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摘要
[目的]研究富硒营养液对不同冬小麦品种籽粒硒含量及产量的影响。[方法]以高产小麦品种矮抗58、周麦22和郑麦7698为材料,设3个喷施富硒营养液浓度处理和一个空白对照,小区面积14 m2,3次重复,随机区组排列。[结果]叶面喷施富硒营养液均显著提高3个小麦品种籽粒的硒含量,硒含量增幅达126.0%~423.7%,浓度处理间差异极显著(P<0.01),但品种间差异不显著;同时,有效提高了小麦产量,产量增幅达0.3%~3.3%。[结论]在小麦的关键时期叶面喷施富硒营养液能显著提高小麦籽粒硒含量,生产富硒小麦是可行的,冬小麦籽粒吸收累积硒元素特性受小麦品种的影响较小。
关键词小麦;籽粒硒含量;产量;富硒营养液
中图分类号S512.1+1文献标识码A文章编号0517-6611(2015)21-075-02
基金项目河南省重点科技攻关项目(142102110033)。
作者简介
彭涛(1979-),男,河南商城人,助理研究员,从事小麦育种研究工作。
收稿日期20150525
硒是人体必需的微量元素之一,是生命活动的组成部分,它参与人体新陈代谢,促进人体生长、发育。缺硒已严重威胁着人们的身体健康并造成潜在危害。研究发现人体的40多种疾病与缺硒有关,如贫血、癌症、肝炎、脑血管疾病、心肌变性、肌营养不良、白内障、 克山病等[1-2]。由于人体自身不能合成硒,只有通过补充外源硒的方式来维持人体对硒的正常需求。而我国存在一条由东北向西南方向的低硒带,有72%以上的地区为低硒区或缺硒区[3],河南省处于我国的低硒地带上,属于缺硒地区,小麦含硒量平均仅为74 μg/kg[4]。低硒带区域的土壤中自然生长出的农作物硒含量也不高,进而造成整个食物链中硒的缺乏。对人体有生理功能作用的主要是有机形态的硒,食物中的有机硒安全、有效,是人体获取外源硒的主要来源,食物含硒量直接影响着人体硒营养水平[5]。通过富硒土壤或外源添加硒肥的植物补硒是当前研究和生产技术的重点[6]。小麦是硒敏感型植物,在谷类作物中,小麦对硒的积聚能力最强[7]。目前有关硒对小麦籽粒硒含量和产量影响的研究主要集中在利用1个小麦品种(系)作为研究材料[8-10],而利用多个冬小麦品种研究硒对小麦籽粒硒含量和产量影响方面的研究鲜有报道。鉴于此,该研究通过叶面喷施富硒营养液的方式利用多个冬小麦品种开展硒对小麦籽粒硒含量和产量影响的研究,以期为研究不同冬小麦品种籽粒对硒元素吸收积累差异和富硒小麦生产提供参考。
1 材料与方法
1.1试验材料
选用3个当前河南省大田生产上高产冬小麦品种:矮抗58、周麦22和郑麦7698。供试富硒营养液由北京生命源泉生物工程技术有限公司生产,含硒量为3.67×106 μg/kg。
1.2试验设计
试验于2013~2014年在济源市农业科学院试验基地进行,采用10.0 m×1.4 m的小区设计, 6行区,每处理设 3 次重复,随机区组排列。设 1个对照(CK,喷施清水)和3个浓度处理即T1 富硒营养液50 ml、T2 富硒营养液100 ml、T3 富硒营养液200 ml,每个喷施富硒营养液的浓度处理均对水15 kg,在小麦拔节期、抽穗期、灌浆期皆均匀喷施1次。各处理除喷施浓度不同外,播期、播量、播种方式、浇水防病治虫等各项管理措施均相同。
1.3试验方法
试验小麦各处理分小区全区收获后测定小麦产量, 小麦籽粒硒含量采用混合取样法测定。硒含量测定按GB 5009.93-2010食品中硒的测定[11]进行。
1.4统计分析
试验数据运用EXCEL和DPS数据处理系统进行分析。
2结果与分析
2.1喷施富硒营养液对不同小麦品种籽粒硒含量的影响
