2023, Vol. 44
2. 中国科学院南京土壤研究所, 土壤环境与污染修复重点实验室, 南京 210008
2. Key Laboratory of Soil Environment and Pollution Remediation, Institute of Soil Science, Chinese Academy of Sciences, Nanjing 210008, China
硒(Se)是重要的微量元素, 与人体健康有密切关系, 适度摄入Se有利于人体健康, 摄入过量或不足都会损害健康.粮食作物是人类摄入Se的主要途径, 而土壤Se水平直接影响作物Se含量[1].我国土壤Se背景值约0.2 mg·kg-1, 远低于世界土壤背景值的0.4 mg·kg-1[2].有研究发现, 我国72%的耕地Se含量处于低Se水平[3].人均日Se摄入量不足会造成潜在的健康风险, 生物强化补充Se是改善低Se地区农作物Se含量的有效途径, 而施用外源硒肥是生物强化的方法之一[4].施用硒肥不仅可以显著提高农产品中Se含量[5], 还能有效降低镉、砷等重金属的吸收富集[6].
目前农业生产中常用的外源硒肥有硒酸盐和亚硒酸盐, 此外EDTA螯合硒、粉煤灰、富硒秸秆和硒矿粉也逐渐被用于农业Se强化.不同外源Se进入土壤后, Se形态分配、有效性不同, 进而影响植物吸收土壤Se和Se在植物体内的转运分配[7, 8].有研究表明, 土壤施用硒酸盐或亚硒酸盐后, Se在植物不同部位中的分配和可食用部位Se累积量存在差异[9, 10].一定ω(Se)下(≤1 mg·kg-1), 外源硒酸盐相比于亚硒酸盐对小麦生长的促进作用更强[11], 更易被小麦吸收并向地上部转运, 进而在籽粒中累积[10].有研究发现, 施入3 kg·hm-2的硒矿粉(以Se计)显著增加了玉米籽粒Se含量[12].在我国, 燃煤发电厂每天都会产生大量的富Se粉煤灰[13].粉煤灰因质地松散, 养分含量丰富, 近年来已开始作为土壤改良剂用于改善土壤结构和提高土壤肥力[14, 15].粉煤灰中所含Se形态主要为硒酸盐和亚硒酸盐, 常与其中的硫化物、碳酸盐和有机物组分结合而存在[16], 对农业生产有益.螯合肥中金属离子和螯合剂通过化学反应形成中心体和配体的环状结构, 从而保护中心离子不易被pH值、脂类、氧化物和磷酸盐等环境因子影响, 促进中心离子被作物有效吸收[17].人工螯合剂EDTA对类金属元素Se有着较好的螯合作用, EDTA螯合硒通常被用作叶面肥, 但一些螯合肥也被广泛用作土施肥[18~20].富硒秸秆矿化可提升土壤Se的利用效率, 可作为缺Se地区植物补Se的重要措施[21].
外源Se进入土壤后, 发生的一系列物理化学反应可导致土壤Se有效性产生变化.以往研究发现, 土壤添加外源Se后有效Se含量随时间的延长而降低, 随后趋于稳定, 常以土壤化学浸提态有效Se含量随时间的变化表征这一过程[22, 23].目前对亚硒酸盐和硒酸盐施入土壤后的有效Se变化特征已有一定研究[16, 22~24].有研究表明, 同种土壤中添加亚硒酸盐后30 d内有效Se含量快速下降, 而硒酸盐则需要更长的平衡时间, 土壤Se生物有效性相对亚硒酸盐更高[24].此外, 与硒酸盐和亚硒酸盐相比, 螯合硒、粉煤灰、硒矿粉和富硒秸秆等硒肥由于其成分组成更复杂, 土壤施用后有效Se含量的变化规律可能有所不同, 而目前对于不同外源硒肥进入土壤后的有效Se含量变化特征及其对作物生长和富Se效果的影响尚不明确.因此, 本研究以硒酸盐、亚硒酸盐、EDTA螯合硒、粉煤灰、硒矿粉和富硒秸秆等为对象, 通过小麦盆栽试验研究施用不同外源Se后土壤Se有效性的变化特征和小麦Se累积的差异, 通过明确不同外源硒肥供Se能力的差异及其对小麦Se吸收转运和累积分配的影响, 以期为土壤低Se地区的生物强化补Se提供科学依据.
