硒肥施用方式对再生稻产量和外观品质及硒含量的影响

周建利，罗巧，黄芬肖，曹坤坤，李俊丽，陈周莹，朱建强，王文希

1.长江大学农学院，湖北 荆州 434025 2.耕地培育技术国家工程实验室(中国农业科学院)，北京 100081

1817年瑞典化学家Berzelius在生产硫酸的尾矿中发现了硒，即按希腊文Selene(月神)将其命名为Selenium[1]。硒是人体和动物所必需的微量营养元素[2]，能够提高人体免疫力，减少疾病的发生[3]。但吸收过量的硒也会造成人体和动物的硒中毒[2,4]。我国大多数(75.6%)的土类含硒量偏低，因此缺硒比硒中毒更能威胁我国人民的身体健康[4]。而多数地区人体摄入的硒主要来自于粮食作物[2]。水稻是我国重要的粮食作物，因此提高稻米硒含量对改善人体硒营养和促进人体健康具有重要意义。

水稻硒的生物强化手段一般包括土壤施硒和叶面喷硒2种方式[5]。研究表明，土壤施硒和叶面喷硒均能显著提高稻米硒含量[5-12]。但有些试验结果表明，上述2种施硒方式的稻米硒含量之间无显著差异[7,12]。然而，一些研究结果则表明，在等量施硒条件下土壤施硒的稻米硒含量显著高于叶面喷硒[5,13]。而陈雪等[14]的研究结果则相反，认为叶面喷施方式的水稻茎叶和籽粒硒含量显著高于土施方式。由此可见，不同硒肥施用方式对水稻籽粒的生物强化效应尚有不同结论。再生稻是利用水稻植株的再生特性，采取特定栽培措施，使水稻收获后母桩上的休眠腋芽萌发，进而生长成穗再收获一季稻谷的种植模式，具有一种两收、省时省工、经济效益明显、提高复种指数和增加单位面积产量等优点[15]。21世纪以来，我国南方单季稻作区适宜种植再生稻的面积约为 3.3×106hm2，主要分布于四川、重庆和福建等地；
而近几年，湖北、湖南、江西、广西、云南等地的部分地区也相继恢复和开展了再生稻种植[16]。目前，对于富硒水稻栽培的研究主要集中在一季水稻上，而对再生稻的富硒栽培研究鲜见报道。本研究以“丰两优香1号”水稻为试验材料进行再生稻全生育期的盆栽试验，分析了硒肥的不同施用方式对再生稻的两季水稻产量、外观品质和硒含量的影响，以期为再生稻的富硒栽培技术研究提供参考。

1.1 供试材料

供试土壤采自长江大学农学院教学科研实习基地，该土壤为水稻土，其基本理化性质为：有机质含量13.12g/kg，全氮含量2.21g/kg，全磷含量0.53g/kg，全钾含量17.24g/kg，碱解氮含量40.82mg/kg，速效磷含量12.38mg/kg，速效钾含量79.76mg/kg，全硒含量0.132mg/kg，pH 7.51。

供试水稻品种：“丰两优香1号”。

供试肥料：硒肥为亚硒酸钠(Na2SeO3)(分析纯，天津市北联精细化学品开发有效公司)；
尿素(N 46%，湖北三宁化工股份有限公司)；
过磷酸钙(P2O512%，湖北宜都兴发化工有限公司)；
氯化钾(K2O 60%，黑龙江倍丰农业生产资料集团有限公司)。

1.2 试验设计

采用室内盆栽试验，盆钵为塑料桶(口径30cm，高30cm)，每桶盛土12.5kg(烘干土)。试验共设9个处理，详见表1。每个处理重复4次。除CK外，其他所有处理的总硒肥施用量相同(Se 0.2mg/kg土，以Na2SeO3的形式施入)。每个处理的氮磷钾肥施用量和施用方法相同。

表1 各试验处理的设计方案

1.3 试验方法

试验在长江大学农学院网室内进行。土壤装盆及各试验环节：2017年3月18日装盆，称取烘干重为12.5kg的风干土，置于塑料盆中，加入相应氮磷钾肥作基肥，搅拌均匀，倒入盆钵中，加水使水层刚好淹过土面，每天加水保持水层，平衡37d。2017年3月20日播种育苗，2017年4月24日移栽，每盆3穴，每穴2苗。头季稻收获及采样(2017年8月14日)：用镰刀收割，留50cm高稻桩。再生稻收获及采样(2017年11月5日)：与土面平齐收获地上部。

硒肥的施用方法：按照每个处理的硒肥量进行施用。硒肥土施时，用作基肥；
硒肥喷施时，称取相应的每个处理的硒肥量，溶于100mL蒸馏水中，用小型喷壶喷施。为使液滴保持更长时间，喷施的硒肥溶液每处理加入0.4g的洗衣粉。为了避免不同处理溶液的相互干扰，用1.5m高自制的塑料薄膜圆筒将盆钵围起来，从圆筒上口向里喷雾。硒肥的施用时间：基肥土施为2017年4月2日，头季喷施为2017年6月23日(分蘖期)，再生季喷施和土施均为2017年9月19日(齐穗期)。