通过对喷施富硒营养液后收获的小麦籽粒硒含量进行方差分析,结果表明小麦籽粒的硒含量在浓度梯度间差异极显著(P=3.12E-19),3个冬小麦籽粒硒含量与富硒营养液喷施浓度在一定范围内呈正相关,而且籽粒硒含量随着喷施富硒营养液浓度的增大而提高,说明喷施富硒营养液能显著促进籽粒对硒的吸收累积,可以有效提高小麦籽粒中硒的含量。由表1可知,矮抗58、周麥22和郑麦7698与各自对照相比,喷施富硒营养液处理的籽粒硒含量分别提高138.7%~423.7%、147.3%~362.6%、126.0%~324.0%。同时方差分析结果表明,小麦籽粒的硒含量在品种间差异均不显著(P=0.058 5),这说明不同小麦品种籽粒富集硒能力的差异受品种的影响较小,主要是由富硒营养液的喷施浓度决定的。
2.2喷施富硒营养液对不同小麦品种产量的影响
通过对喷施富硒营养液后小麦产量进行方差分析,结果表明小麦产量在品种间差异显著(P=0.010 9)。从表2可知,3个冬小麦品种在喷施富硒营养液后品种间产量的差异主要与品种的特性和产量潜力水平有关,以郑麦7698的产量最高;而小麦的产量在浓度梯度间差异不显著(P=0.622 1),这说明富硒营养液的喷施浓度对3个冬小麦品种产量存在一定的影响但影响不大。从总体上来讲,与对照相比,喷施富硒营养液有效提高了小麦品种产量,产量增幅达到0.5%~3.3%,说明喷施富硒营养液对提高小麦产量有一定的效果。
3结论与讨论
该试验通过对3个冬小麦品种喷施不同浓度富硒营养液研究其对小麦籽粒硒含量及产量的影响,研究结果表明喷施富硒营养液的各处理均显著提高了3个冬小麦品种籽粒的硒含量,硒含量增幅达126.0%~423.7%。在一定程度下小麦籽粒的硒含量随着喷施富硒营养液浓度的增加而增加,说明在小麦生产的关键时期通过叶面喷施富硒营养液提高小麦籽粒硒含量是可行的,这与高新楼[8]、宋家永[12]、史芹[13]等的研究结果一致。喷施富硒营养液或多或少提高了3个冬小麦品种的产量,产量增幅达到0.5%~3.3%,而产量增幅结果与高新楼[8](5.5%~12.3%)、宋家永[9](10.74%~14.09%)、李根林[10](13.6%~15.2%)等研究结果差异较大,可能与施用硒的时期、浓度、类型以及小麦品种有关,所以硒与小麦产量增幅的问题值得再进一步探讨。同时,研究结果表明,小麦籽粒的硒含量在3个品种间差异均不显著,这说明不同冬小麦品种籽粒吸收累积硒特性的差异受小麦品种的影响较小,可能主要是由富硒营养液的喷施浓度决定的,所以在生产富硒小麦的过程中重点是掌握好富硒营养液的喷施浓度以及喷施时期等其他关键环节。由于受到试验条件的限制,有关小麦籽粒富集硒元素特性的差异与小麦品种之间的关系,有待通过增加小麦品种数量和类型开展进一步研究。
参考文献
[1]
RAYMAN M P.Selenium and human health[J].Lancet,2012, 379:1256-1268.
[2] 施和平.植物中的硒及其生理作用[J].植物学通报,1995,12(S1):31-36.
[3] 周越,吴文良,孟凡乔,等.土壤中硒含量、形态及有效性分析[J].农业资源与环境学报,2014,31(6):527-532.
[4] 李春喜,蒿宝珍,姜丽娜,等.小麦生长发育过程中硒的研究进展[J].安徽农业科学,20O7,35(13):3811-3814.
[5] 胡秋辉,朱建春.生物学的地球化学和食物链中的硒[J].农村生态环境,2000,16(4):54-57.
[6] 刘媛媛,孟凡乔,吴文良,等.植物中硒的含量、影响因素及形态转化研究[J].农业资源与环境学报,2014,31(6):533-538.
[7] 王海红,宋家永,朱喜霞,等.硒对小麦生理功能的影响之研究进展[J].中国农学通报,2007,23(9):335-338.
[8] 高新楼,秦中庆,苏利,等.喷施富硒液对富硒小麦籽粒硒含量及产量的影响[J].安徽农业科学,2007,35(18):5498-5499.