1 材料与方法 1.1 供试材料供试土壤为采自江苏太仓的耕作层(0~20 cm)土壤, 土壤经自然风干, 剔除杂质并磨细过5 mm筛后用于小麦盆栽试验.土壤基本理化性状：pH值7.76, ω(有机质)为27.5 g·kg-1, ω(全Se)为0.18 mg·kg-1.
供试硒酸钾(K2SeO4)和亚硒酸钾(K2SeO3)均为分析纯试剂; EDTA螯合硒购自银海化工, ω(全Se)为15%; 粉煤灰购自巩义市荣达耐材化验中心, ω(全Se)为228 mg·kg-1; 硒矿粉购自湖北硒金农业科技有限公司, ω(全Se)为1 300 mg·kg-1; 富硒秸秆来自相同土壤添加1 mg·kg-1硒酸钾后种植的水稻, 经自来水和超纯水清洗, 烘干后粉碎备用, ω(全Se)为2.14 mg·kg-1.
供试小麦品种为宁麦13.
1.2 试验设计采用小麦盆栽试验的方法, 本试验在中国科学院南京土壤研究所温室进行.共设置7个处理：CK(不施外源Se)、分别施用硒酸钾、亚硒酸钾、EDTA螯合硒、硒矿粉、粉煤灰和富硒秸秆, 每个处理6个重复, 3个重复种植小麦, 3个重复不种植小麦.硒酸盐、亚硒酸盐、EDTA螯合硒的施用量(以Se计)为1 mg·kg-1, 基于前人研究[25, 26], 硒矿粉、粉煤灰和富硒秸秆的施用量分别为1 500、3 000和7 500 kg·hm-2.添加外源Se后各处理土壤ω(全Se)(mg·kg-1)分别为：0.18(CK)、1.34(硒酸钾)、1.36(亚硒酸钾)、1.30(EDTA螯合硒)、0.25(硒矿粉)、0.22(粉煤灰)和0.19(富硒秸秆).2020年11月23日, 将按设计用量配置的外源Se肥、6 kg风干土和适量满足小麦生长所需的氮磷钾基肥充分混匀后置于直径为33 cm、深度为28 cm的塑料盆中, 手工点播宁麦13麦种, 出苗后每盆定苗12株, 全生育期内水分管理参照大田小麦生长所需.
1.3 样品采集与测定方法播种小麦前采集土壤样品, 风干过0.149 mm筛后用于测定全Se含量.具体步骤如下：将0.2 g土样和10 mL混酸(HNO3+HCl+H2O, 1∶3∶4, 体积比)于封闭的玻璃管中充分混匀, 用恒温水浴锅沸水水浴消化2 h, 冷却后, 将消化的溶液转移到25 mL容量瓶中, 并用超纯水定容待测.
分别在小麦苗期、拔节期、孕穗期、灌浆期和成熟期采集不种植小麦处理组的土壤样品, 测定土壤有效Se含量[27, 28], 具体步骤为：称取5 g土壤样品到50 mL离心管中, 加入25 mL 0.1mol·L-1 K2HPO4-KH2PO4缓冲溶液, 将混合液振荡4 h后离心15 min, 将上清液用0.45 μm的滤膜过滤, 获得提取液.取10 mL提取液到锥形瓶中, 再加入4 mL浓硝酸(优级纯)和1 mL高氯酸(优级纯), 用恒温电加热板在220℃下进一步消化30 min, 使溶解的Se全部转化为Se6+, 冷却后加入6 mol·L-1盐酸2.5 mL继续消化至沸腾1 min, 使Se6+完全还原为Se4+, 冷却后将溶液转移至25 mL容量瓶中, 加入0.5 mL浓盐酸维持还原环境, 用超纯水定容至25 mL待测.
