人工施硒对大蒜硒含量、生物量及品质的影响研究

摘要

硒是人体必需的营养元素之一，我国研究硒是上世纪70年代从克山病和大骨节病防治研究开始的，随着科学的发展进步，硒被证明与人类许多疾病有关。由于硒维持人体健康的重要作用逐渐被发现，已越来越受到人们的广泛重视。在人们摄取的硒达不到体内需求的情况下，补硒成为客观要求。将无机硒施用到作物上，经作物自身的吸收、转化，将其转变为有机硒，通过食物链进入人体，既有利于人体吸收，又可防范人体补硒过量，这是最安全有效的补硒途径，因此对作物施硒效果研究有十分重要的意义。
　　 富硒大蒜集大蒜和硒的双重功效，对人体健康有许多生理活性作用。本文以富硒植物大蒜为研究对象，通过水培、盆钵及大田试验，研究人工施硒对大蒜硒含量、大蒜生物量及品质的影响：水培大蒜的实验，研究大蒜根系对不同浓度硒肥的吸收效果、以及硒肥对大蒜植株生物量和品质的影响；盆钵大蒜实验，研究相同和不同的常规肥料施用量情况下，不同生长期叶面喷施硒肥对大蒜硒含量的影响以及硒肥对大蒜生物量和品质的影响；田间试验，大田生长环境下，研究不同浓度硒肥及不同生长期叶面喷施硒肥对大蒜硒含量的影响及各处理水平下硒肥对大蒜生物量和品质的影响。主要研究结果如下：
　　 1.水培试验
　　 1)在营养液中施入硒肥可以增加大蒜植株中硒的含量，两者相关系数为0.9655。施硒浓度为100mg/L时，大蒜中硒含量比对照增加了近70倍。
　　 2)施加硒肥对大蒜中叶绿素含量及大蒜鲜重、茎长、根长等性状有很大影响：硒肥浓度在0-1mg/L范围内时促进大蒜生长，浓度>1mg/L时严重阻碍大蒜叶绿素的合成、茎长及根长的生长。施加1.0mg/L硒肥时，大蒜总叶绿素含量最高，达到0.895mg/g，硒肥浓度与茎叶鲜重及根鲜重相关系数分别为-0.9447和-0.9600，与大蒜茎长及根长相关系数分别为-0.9671和-0.9775，表明硒肥抑制大蒜生长，会导致大蒜的减产。
　　 3)硒肥的施加影响大蒜品质，硒肥促进大蒜对Cu的吸收，随着硒肥浓度的增加大蒜中P、K、Ca、Fe、Mg、Zn元素含量呈现先增加后降低的趋势。0.1-1mg/L硒肥降低大蒜中VC和蛋白质含量，增加二烯丙基二硫醚(DADS)的含量。施硒阻碍了大蒜对Mn、As元素的吸收。
　　 2.盆钵试验
　　 1)同一常规肥料水平下，硒肥浓度增加可以增加大蒜中硒的含量；相同浓度的硒肥水平下，各常规肥料处理的大蒜中硒含量呈现肥料水平1(不施肥)>肥料水平2(尿素20kg/亩，过磷酸钙40kg/亩，氯化钾10kg/亩)>肥料水平3(尿素30kg/亩，过磷酸钙50kg/亩，氯化钾15kg/亩)>肥料水平4(尿素40kg/亩，过磷酸钙60kg/亩，氯化钾20kg/亩)的现象，表明高水平的常规肥料对大蒜硒的吸收有阻碍作用。
　　 2)在不同的常规肥料水平处理下，同一浓度水平的硒对大蒜生物量的影响不同，常规肥料处理水平从低到高的条件下，大蒜硒含量与硒肥浓度的相关系数分别为0.9999、0.9974、0.9878和0.9599，肥料的增加使两者之间的相关性降低。但总体来看，趋势基本相同：0-1mg/L浓度范围下，硒肥浓度增大，可以增加大蒜植株中叶绿素含量，使大蒜的净光合速率增大，促进其生长；1-50mg/L的硒肥浓度下对大蒜生长的影响主要表现为促进株高及鲜重的增加，而当硒肥浓度大于50mg/L时，大蒜的生长因硒肥的施入受到抑制，致大蒜生物量降低，产量下降。
　　 3)施硒使大蒜对Mg的吸收增强，10-100mg/L的硒肥促进大蒜对P、K、Ca、Fe元素的吸收，50mg/L以下浓度的硒肥增加大蒜中DADS的含量，高于50mg/L的硒肥抑制DADS含量的增加。施硒后大蒜中As含量、维生素C含量及蛋白质含量均降低，尿素40kg/亩，过磷酸钙60kg/亩，氯化钾20kg/亩处理时，50-500mg/L硒肥处理增加大蒜蛋白质含量。大蒜中Cu、Cd、Pb的含量受硒肥浓度变化的影响，虽有少量增加，但其含量均未超过蔬菜标准。
　　 3.田间试验
　　 1)随着硒肥喷施次数的增加，大蒜中硒含量增加。喷施10mg/L硒肥处理1时，大蒜中硒与硒肥喷施次数相关系数高达0.9860；100mg/L硒肥处理2时，两者相关系数为0.9696。喷施4次时大蒜中硒含量最高，处理1大蒜中硒含量为0.2304mg/kg，比对照增加2.8倍，处理2为0.5535mg/kg，比对照增加7.77倍。
　　 2)低浓度硒肥促进大蒜生物量增加，高浓度硒肥降低生物量。10mg/L的硒肥增加大蒜株高、鲜重及叶绿素含量，与喷施次数的相关系数分别为0.9704、0.9064、0.9841；100mg/L的硒肥降低大蒜株高、鲜重及叶绿素含量，其与喷施次数的相关系数分别为-0.8268、-0.4613及-0.9415。
　　 3)喷施10mg/L与100mg/L的硒肥增加大蒜中P、K、Mg等元素的含量，随着喷施次数的增加，10mg/L硒肥水平时大蒜中Ca、Mn、Fe、Zn含量增加，100mg/L硒肥水平时大蒜中Ca、Mn、Fe含量降低，P、K、Zn含量随喷施次数的增加呈现先增加后降低的趋势；大蒜中维生素C含量随着浓度或喷施次数增加其降低作用越明显；10mg/L硒肥增加大蒜蛋白质的含量，100mg/L硒肥降低蛋白质含量；随着喷施次数的增加，大蒜中DADS的含量增加，10mg/L浓度的硒肥对大蒜形成DADS的促进作用比100mg/L的硒肥强；施硒使大蒜中As、Cu的含量少量增加。