[9] 宋家永.硒肥对小麦花后旗叶生理特性和子粒含硒量及产量的影响[J].华北农学报,2006,21(6):68-71.
[10] 李根林,高红梅.喷施亚硒酸钠对小麦产量的影响[J].中国农学通报,2009,25(18):253-255.
[11] 中华人民共和国卫生部.GB 5009.93-2010, 食品安全国家标准: 食品中硒的测定[S].北京:中国标准出版社,2010.
[12] 宋家永,李敬光,王永华,等.喷施硒肥对小麦生理特性、子粒硒含量的影响[J].河南农业大学学报,2006,39(2):139-142.
[13] 史芹,高新楼.不同时期喷施富硒液对小麦籽粒硒含量及产量的影响[J].山地农业生物学报,2011,30(6):562-564.
[目的]研究富硒营养液对不同冬小麦品种籽粒硒含量及产量的影响。[方法]以高产小麦品种矮抗58、周麦22和郑麦7698为材料,设3个喷施富硒营养液浓度处理和一个空白对照,小区面积14 m2,3次重复,随机区组排列。[结果]叶面喷施富硒营养液均显著提高3个小麦品种籽粒的硒含量,硒含量增幅达126.0%~423.7%,浓度处理间差异极显著(P<0.01),但品种间差异不显著;同时,有效提高了小麦产量,产量增幅达0.3%~3.3%。[结论]在小麦的关键时期叶面喷施富硒营养液能显著提高小麦籽粒硒含量,生产富硒小麦是可行的,冬小麦籽粒吸收累积硒元素特性受小麦品种的影响较小。
关键词小麦;籽粒硒含量;产量;富硒营养液
中图分类号S512.1+1文献标识码A文章编号0517-6611(2015)21-075-02
基金项目河南省重点科技攻关项目(142102110033)。
作者简介
彭涛(1979-),男,河南商城人,助理研究员,从事小麦育种研究工作。
收稿日期20150525
硒是人体必需的微量元素之一,是生命活动的组成部分,它参与人体新陈代谢,促进人体生长、发育。缺硒已严重威胁着人们的身体健康并造成潜在危害。研究发现人体的40多种疾病与缺硒有关,如贫血、癌症、肝炎、脑血管疾病、心肌变性、肌营养不良、白内障、 克山病等[1-2]。由于人体自身不能合成硒,只有通过补充外源硒的方式来维持人体对硒的正常需求。而我国存在一条由东北向西南方向的低硒带,有72%以上的地区为低硒区或缺硒区[3],河南省处于我国的低硒地带上,属于缺硒地区,小麦含硒量平均仅为74 μg/kg[4]。低硒带区域的土壤中自然生长出的农作物硒含量也不高,进而造成整个食物链中硒的缺乏。对人体有生理功能作用的主要是有机形态的硒,食物中的有机硒安全、有效,是人体获取外源硒的主要来源,食物含硒量直接影响着人体硒营养水平[5]。通过富硒土壤或外源添加硒肥的植物补硒是当前研究和生产技术的重点[6]。小麦是硒敏感型植物,在谷类作物中,小麦对硒的积聚能力最强[7]。目前有关硒对小麦籽粒硒含量和产量影响的研究主要集中在利用1个小麦品种(系)作为研究材料[8-10],而利用多个冬小麦品种研究硒对小麦籽粒硒含量和产量影响方面的研究鲜有报道。鉴于此,该研究通过叶面喷施富硒营养液的方式利用多个冬小麦品种开展硒对小麦籽粒硒含量和产量影响的研究,以期为研究不同冬小麦品种籽粒对硒元素吸收积累差异和富硒小麦生产提供参考。
1 材料与方法
1.1试验材料
选用3个当前河南省大田生产上高产冬小麦品种:矮抗58、周麦22和郑麦7698。供试富硒营养液由北京生命源泉生物工程技术有限公司生产,含硒量为3.67×106 μg/kg。
1.2试验设计
试验于2013~2014年在济源市农业科学院试验基地进行,采用10.0 m×1.4 m的小区设计, 6行区,每处理设 3 次重复,随机区组排列。设 1个对照(CK,喷施清水)和3个浓度处理即T1 富硒营养液50 ml、T2 富硒营养液100 ml、T3 富硒营养液200 ml,每个喷施富硒营养液的浓度处理均对水15 kg,在小麦拔节期、抽穗期、灌浆期皆均匀喷施1次。各处理除喷施浓度不同外,播期、播量、播种方式、浇水防病治虫等各项管理措施均相同。