小麦成熟后, 将小麦连根收获, 用自来水和去离子水进行彻底清洗, 用纱布吸干表面水分, 将新鲜植株分为籽粒、茎、叶和根这4个部分.90℃杀青30 min, 55℃烘干至恒重后测定小麦不同部位生物量, 采用GB 5009.93-2017方法测定小麦不同部位全Se含量, 具体步骤如下：称取粉碎的植物样品0.5~3 g置于锥形瓶中, 加入9 mL浓硝酸(优级纯)和1 mL高氯酸(优级纯), 盖表面皿后冷消解过夜.次日电热板加热并及时补加浓硝酸, 待溶液变为清凉无色并有白烟产生时, 继续加热至剩余体积为2 mL左右, 冷却后加入6 mol·L-1盐酸5 mL, 继续加热至清凉无色并伴有白烟产生, 冷却转移到容量管中, 加入2.5 mL铁氰化钾(100 g·L-1)后定容至25 mL, 待测.
待测液Se浓度采用原子荧光光谱仪(HG-AFS, 610D2, 北京北分瑞利分析仪器公司)进行测定.在测定过程中用大米标准物质(GSB-23a, 国家标准物质中心)作为植物质量控制样品, 标准值为(0.06±0.01) mg·kg-1, 实测值为(0.06±0.00) mg·kg-1.采用土壤标准物质(GSF-5, 国家标准物质中心)作为土壤质量控制样品, 标准值为(0.56±0.12) mg·kg-1, 实测值为(0.61±0.02) mg·kg-1.
1.4 数据处理与统计分析采用以下指标评价不同硒肥在土壤中的有效性、小麦对Se的吸收、转运和累积情况.具体计算公式为：
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全文采用Origin 2022软件进行试验数据的分析与制图, 采用SPSS 22.0软件进行数据统计分析.
2 结果与分析 2.1 不同外源Se在土壤中的有效性动态变化不同外源Se处理土壤有效Se比例随时间的动态变化特征如图 1所示, 硒酸盐、亚硒酸盐和硒矿粉处理在小麦生育前期有效Se比例逐渐降低, 苗期至灌浆期降低幅度分别为36.4%、21.5%和7.84%, 至生育后期则趋于稳定.EDTA螯合硒、粉煤灰和富硒秸秆处理则呈现随时间延长先下降再升高的动态变化, 但EDTA螯合硒和富硒秸秆处理在孕穗期达最低值, 粉煤灰处理则在灌浆期达最低值.与CK处理相比, 同一生育期硒酸钾、亚硒酸钾和EDTA螯合硒处理土壤有效Se比例均显著增加, 硒矿粉处理在苗期显著高于CK处理, 后期与CK处理无显著差异, 粉煤灰和富硒秸秆处理土壤有效Se比例与CK处理无显著差异.
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柱内竖线表示标准差, 不同小写字母表示同一处理不同生育期间差异显著, 不同大写字母表示同一生育期不同处理间差异显著(P < 0.05) 图 1 不同外源硒处理土壤有效硒比例的动态变化 Fig. 1 Dynamic changes in soil available Se ratio under different exogenous Se treatments |
施用外源Se对小麦生长的影响见表 1, 从中可以看出, 与CK处理相比, 施用硒酸钾处理显著增加了小麦籽粒和叶生物量, 增幅分别达12.4%和6.4%, 而对小麦根和茎生物量无显著影响.施用其它外源硒肥对小麦各部位生物量均无显著影响.
