浅谈水稻对天然富硒土壤硒的吸收及转运

(整期优先)网络出版时间:2020-12-03
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浅谈水稻对天然富硒土壤硒的吸收及转运

李芬

全南县农业农村局 江西 赣州 341800

摘要:本文针对水稻对天然富硒土土壤硒的吸收和转运进行分析,以杂交晚稻的某一品种作为本次试验的主要材料,并采用盆栽试验方法,对不同硒含量土壤对水稻的产量以及硒吸收和转运所产生的影响进行探究。而根据试验结果可以看出,土壤硒含量在小于1.5mg.Kg-1时,对水稻的产量没有产生明显影响,而水稻根系、籽粒以及茎叶当中的硒含量会随着土壤硒含量增加而逐渐增大。当土壤硒含量达到0.5-1.0mg.Kg-1这一范围时,水稻所生产的富硒大米可以有效满足人体对硒的需求量,而如果超出1.5mg.Kg-1时,那么大米中的硒含量便会达到0.319mg.Kg-1,这与粮食硒含量安全标准不符。因此,需要将富硒土壤维持在0.5-1.0mg.Kg-1这一范围内。

关键词:水稻;天然富硒土壤;吸收;转运


硒是人和动物必须要摄取的一种微量营养元素,其具有预防癌症、提升免疫力和增强抗氧化等功效。而在国家硒学会当中,针对人体硒的需求量推荐标准为60ug.d-1,而我国营养学会的推荐标准则为50ug.d-1。我国约有72%的县市土壤存在着不同程度的缺硒问题,这对食物中的硒营养状况产生了严重制约。人体对硒营养元素进行获取的主要方式为饮食,所以需要使农产品中硒水平得到有效提高,从而提升人们的健康水平。水稻是我国重要的粮食作物之一,国内水稻的硒含量平均值为0.032mg.Kg-1,这无法满足人体对硒的需求量。所以,需要使水稻中的硒含量得到明显提高[1]

一、材料与方法

(一)试验材料

供试水稻品种为某杂交水稻,供试土壤的全硒含量分别为0.5、1.0以及1.5mg.Kg-1,在本次试验当中具体以硒1.0、硒1.5、硒0.5表示。

(二)试验设计及方法

本次试验主要采取盆栽试验的方法,在具体实验过程中共需要设三个处理,选取三种不同的硒含量土壤。在实验过程中采用随机排列的方式,并重复三次。具体来说,需要合理选择科技示范园实验大棚,将其作为本次试验的主要场所,并在6月中旬进行水稻保重,相关土壤则需要经过风干、压碎以及过筛等处理,并将其在直径和高度为35厘米和28厘米的聚乙烯塑料盆当中进行装入,每盆的装土量需要达到20Kg,同时每盆还需要栽植四穴水稻,每一穴当中为2株,每处理6盆。之后在同年7月下旬进行移苗移栽,根据相关施肥要求,按照具体比例进行肥料配比,将肥料和土壤充分混匀之后在盆中装入。在水稻生长期间需要根据正常大田条件加强管理,在水稻成熟之后,每处理需要选取四穴,对穗数、饱粒等进行测定。当饱粒烘干之后进行称量,然后对每穗粒数、千粒重、收获指数以及结实率等进行计算,然后在60摄氏度条件下烘干,一直达到恒量[2]

(三)测定项目及方法

1.土壤理化性状

相关试验人员需要采取常规方法对土壤PH值、有效磷、有机质等理化性状进行测定。

  1. 土壤硒含量

在对土壤硒含量进行测定时需要合理采取相关方法,具体如下,首先对土壤样品进行称量,称取0.2g土壤样品,将其在100毫升三角瓶当中进行放置,之后向其中加入10毫升混合酸,将小漏斗盖上,静置一段时间。次日将其放在自动控温硝化炉上进行硝化处理,一直到无色和冒白烟为止,将其取下,并在稍冷后加入HCL,之后继续加热,一直到无色并冒白烟,然后冷却到室温,使用去离子水,将其转入到容量瓶当中,进行定容和摇匀处理,最后对硒含量进行测定。

  1. 水稻硒含量

在对水稻硒含量进行测定时,需要针对水稻的根、茎、米糠、糙米等硒含量进行具体测定,具体方法为,首先,对干样进行准确称取,然后由将其放置于干净的微波消解仪内罐当中,向其中加入浓硝酸和过氧化氢,之后运行微波消解仪,对样品进行分解。当完成消解后,需要等其冷却到室温后取出,之后使用洗瓶将其转移到烧杯当中,向其中加入高氯酸。将烧杯放置于电热板上进行溶样,一直等到高氯酸冒烟之后,将其取下,然后冷却、定容、摇匀,对硒含量进行测定。

