叶面喷施硒液对玉米籽粒硒含量的影响

摘要通过设置2因素裂区试验，对3个玉米品种在8个供硒水平下的籽粒硒含量进行分析。结果表明，通过叶面喷施100～800 μmol/L亚硒酸钠溶液均能显著提高玉米籽粒硒含量，硒含量达0.581 7～4.771 7 mg/kg，提高幅度11.30～99.88倍，各因素对硒含量总变异贡献表现为浓度处理主效>品种与浓度处理交互作用>品种主效。0～300 μmol/L低浓度处理不同基因型间玉米硒含量差异均不显著，400～800 μmol/L较高浓度处理不同基因型玉米硒含量差异显著。普通玉米和糯玉米喷硒浓度分别为20.68～43.14、16.25～52.93 μmol/L，在相应浓度范围内喷施亚硒酸钠溶液，3个玉米品种籽粒硒含量可达到富硒玉米标准，超高硒玉米籽粒可以制成药丸等产品作为定量补硒保健品。

关键词玉米;叶面喷施;富硒;籽粒硒含量

中图分类号S513文献标识码A

文章编号0517-6611（2022）13-0144-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2022.13.038

Effects of  Foliar Spraying Selenium Solution on Grain Selenium Content in Maize

YUE Jing-zhi，SUN Mi-ping，XIAO Xing-zhong et al（Jiyuan Academy of Agricultural Sciences，Jiyuan，Henan  459002）

AbstractThe effects of foliar spraying selenium solution on selenium content of 3 main extension planting corn varieties under 8 selenium supply levels were compared and analyzed by a two-factor split plot test.The results showed that spraying 100-800 μmol/L selenium solution on the foliar surface could significantly increase the selenium content in corn kernels，with the selenium content reaching 0.581 7-4.771 7 mg/kg，which was 11.30-99.88 times higher than the control without selenium spraying.The contribution of each factor to the total variation of selenium content was in the order of main effect of concentration treatment>interaction of variety and concentration treatment>main effect of variety.There was no significant difference in selenium content between different genotypes of maize treated with low concentration of 0-300 μmol/L，while the selenium content of different genotypes of corn treated with higher concentration of 400-800 μmol/L was significantly different.The upper and lower limits of the concentration of selenium spraying for normal corn and waxy corn were 20.68-43.14 and 16.25-52.93 μmol/L，when spraying s selenium solution in the corresponding concentration range，the selenium content of the three corn varieties could reach the standard of selenium-enriched corn.Ultra-high selenium corn kernels could be made into pills and other products as quantitative selenium supplement health products.

Key wordsMaize;Foliar spraying;Selenium enrichment;Grain selenium content

硒是人体必需的微量元素，是构成谷胱甘肽过氧化物酶、一些抗氧化酶和硒蛋白的重要组成部分，谷胱甘肽在玉米中含量丰富，组成体内抗氧化酶，降解过氧化物，保护细胞膜免受氧化损伤，具有抗氧化和整合解毒作用，帮助保持正常的免疫系统的功能。全世界有40多个国家，我国有72%的地区处于缺硒或低硒生态环境之中。人体缺硒可导致40多种硒缺乏病（克山病等）的发生，通过食用富硒食品安全补充硒元素的途径成为预防缺硒病发生的有效措施[1-3]。植物是无机硒进入生态循环的中间环节，富硒食品生产是增加硒供应和消除硒缺乏主要有效途径，玉米是世界上种植面积最大的粮食作物和饲料来源，其品质与肉、蛋白、奶质量和人体健康密切相关，玉米富硒技术研究对人体健康具有积极意义[4]。

前人对玉米富硒技术进行了大量研究，向东山等[5]研究表明硒在玉米中约90%以有机结合态的形式存在，其中蛋白质硒含量较高，碱溶蛋白质中硒的含量占总硒的50.62%;郝玉波等[1]、黄丽美等[6]研究表明玉米施硒增加籽粒硒含量，改善籽粒的营养品质，对产量贡献表现不一;史振声等[2]、郑阳等[7]、黄爱花等[8]对甜、糯玉米研究表明施硒对蛋白质、脂肪、淀粉、籽粒可溶性糖、茎秆含糖量等品质均有改善，对叶绿素含量、光合速率等生理指标有明显的促进作用;刘春菊等[9]、李兰青等[10]、杨舒添等[4]研究表明，叶面喷施是富硒玉米生产的有效途径。关于通过叶面喷施硒液的玉米籽粒硒富集规律和安全生产研究较少，笔者通过叶面喷施高浓度硒液研究玉米籽粒硒富集规律和富硒玉米安全生产，为富硒玉米安全生产提供富硒农艺措施技术指导。

1材料与方法

1.1试验地概况试验于2019年在济源农业科学院试验基地进行，基地位于河南省西北部黄河北岸济源市郊区（112°38′23″E、35°05′08″N），属暖温带季风气候，海拔140.1 m，年平均气温约14.3 ℃，年降水量约650 mm，降水集中于6—8月，约占全年降水量的54%以上，土壤硒含量本底值0.26 mg/kg。