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表 1 不同外源硒对小麦生物量(干重)的影响1)/g Table 1 Effects of different exogenous Se on wheat biomass (dry weight)/g |
2.3 小麦不同部位Se含量和Se在小麦体内的转运富集
小麦各部位全Se含量如表 2所示, 土壤施用硒酸钾、亚硒酸钾和EDTA螯合硒均显著促进小麦对Se的吸收, 3个处理小麦各部位Se含量分别是CK处理的100~290、24.5~28.8和13.1~25.9倍, 硒酸钾的促进作用显著强于亚硒酸钾和EDTA螯合硒.施用硒矿粉、粉煤灰和富硒秸秆对小麦各部位Se含量没有显著影响.施用不同外源硒肥也影响了Se在小麦各部位的分布, 硒酸钾处理小麦各部位Se含量大小顺序为：叶＞根＞籽粒＞茎; 亚硒酸钾、EDTA螯合硒和富硒秸秆处理小麦各部位Se含量大小顺序为：根＞籽粒＞叶＞茎; 硒矿粉处理小麦各部位Se含量大小顺序为：根＞茎=叶＞籽粒; 粉煤灰处理小麦各部位Se含量大小顺序为：根＞叶＞籽粒＞茎.
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表 2 不同外源硒对小麦各部位硒含量的影响/mg·kg-1 Table 2 Effects of different exogenous Se on Se content in different parts of wheat/mg·kg-1 |
相关分析结果发现, 不同生育期土壤有效Se含量与成熟期小麦各部位Se累积量和整株Se累积量均呈显著正相关(图 2), 苗期、拔节期和孕穗期土壤有效Se含量与成熟期小麦Se累积量的相关性明显好于灌浆期和成熟期, 其中又以孕穗期二者的相关性最好.
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图 2 不同生育期土壤有效硒含量与小麦各部位硒累积量的相关系数 Fig. 2 Correlation coefficients between soil available Se content in different growth stages and Se accumulation in different parts of wheat |
表 3为各处理小麦不同部位Se富集系数.从中可知, 施用硒酸钾、亚硒酸钾和EDTA螯合硒处理小麦Se富集系数分别是CK处理的14.0~43.5、3.3~4.2和1.9~3.8倍, 而施用硒矿粉、粉煤灰和富硒秸秆后小麦各部位Se富集系数与CK处理间没有显著差异.土壤施用硒酸钾、亚硒酸钾和EDTA螯合硒显著提高了Se在小麦各部位中的富集系数, 进而显著增加了小麦各部位的Se累积量(表 4), 硒酸钾、亚硒酸钾和EDTA螯合硒处理小麦各部位Se累积量分别是CK处理的114.1~317.5、25.5~30.3和12.8~26.9倍, 整株累积量分别是CK处理的169.6、26.9和17.9倍.粉煤灰、富硒秸秆和硒矿粉处理与CK处理的整株Se累积量无显著差异.
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表 3 不同外源硒处理小麦各部位硒富集系数 Table 3 Accumulation coefficients of Se in different parts of wheat with different exogenous Se treatments |
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表 4 不同外源硒处理小麦各部位硒累积量/μg Table 4 Uptake amount of Se in different wheat organs with different exogenous Se treatments/μg |
从图 3可以看出, 施用硒酸钾和硒矿粉促进了Se由小麦根向茎的转运, 两个处理Se转运系数分别是CK处理的2.7倍和1.7倍, 而施用富硒秸秆后Se由小麦根向茎的转运系数显著低于CK处理, 其余外源硒肥对Se在根-茎间的转运没有显著影响.施用硒酸钾促进了Se由根向叶的转运, 硒酸钾处理的Se转运系数是CK处理的2.1倍, 亚硒酸钾处理与CK处理没有显著差异, 而EDTA螯合硒、硒矿粉、粉煤灰和富硒秸秆处理均显著低于CK处理.亚硒酸钾处理的根-籽粒转运系数与CK处理无显著差异, 而其它外源Se处理则显著低于CK处理.