氮磷钾肥的施用方法：氮肥用量为N 0.2g/kg土，磷肥用量为P2O50.15g/kg土，钾肥用量为K2O 0.30g/kg土。氮肥和钾肥的60%用于头季，40%用于再生季；
磷肥全部用作头季基肥。头季氮肥在基肥、分蘖肥(移栽后10d)、穗肥所占比例分别为 40%、30%和30%；
头季钾肥在基肥和追肥中各占50%，钾肥的追肥时间与最后一次追氮肥的时间相同。再生季中氮肥60%作为催芽肥，40%作为促苗肥，钾肥全部作为催芽肥。催芽肥于头季收割前14d施用，促苗肥于头季收割后立即施用，同时灌水。

1.4 测定项目及方法

收获后的水稻在室内风干，考种测定其每穗总粒数、结实率、千粒重和实际产量。稻谷干燥贮藏3个月后，按照中华人民共和国农业行业标准《NY/T 83—2017米质测定方法》[17]测定出糙率、精米率、垩白粒率、垩白度等外观品质指标。将水稻茎叶和精米用高速粉碎机粉碎，置于塑料密封袋中保存待用。水稻茎叶和精米硒含量的测定方法参考国家标准方法(GB 5009.93—2017)[18]，所用仪器为AFS-230E型全自动双道氢化物发生原子荧光光度计。

1.5 数据分析

采用DPS 14.10软件对数据进行方差分析和多重比较。

2.1 硒肥施用方式对再生稻产量性状的影响

由表2可知，头季和再生季各处理水稻的每穗实粒数、结实率、千粒重及实际产量与CK处理均无显著差异(P>0.05，下同)，表明硒肥的施用对再生稻头季和再生季水稻的产量性状均无显著影响。从总体来看，头季水稻每穗实粒数的平均值为172.4粒，而再生季水稻的平均为58.3粒，头季的每穗实粒数是再生季的2.9倍(经t检验，P=0.000<0.01，两者呈极显著差异)。头季水稻结实率的平均为93.8%，再生季的平均为85.1%，头季水稻的结实率显著高于再生季，差异达极显著水平(P<0.01，下同)。头季水稻的千粒重(24.7g)也极显著高于再生季(22.8g)。头季水稻的实际产量(82.8g/盆)是再生季的(45.4g/盆)1.8倍。由此可见，头季水稻的产量性状均显著高于再生季，差异均达极显著水平。

表2 不同处理下头季和再生季水稻产量性状比较

2.2 硒肥施用方式对再生稻外观品质的影响

由表3可见，头季和再生季各处理水稻的出糙率、精米率、垩白粒率、垩白度与CK处理均无显著差异，表明硒肥的施用对头季和再生季水稻的各项外观品质指标均无显著影响。从总体来看，再生季水稻的出糙率和精米率(分别为79.8%和62.1%)均显著高于头季水稻(分别为77.1%和61.0%)，差异均达极显著水平。头季稻米的垩白粒率(50.6%)是再生季的(15.1%)3.4倍。而头季稻米的垩白度(23.1%)是再生季的(5.5%)4.2倍。垩白粒率和垩白度越高表示稻米的外观品质越差。由此可见，再生季水稻的各项外观品质指标均优于头季水稻，差异均达极显著水平。

表3 不同处理下头季和再生季水稻外观品质指标比较

2.3 硒肥施用方式对再生稻硒含量的影响

从头季水稻茎叶硒含量来看(见表4)，TP处理、TP+ZP处理、JT+TP处理和JT+TT处理的头季水稻茎叶硒含量显著高于CK；
而JT+ZP处理在头季的施硒量只是硒肥总用量(0.2mg/kg)的一半；
由此可见，头季喷施硒量达0.1mg/kg，或头季分两次土施(总硒量为0.2mg/kg)，均能显著提高头季水稻茎叶硒含量。从再生季水稻茎叶硒含量来看(见表4)，ZP处理、TP+ZP处理、JT+ZP处理和JT+ZT处理的再生季水稻茎叶硒含量均显著高于CK，而这些施硒处理的再生季水稻茎叶硒含量均大于1mg/kg，表明再生季喷施或土施硒肥均能显著提高再生季水稻茎叶硒含量。

由表4可知，除了ZP处理、JT+ZP处理和JT+ZT处理外，其他处理的头季水稻精米硒含量均显著高于CK处理；
而JT+TP处理与JT+TT处理的头季水稻精米硒含量无显著差异；
表明头季喷硒量达0.1mg/kg或土施硒量达 0.2mg/kg均能显著提高头季水稻精米硒含量，但在基施硒肥基础上，头季分蘖期喷施与土施硒肥对头季水稻精米硒含量无显著影响。从再生季水稻精米硒含量来看(见表4)，ZP处理、TP+ZP处理、JT+ZP处理和JT+ZT处理的再生季水稻精米硒含量均显著高于CK处理；
而JT+TP处理与JT+TT处理之间、JT+ZP处理与JT+ZT处理之间的再生季水稻精米硒含量均无显著差异。由此表明,再生季施用硒肥(喷施或土施)均能显著提高再生季水稻精米硒含量，而在基施硒肥基础上，头季和再生季的2种硒肥的施用方式对再生季水稻精米硒含量无显著影响。