1.2试验材料选择当前河南农业生产中2个主要普通饲料玉米品种郑单958、先玉335和糯玉米品种京科糯2000 3种基因型杂交种作为试验材料，硒源选择南京化学试剂股份有限公司生产的纯度为99%的分析纯原药。

1.3试验方法采用2因素裂区设计，主区硒处理，设7个浓度水平的亚硒酸钠溶液， Se0（CK，清水对照）、Se100（100 μmol/L）、Se200（200 μmol/L）、Se300（300 μmol/L）、Se400（400 μmol/L）、Se500（500 μmol/L）、Se800（800 μmol/L），副区为品种，设3个玉米品种：郑单958（ZD958）、先玉335（XY335）和京科糯2000（JKN2000），共24个处理组合，3次重复。小区面积16 m²，6行区，行长4.00 m，种植行距0.60 m，株距0.25 m，试验密度为67 500株/hm²。使用1%的肥皂水将亚硒酸钠分析纯制成浓度为0、100、200、300、400、500、800 μmol/L溶液。

2019年6月14日播种，机械开沟，点播器播种，6月28日定苗，6月26日喷施金玉桉（氰草·莠去津）3.75  kg/hm2除草。播种施用基肥济源产丰田牌复合肥（N-P₂O₅-K₂O：28-6-6）800 kg/hm²，6 月12日和9月4日2次灌溉，9月28日收获。在玉米生育期内分别在7月30日（大喇叭口期）、8月12日（抽雄散粉期）和8月23日（抽雄散粉后）进行3次叶面喷施处理，采用背负式电动喷雾器饱和均匀喷施于玉米叶片表面。叶面喷施处理时间选择在预计未来24 h内无降雨晴天16：00后进行。

1.4数据采集玉米生育期间在田间采集植株性状，生理成熟后采收中间2行，进行室内考种采集籽粒和穗部性状，从每个小区内收获种子中随机选取1 kg粉碎置样，采用AF-610A原子荧光光谱仪按照GB 5009.93—2017第一法测定籽粒硒含量。

1.5数据分析采用Microsoft Excel进行数据录入，采用Stata进行混合模型裂区试验方差分析、边际效应、对比、单因素比较等分析和绘图。

2结果与分析

2.1混合模型裂区试验方差分析由表1可知，不同硒肥浓度处理、不同玉米品种之间籽粒硒含量均存在极显著差异，浓度处理和品种之间互作效应达极显著水平，该模型解释了玉米籽粒硒含量差异的主要原因（拟合度为0.997 3，残差标准差根Root MSE为0.144 3），其中浓度处理Eta2为0.929 0，说明不同硒肥浓度处理是玉米籽粒硒含量差异的主要原因，品种差异主要通过与浓度处理的交互作用表达，品种主效、品种和浓度处理互作效应均达极显著水平，但Eta2仅为0.017 0和0.040 6，说明对籽粒硒含量变异贡献较小，根据Eta2大小各因素对玉米籽粒硒含量总变异贡献度依次为浓度处理主效（0.929 0）>品种与浓度处理交互作用（0.040 6）>品种主效（0.017 0）。残差分析表明残差均匀随机分布在0上下，均在[-1，1]，残差呈正态分布，说明在缺硒或低硒地区外源硒肥补充是玉米籽粒硒含量增加的主要原因，品种差异主要通过与浓度处理交互作用表达。

2.2不同浓度处理对玉米籽粒硒含量的影响由表2可知，玉米籽粒硒含量在不同浓度处理下均存在极显著差异，随喷施浓度提高呈增加趋势，Se100～Se800处理均能有效提高硒含量。与对照（Se0）相比，Se100～Se800处理硒含量提高了11.30～99.88倍，其中在Se800处理下硒含量最高为4.771 7 mg/kg，比对照Se0增加了99.88倍。与低浓度喷硒相比，高浓度条件下籽粒硒含量变异幅度增大，低浓度处理（Se100～Se300）下变异较小，标准差在0.071～0.186 mg/kg，当喷施浓度≥400 μmol/L时，籽粒硒含量变异变大，标准差在0.655～0.756 mg/kg。

2.3不同基因型对玉米籽粒硒含量的影响由图1可知，不同基因型玉米在较低浓度富硒液 （Se100～Se300） 处理下差异不显著，在较高浓度（Se400～Se800） 处理下存在极显著差异，其中Se400、Se500处理下先玉335硒含量为3.935、4.000 mg/kg，分别比郑单958、京科糯2000高67.4%、51.5%和44.9%、36.5%， Se800处理下先玉335、郑单958硒含量为5.190、4.935 mg/kg，分别比京科糯2000高23.9%、17.8%;对普通玉米品种（郑单958、先玉335）和糯玉米品种（京科糯2000）进行单一自由度比较，高浓度硒处理（Se400、Se500、Se800）下普通玉米和糯玉米籽粒硒含量存在显著差异。