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图 3 不同外源硒处理小麦体内硒转运系数 Fig. 3 Selenium transfer coefficient in wheat with different exogenous Se treatments |
各处理小麦不同部位Se累积量比例见图 4.从中可知, CK处理Se在小麦不同部位的累积量比例顺序为：籽粒＞叶＞茎＞根, 籽粒Se累积量占小麦整株Se累积量的比例高达54%, 茎叶Se累积量比例为35%, 而根部Se累积量比例仅11%.
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图 4 不同外源硒处理对小麦根、茎、叶和籽粒硒累积量比例的影响 Fig. 4 Effects of different exogenous Se treatments on Se accumulation ratio in roots, stems, leaves, and grain of wheat |
施用EDTA螯合硒、硒矿粉、粉煤灰和富硒秸秆显著增加了小麦根部Se累积比例, 其中以富硒秸秆的效果最佳, 根部Se累积量比例达30%, 而施用硒酸钾、亚硒酸钾对小麦根部Se累积量比例无显著影响.施用硒酸钾、硒矿粉和粉煤灰显著增加了小麦茎叶Se累积量比例, 其中以硒酸钾的效果最佳, 茎叶Se累积量比例达58%, 而施用EDTA螯合硒肥、富硒秸秆显著降低了小麦茎叶Se累积量比例.亚硒酸钾、EDTA螯合硒和CK处理的籽粒Se累积量比例分别为54%、54%和55%, 显著高于其他4个处理.
从图 5可以看出, 施用硒酸钾、亚硒酸钾和EDTA螯合硒显著增加了小麦整株Se累积量占土壤Se总量的比例, 分别是CK处理的23.8、3.77和2.71倍, 而施用硒矿粉、粉煤灰和富硒秸秆处理小麦Se吸收量占土壤总Se的比例与CK处理没有显著差异.
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图 5 不同外源硒处理小麦整株硒累积量占土壤硒总量的比例 Fig. 5 Percentage of total Se accumulation in wheat to total Se content in soil under different exogenous Se treatments |
土壤中有效Se包括水溶态Se、交换态Se和部分有机态Se[21, 22].有效Se水平是决定小麦Se含量的重要因素.本研究发现, 不同硒肥施入土壤后有效Se比例随时间变化特征各不相同.土壤施用硒酸钾、亚硒酸钾后有效Se比例呈现前期逐渐降低而后期保持稳定的变化规律, 这与前人针对硒酸盐和亚硒酸盐在土壤中老化规律的研究结果一致[22~24].整个小麦生育期内硒酸钾处理的有效Se比例均高于亚硒酸钾处理(图 1), 这与土壤对硒酸盐(SeO42-)和亚硒酸盐(SeO32-)的吸附固定程度不同有关.土壤中Se的吸附固定过程受pH值、氧化还原条件、土壤有机碳、铁氧化物和黏粒含量等多种土壤性质的影响[29], 亚硒酸盐较硒酸盐更易与土壤中的铁氧化物[30~32]、黏土矿物[33]和土壤有机质[34]等结合而产生不可逆吸附.因此, 土壤对亚硒酸盐的吸附固定能力强于硒酸盐, 使得两种外源Se形态进入土壤后的转化特征不同, 进而导致土壤有效Se比例的差异.除土壤对外源Se的吸附固定外, 外源Se进入土壤后的形态变化也会影响有效Se比例.有研究发现, 土壤有机质会通过与Se形成有机-矿物复合体来间接控制Se移动性, 使被矿物吸附的Se不被浸出或被植物吸收或形成缺氧区使得硒酸根离子和亚硒酸根离子被还原为不溶性的Se0和Se2-, 与金属沉淀或代替有机物中的硫[35], 进而降低土壤有效Se比例.与硒酸钾和亚硒酸钾类似, 施用硒矿粉后土壤有效Se比例也呈现前期逐渐降低后期趋于稳定的变化特征, 但有效Se比例显著低于硒酸钾和亚硒酸钾处理, 这是因为硒矿粉中Se主要以非有效态的残渣态或有机结合态形态存在[36].施用EDTA螯合硒、粉煤灰和富硒秸秆后有效Se比例均先下降后上升, 说明此3种硒肥中存在缓释态Se, 进入土壤初期提供给土壤的有效Se成分逐渐被土壤吸附固定从而导致有效Se比例降低, 而后期缓释态Se得以释放从而使得有效Se比例升高.