表4 不同处理下头季和再生季水稻硒含量比较

由表5可知，头季水稻茎叶与头季水稻精米硒含量、再生季水稻茎叶与再生季水稻精米硒含量均呈极显著的正相关关系，表明同季(头季或再生季)水稻中，精米硒含量随着茎叶硒含量升高而升高。而头季水稻茎叶与再生季水稻精米、头季水稻精米与再生季水稻茎叶以及头季水稻精米与再生季水稻精米硒含量均呈显著或极显著的负相关关系，表明再生季水稻茎叶及其精米硒含量随着头季水稻茎叶及其精米硒含量的升高而降低。其中原因可能是头季水稻茎叶和头季水稻精米的硒含量越高，其被吸收的硒就越多，从而造成再生季水稻茎叶硒含量的降低，进而引起再生季水稻精米硒含量的显著下降。

表5 再生稻两季水稻茎叶和精米硒含量的相关系数

3.1 硒肥对再生稻产量和外观品质的影响

本研究发现，无论是叶面喷施还是土施硒肥，对再生稻两季水稻的产量性状及外观品质均无显著影响。姜超强等[19]报道，土壤硒含量≤1.5mg/kg对水稻产量无明显影响。陈雪等[14]研究表明，土壤施用和叶面喷施硒肥对水稻生物量、产量及收获指数均无显著影响。周建利等[20]的研究发现，硒肥的施用对营养生长期水稻的生长无显著影响。龙世方等[21]的研究表明，硒肥用量对水稻产量指标以及垩白粒率和垩白度等外观品质指标均无显著影响。黄太庆等[22]也发现，土壤添加外源硒为0.2～0.6mg/kg的条件下，对水稻的生长性状没有显著影响。由此可见，上述研究结果与本研究结果相一致。

3.2 硒肥施用对再生稻硒含量的影响

刘梦兰等[12]研究了叶面喷施和根部撒施两种施硒方式对水稻籽粒硒积累的影响，结果表明2种施硒方式均可显著提高稻米中的硒含量(与CK相比)，但2种施硒方式的稻米硒含量之间无显著差异；
而该研究结果表明，与根部撒施方式相比，叶面喷施方式的硒肥用量少、环境友好、可产生较高的经济效益，因此叶面喷施是生产富硒大米的较好方式。迟凤琴等[7]的研究表明，土壤施硒和扬花期喷硒均能显著提高稻米硒含量，但2种施硒方式的稻米硒含量之间也无显著差异。本研究结果表明，在基施硒肥基础上，硒肥的2种施用方式(土施和叶面喷施)对头季和再生季水稻精米硒含量无显著影响，因此从再生稻2季水稻的精米硒含量角度未能判断出土施和叶面喷施这2种施硒方式的优劣。

根据“湖北省食品安全地方标准(DBS 42/002—2014)”，富硒大米标准为总硒含量达0.2～0.5mg/kg[23]。由表4可知，有3个处理的头季水稻精米硒含量超过了富硒大米标准，即TP处理(0.68mg/kg)、JT+TP处理(0.59mg/kg)和JT+TT处理(0.60mg/kg)；
再生季也有3个处理的水稻精米硒含量超标，分别为：ZP处理(1.65mg/kg)、JT+ZP处理(0.80mg/kg)和JT+ZT处理(0.72mg/kg)。而TP+ZP(头季喷施+再生季喷施)处理的头季和再生季水稻精米硒含量分别为0.33mg/kg和0.5mg/kg，均符合富硒大米标准，而且该处理能同时显著提高头季和再生季水稻精米硒含量，2季水稻精米的硒含量均较高，因此本研究结果表明，TP+ZP(头季喷施+再生季喷施)处理为最佳处理组合。但是本研究是盆栽试验，其结果有待田间试验的进一步验证。

硒肥的施用对再生稻的头季和再生季水稻的产量性状和各项外观品质指标均无显著影响。头季喷施硒量达0.1mg/kg或土施硒量为0.2mg/kg均能显著提高头季水稻茎叶和精米硒含量，而再生季施用硒肥能显著提高再生季水稻茎叶和精米硒含量。在基施硒肥基础上，2种硒肥的施用方式对头季和再生季水稻精米硒含量无显著影响。相对于其他处理，TP+ZP(头季喷施+再生季喷施)是最佳处理组合，该处理能同时显著提高头季和再生季水稻精米硒含量，两季精米的硒含量较高且均在富硒大米标准范围内。