  1. 硒的吸收系数和转运系数分析

在本次试验当中,可以使用吸收系数和转运系数对水稻富集和转运硒的能力进行表示。根系吸收系数则主要采用根系中硒浓度和土壤硒浓度的比值进行表示,而初级转运系数主要为茎叶中硒浓度和根系硒浓度的比值,次级转运系数则可以用籽粒硒浓度和茎叶硒浓度比值进行表示,从而有效将作物由营养器官向生殖器官对硒进行运转的能力进行反映,当根系吸收系数越大时,则说明植物富硒能力越强[3]

二、结果与分析

(一)不同硒含量土壤对水稻产量的影响

根据实验结果可以看出,不同硒含量土壤对水稻产量所产生的影响相对较小,在试验中的各个处理水稻的穗数以土壤硒含量为0.5mg.Kg-1这一处理的最高,水稻穗数随着土壤中硒含量的逐渐增加而呈现出下降趋势,但各个处理之间并没有形成显著差异。

(二)不同硒含量土壤对水稻根系、茎叶和籽粒硒含量的影响

根据实验结果可以看出,水稻的根系、茎叶以及籽粒当中硒含量都随着土壤硒含量的增加而呈现出增长趋势,其中土壤硒含量0.5mg.Kg-1这一处理当中,根系、茎叶以及籽粒的硒含量分别达到了1.16、0.30以及0.16mg.Kg-1。而在另外两个浓度处理当中,根系、茎叶以及籽粒中硒含量均有所增加,但都保持着根系最大、籽粒最小、茎叶居中这一特点。

(三)不同硒含量土壤对水稻籽粒不同部位硒含量的影响

根据实验结果看出,籽粒的稻壳、米糠和精米中硒含量,都随着土壤硒含量的增加而呈现出增长趋势,其中在土壤硒含量0.5mg.Kg-1处理中,稻壳、米糠以及精米的硒含量分别达到了0.13、0.31、0.15mg.Kg-1,而另外两个处理中,三个部位的硒含量均有所增加,但在各处理条件下,三种部位均保持着米糠最大、稻壳最小、精米居中的特点。

(四)水稻对土壤硒的吸收和转运

水稻根系吸收系数维持在1.86-2.71这一范围内,而土壤硒含量最低的0.5mg.Kg-1处理当中,根系吸收系数相对最高,而且和其他处理之间形成了显著差异。和吸收系数类似,水稻对硒的初转运系数当中,土壤硒含量0.5mg.Kg-1处理最高,当土壤硒含量逐渐增加后,初级转运系数逐渐降低。而水稻对硒的次级转运系数则有所不同,虽然各处理之间并未形成显著差异,但随着土壤硒含量的增加,次级转运系数逐渐呈现出增长趋势。由此可以看出,当土壤中硒含量相对较高时,硒由茎叶向籽粒转运的能力有所提升,增强了籽粒对硒的富集能力[4]

结束语:

综上所述,水稻的根系、茎叶以及籽粒中硒含量会随着富硒土壤中硒含量的增加而逐渐增大,在硒含量高低分布上具有根系最大、籽粒最小、茎叶居中的特点,而水稻籽粒各组分硒含量则呈现出米糠最大、稻壳最小、精米居中的特点。在富硒土壤环境当中,水稻根系可以从土壤当中吸收硒,根系的吸收系数可以达到1.86以上,水稻可以从土壤当中对硒进行吸收,在向籽粒进行转运和积累时则保持相对恒定的状态。人体在对富硒大米进行食用后,体内硒摄入量可以达到60-80ug.d-1,因此可以满足国际硒学会的推荐标准含量,使人体能够有效补充硒营养。但是当土壤硒含量超出1.5mg.Kg-1时,大米中的硒含量则与粮食硒含量标准不符,所以,在对天然富硒大米进行生产时,需要对土壤硒含量进行充分考虑。

参考文献:

[1]贾海江,路丹,韦建玉, 等.不同活化剂对两种富硒土壤上烤烟生长及吸收累积硒的影响[J].广东农业科学,2019,46(12):56-65.

[2]胡居吾,熊华.天然富硒土壤的性质及硒对重金属的拮抗研究[J].生物化工,2019,5(2):11-16.

[3]王家伟,陈雄波,黄起东, 等.不同水稻品种对硒的吸收转化试验[J].农业工程,2016,6(4):82-84.

[4]骆检兰,苏正伟,黄逢秋, 等.湖南新田县土地质量地球化学评估及应用[J].中国科技成果,2016,17(14):52-53,60.