3.2 不同外源Se对小麦生长的影响Se虽然不属于作物必需营养元素, 但作物适当吸收土壤Se可以提高其抗氧化能力, 增强其抗逆性, 进而达到增产的效果.有研究发现, 施用Se肥可以影响作物体内含Se抗氧化相关酶如谷胱甘肽过氧化物酶、过氧化物酶和超氧化物歧化酶等活性, 从而提高作物生物量[11, 37~39], 但过量施用硒肥反而会对作物生长产生负面效应[40].本研究中外源Se添加量均不超过1 mg·kg-1, 未达到毒害水平[41].除硒酸盐外其它几种外源硒肥对小麦各部位生物量均无显著影响, 这可能与外源Se添加量较低有关.付冬冬等[11]的研究也发现, 施用不超过1 mg·kg-1的硒酸盐显著提高了小麦籽粒产量, 而亚硒酸盐在施用量达2.5 mg·kg-1时才对小麦有明显的增产效果.此外, EDTA螯合硒、粉煤灰、硒矿粉和富硒秸秆对小麦生长没有显著影响, 除因为施用量较低外, 可能也与这4种硒肥中Se的有效性较低有关.
3.3 不同外源Se对小麦体内Se转运累积的影响富集系数表示小麦植株从土壤中富集Se的能力, 通常富集系数大于1时表示植株从土壤中吸收Se的效率高[42].本研究中, CK处理中小麦各部位Se富集系数均小于1, 施用硒酸钾、亚硒酸钾和EDTA螯合硒后除小麦茎外其余各部位Se富集系数均大于1, 而施入硒矿粉、粉煤灰和富硒秸秆后仅根部Se富集系数大于1(表 3).以上结果表明, 施入外源硒肥可不同程度地提高小麦Se富集能力, 硒酸钾促进小麦吸收富集Se的能力显著强于亚硒酸钾和EDTA螯合硒, 而硒矿粉、粉煤灰和富硒秸秆仅提高了小麦根部富Se能力.
本研究中施用硒酸钾、亚硒酸钾和EDTA螯合硒后小麦各部位Se含量和富集系数均显著高于CK处理, 而施用硒矿粉、粉煤灰和富硒秸秆则对小麦Se吸收没有显著影响(表 2), 这与不同外源Se进入土壤后的有效性差异有关.土壤Se有效性越高, 小麦对Se的吸收量越大.李鸣凤等[43]在研究不同Se源对小麦生长和Se吸收利用的影响时也发现, 施用硒酸钠后小麦根、茎、叶和籽粒的Se含量显著高于施用等量亚硒酸钠处理.其他研究人员在小白菜和水稻等作物中也发现相同的现象[9, 10, 24].这是因为硒酸盐水溶性更强, 施入土壤后相对于亚硒酸盐而言不易被土壤吸附固定, 从而可以提供更多的有效Se被作物吸收利用[9, 44].而施用硒矿粉、粉煤灰和富硒秸秆后对土壤有效Se含量没有显著提升, 因此可供小麦吸收利用的Se较少, 小麦Se含量未得到显著提升.土壤中Se的存在形态不但影响Se有效性, 而且对植物Se吸收及其转运累积有着重要影响[45].土壤中可供作物吸收利用的有效Se形态主要以硒酸盐和亚硒酸盐为主, 同时包含部分与可溶性有机质结合的Se2-[46].本研究发现, 施用硒酸钾处理小麦根系Se含量显著低于叶片, 而亚硒酸钾处理则相反, 小麦根系Se含量显著高于茎叶和籽粒(表 2).这种差异可能与植物吸收转运硒酸盐和亚硒酸盐的机制不同有关[47].