施氨基酸叶面肥的内源调控技术来生产富硒大米具有技术可行性。田间试验表明了增施钙镁磷肥调控土壤可增加土壤中化学有效硒的含量,为进一步探究其作用机理,进行盆栽实验。盆栽实验中,设置增施低量钙镁磷肥、增施高量钙镁磷肥、增施低量钙镁磷肥并配施氨基酸叶面肥、增施高量钙镁磷肥并配施氨基酸叶面肥以及单施氨基酸叶面肥的处理,探究增施不同用量钙镁磷肥对土壤中硒形态变化的影响。结果表明,增施不同用量钙镁磷肥的处理对土壤中可溶态硒含量的提高均达到了极显著水平(P<0.01),而与此同时土壤中有机物结合态出现了减少的趋势,这表明土壤中可溶态硒含量与有机物结合态呈现出负相关关系;进一步分析土壤中的有效硒,发现各增施钙镁磷肥的处理对土壤中的有效硒含量的提高也均达到了极显著水平(P<0.01),这与土壤可溶态硒含量的变化趋势相一致,呈现出正相关关系,说明以增施钙镁磷肥为核心的内源调控措施促进了有机物结合态向可溶态硒转化从而达到提高土壤中有效硒含量,这是其影响土壤中有效硒含量的作用机理。同时,磷素作为水稻生长必需的营养元素,增施钙镁磷肥能够促进水稻增产,盆栽实验中以增施低量钙镁磷肥并配施氨基酸叶面肥的增产效果最好,且该处理下水稻籽粒硒含量也达到了富硒大米标准。因此,综合盆栽实验的效果,我们认为增施低量钙镁磷肥并配施氨基酸叶面肥的内源调控措施在实际应用中会有最佳的效果,由此形成的操作规程具有推广价值。通过田间试验,探讨增施低量钙镁磷肥并配施氨基酸叶面肥的内源调控措施在大田环境下的实际应用效果,发现该处理对水稻籽粒硒含量的提高达到极显著水平(P<0.01),实现了籽粒富硒,从技术层面看具有应用可行性;同时该处理对水稻产量的提高也达到了极显著水平(P<0.01),取得了最大的亩收益,从经济层面来看也具有可行性。由此可见,增施低量钙镁磷肥并配施氨基酸叶面肥的内源调控技术在实际应用中具有很好的效果,是适合在土壤硒资源丰富地区推广应用的技术方法,实际应用中可按照每公顷基施750 kg钙镁磷肥并在水稻分蘖期每公顷喷施1500 mL氨基酸叶面肥的方式操作。
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