1.3试验方法
试验小麦各处理分小区全区收获后测定小麦产量, 小麦籽粒硒含量采用混合取样法测定。硒含量测定按GB 5009.93-2010食品中硒的测定[11]进行。
1.4统计分析
试验数据运用EXCEL和DPS数据处理系统进行分析。
2结果与分析
2.1喷施富硒营养液对不同小麦品种籽粒硒含量的影响
通过对喷施富硒营养液后收获的小麦籽粒硒含量进行方差分析,结果表明小麦籽粒的硒含量在浓度梯度间差异极显著(P=3.12E-19),3个冬小麦籽粒硒含量与富硒营养液喷施浓度在一定范围内呈正相关,而且籽粒硒含量随着喷施富硒营养液浓度的增大而提高,说明喷施富硒营养液能显著促进籽粒对硒的吸收累积,可以有效提高小麦籽粒中硒的含量。由表1可知,矮抗58、周麥22和郑麦7698与各自对照相比,喷施富硒营养液处理的籽粒硒含量分别提高138.7%~423.7%、147.3%~362.6%、126.0%~324.0%。同时方差分析结果表明,小麦籽粒的硒含量在品种间差异均不显著(P=0.058 5),这说明不同小麦品种籽粒富集硒能力的差异受品种的影响较小,主要是由富硒营养液的喷施浓度决定的。
2.2喷施富硒营养液对不同小麦品种产量的影响
通过对喷施富硒营养液后小麦产量进行方差分析,结果表明小麦产量在品种间差异显著(P=0.010 9)。从表2可知,3个冬小麦品种在喷施富硒营养液后品种间产量的差异主要与品种的特性和产量潜力水平有关,以郑麦7698的产量最高;而小麦的产量在浓度梯度间差异不显著(P=0.622 1),这说明富硒营养液的喷施浓度对3个冬小麦品种产量存在一定的影响但影响不大。从总体上来讲,与对照相比,喷施富硒营养液有效提高了小麦品种产量,产量增幅达到0.5%~3.3%,说明喷施富硒营养液对提高小麦产量有一定的效果。
3结论与讨论
该试验通过对3个冬小麦品种喷施不同浓度富硒营养液研究其对小麦籽粒硒含量及产量的影响,研究结果表明喷施富硒营养液的各处理均显著提高了3个冬小麦品种籽粒的硒含量,硒含量增幅达126.0%~423.7%。在一定程度下小麦籽粒的硒含量随着喷施富硒营养液浓度的增加而增加,说明在小麦生产的关键时期通过叶面喷施富硒营养液提高小麦籽粒硒含量是可行的,这与高新楼[8]、宋家永[12]、史芹[13]等的研究结果一致。喷施富硒营养液或多或少提高了3个冬小麦品种的产量,产量增幅达到0.5%~3.3%,而产量增幅结果与高新楼[8](5.5%~12.3%)、宋家永[9](10.74%~14.09%)、李根林[10](13.6%~15.2%)等研究结果差异较大,可能与施用硒的时期、浓度、类型以及小麦品种有关,所以硒与小麦产量增幅的问题值得再进一步探讨。同时,研究结果表明,小麦籽粒的硒含量在3个品种间差异均不显著,这说明不同冬小麦品种籽粒吸收累积硒特性的差异受小麦品种的影响较小,可能主要是由富硒营养液的喷施浓度决定的,所以在生产富硒小麦的过程中重点是掌握好富硒营养液的喷施浓度以及喷施时期等其他关键环节。由于受到试验条件的限制,有关小麦籽粒富集硒元素特性的差异与小麦品种之间的关系,有待通过增加小麦品种数量和类型开展进一步研究。
参考文献
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[6] 刘媛媛,孟凡乔,吴文良,等.植物中硒的含量、影响因素及形态转化研究[J].农业资源与环境学报,2014,31(6):533-538.
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[13] 史芹,高新楼.不同时期喷施富硒液对小麦籽粒硒含量及产量的影响[J].山地农业生物学报,2011,30(6):562-564.