植物根系主要通过硫酸盐转运体吸收硒酸盐, 硒酸盐在代谢前必须还原为四价Se, 这一过程为整个硒酸盐代谢的限速步骤[48, 49].施用硒酸钾后, 小麦根系吸收的六价Se大多沿着木质部直接运输到地上部, 使得小麦叶片Se含量高于根.与硒酸盐不同的是, 亚硒酸盐主要依靠磷酸盐转运体的转运, SeO32-被小麦根系吸收并在根中转化为大分子有机Se, 从而限制其向地上部的转运[47], 使Se更易以有机物的形态累积于根部[47, 50].不同种类外源Se施入后, 土壤中Se形态和组分分配存在差异, 导致土壤中可供作物直接利用的有效Se形态组成和含量各不相同, 从而影响了小麦根系对Se的吸收和向地上部的转运分配.本研究发现, 不同外源Se处理的小麦Se转运能力和累积比例不同(图 3和图 4).Se向小麦不同部位的转运差异影响了Se累积比例.硒酸钾的施用显著提高了Se从根到茎叶的转运系数, Se被根部吸收后更易向茎叶中转运富集, 最终导致茎叶中的Se累积比例较高(图 4).亚硒酸钾施用后小麦根到籽粒转运系数显著高于其它硒肥处理, 表明Se吸收后易向籽粒富集.EDTA螯合硒施用后根-籽粒转运系数低于硒酸钾, 但根-茎叶转运系数也较低, 从而导致籽粒累积比例较高.粉煤灰、硒矿粉、富硒秸秆处理根向地上部转运系数均小于CK处理, 根部Se累积比例显著高于CK处理, 说明小麦根部吸收Se后较少向地上部转运.有研究表明, 施用硒矿粉后, 根系中Se的累积量较多, 而籽粒中Se的累积量较少[51], 这与本研究的结论一致.采用小麦整株Se累积量和土壤Se总量之比表征不同种类硒肥对小麦Se累积的效果.发现硒酸钾施用后小麦富Se效果最好, 其次是EDTA螯合硒肥和亚硒酸钾, 粉煤灰、硒矿粉和富硒秸秆增Se效果较弱(图 5).因此, 实际生产中应该适当提高小麦Se累积比例相对较低的硒矿粉、粉煤灰和富硒秸秆的施用量以增强Se生物强化效果.
值得注意的是, 植物中的Se主要以无机Se和有机Se形态存在, 而有机Se是人体安全有效的补Se形态[46].本研究仅测定了小麦体内全Se含量, 没有测定小麦籽粒中的Se形态.因此, 基于人体补Se的角度, 在研究作物Se强化时, 应综合作物Se含量和作物体内Se形态进行深入探讨.
4 结论(1) 不同外源Se进入土壤后的有效性动态变化不同, 施用硒酸钾、亚硒酸钾和硒矿粉后小麦生育前期土壤有效Se比例逐渐降低, 至生育后期则趋于稳定.施用EDTA螯合硒、粉煤灰和富硒秸秆后土壤有效Se比例则呈现先下降再升高的动态变化.
(2) 施用硒酸钾、亚硒酸钾和EDTA螯合硒显著提高了小麦各部位Se含量, 促进了Se在小麦各部位的富集, 进而显著增加了小麦各部位的Se累积量, 但硒矿粉、粉煤灰和富硒秸秆仅提高了根系对Se的吸收富集.小麦各部位Se吸收量和不同生育期土壤有效Se含量呈显著正相关, 其中和孕穗期的相关性最好.
(3) 各外源Se肥影响硒在小麦根、茎、叶和籽粒间的转运, 进而影响不同部位中Se累积量比例.
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