中国农业科学 ›› 2025, Vol. 58 ›› Issue (15): 3036-3050.doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2025.15.008
礼海风1(), 李文虎1, 李宇珂1, 王朝辉1,2, 刘金山1,2,*(
)
收稿日期:
2024-09-27
接受日期:
2024-11-21
出版日期:
2025-08-01
发布日期:
2025-07-30
通信作者:
联系方式:
礼海风,E-mail:512510780@qq.com。
基金资助:
LI HaiFeng1(), LI WenHu1, LI YuKe1, WANG ZhaoHui1,2, LIU JinShan1,2,*(
)
Received:
2024-09-27
Accepted:
2024-11-21
Published:
2025-08-01
Online:
2025-07-30
摘要:
【目的】 基于不同麦区气候、土壤、耕作、田间管理条件,研究土施硒肥对我国不同麦区小麦富硒效果及土壤有效硒含量的影响,分析不同麦区小麦籽粒硒含量提升效果差异的区域影响因素,为高效利用硒肥、科学推进富硒小麦生产提供依据。【方法】 试验于2022—2024年在我国小麦主产区的陕西永寿、河北柏乡、四川梓潼、安徽舒城4个试验点进行,采用单因素随机区组设计,设置土施硒肥(亚硒酸钠)0、100、200、300和400 g·hm-2共5个处理(Se0、Se100、Se200、Se300、Se400)。在小麦开花期和成熟期分别采集植株和土壤样品,测定分析各地的小麦产量、开花期及成熟期小麦植株硒含量、硒吸收量及土壤有效硒含量。【结果】 土施硒肥对小麦产量及地上部生物量无显著影响;小麦地上部各器官硒含量及硒积累量均随着施硒量的增加而显著提高;小麦籽粒硒含量与硒肥施用量呈线性正相关,4个供试地区小麦富硒效果依次为河北柏乡>陕西永寿>安徽舒城>四川梓潼,每增施1 g·hm-2硒肥,籽粒硒含量分别提升1.03、0.57、0.35和0.33 μg·kg-1;相同施硒量下,开花期硒转运系数TF穗/茎叶值均高于TF茎叶/根值,成熟期硒转运系数TF籽粒/茎叶值随着施硒量的增加而提高,说明亚硒酸盐不易从小麦根部进入茎叶中,却易从茎叶向穗中转运。土壤有效硒含量随着施硒量的增加显著提高,增加幅度表现为陕西永寿>河北柏乡>安徽舒城>四川梓潼,每增施1 g·hm-2硒肥,4个试验点土壤有效硒含量分别提升0.141、0.077、0.008和0.008 μg·kg-1;陕西永寿、河北柏乡、四川梓潼、安徽舒城达到富硒小麦籽粒硒含量要求(>150 μg·kg-1)的施硒量分别为232、0、376和354 g·hm-2。【结论】 在土壤硒含量不高的情况下,土施硒肥在不同麦区均可实现富硒小麦的生产并提高土壤有效硒含量,但在碱性土壤中小麦富硒效果更好、土壤有效硒含量提升更高;达到小麦富硒(>150 μg·kg-1)要求时碱性土壤所需硒肥用量低于酸性土壤。
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表1
2022年各试验点0—20 cm 土层土壤基本理化性质"
地点 Site | pH | 有机质 OM (g·kg-1) | 全氮 Total N (g·kg-1) | 硝态氮 NO3--N (mg·kg-1) | 铵态氮 NH4+-N (mg·kg-1) | 有效磷 Olsen-P (mg·kg-1) | 速效钾 Available K (mg·kg-1) | 总硒 Total Se (mg·kg-1) | 有效硒 Available Se (µg·kg-1) |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
陕西永寿 Yongshou, Shaanxi | 8.38 | 13.43 | 0.92 | 12.10 | 2.85 | 13.87 | 143.25 | 0.20 | 7.11 |
河北柏乡 Baixiang, Hebei | 8.35 | 16.58 | 1.11 | 10.97 | 3.51 | 12.43 | 99.75 | 0.34 | 17.34 |
四川梓潼 Zitong, Sichuan | 5.94 | 24.20 | 1.59 | 2.38 | 3.83 | 16.63 | 72.00 | 0.17 | 1.20 |
安徽舒城 Shucheng, Anhui | 5.38 | 23.64 | 1.61 | 5.52 | 7.81 | 38.47 | 123.75 | 0.25 | 0.97 |
表2
不同施硒处理下小麦产量与地上部生物量"
年份 Year | 地点 Site | 产量 Yield (t·hm-2) | 地上部生物量 Shoot biomass (t·hm-2) | |||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Se0 | Se100 | Se200 | Se300 | Se400 | Se0 | Se100 | Se200 | Se300 | Se400 | |||
2022-2023 | 陕西永寿 Yongshou, Shaanxi | 6.52b | 6.13b | 6.20b | 7.20a | 6.33b | 15.05b | 14.41b | 14.44b | 16.72a | 15.19b | |
河北柏乡 Baixiang, Hebei | 8.49a | 8.62a | 8.58a | 8.91a | 8.64a | 16.99a | 17.42a | 17.53a | 18.63a | 17.76a | ||
四川梓潼 Zitong, Sichuan | 7.05a | 7.70a | 7.43a | 7.52a | 7.61a | 13.59a | 14.79a | 14.21a | 14.54a | 14.79a | ||
安徽舒城 Shucheng, Anhui | 5.91a | 6.42a | 6.21a | 6.25a | 6.14a | 11.69a | 12.21a | 11.89a | 12.04a | 11.69a | ||
2023-2024 | 陕西永寿 Yongshou, Shaanxi | 7.75a | 7.50a | 7.73a | 8.16a | 8.04a | 15.31a | 15.00a | 15.13a | 15.78a | 15.80a | |
河北柏乡 Baixiang, Hebei | 9.09a | 8.95a | 9.33a | 9.21a | 8.74a | 16.87a | 16.54a | 17.09a | 17.11a | 16.11a | ||
四川梓潼 Zitong, Sichuan | 7.98a | 8.00a | 8.33a | 8.36a | 8.20a | 15.07a | 14.70a | 15.50a | 15.31a | 15.12a | ||
安徽舒城 Shucheng, Anhui | 4.94a | 4.66a | 5.55a | 4.97a | 5.26a | 8.63a | 8.03a | 9.76a | 8.74a | 9.31a | ||
两年均值 Two-year average | 陕西永寿 Yongshou, Shaanxi | 7.14ab | 6.92b | 6.97ab | 7.68a | 7.19ab | 15.18b | 14.71b | 14.79b | 16.25a | 15.49ab | |
河北柏乡 Baixiang, Hebei | 8.79a | 8.79a | 8.95a | 9.06a | 8.69a | 16.93a | 16.98a | 17.31a | 17.87a | 16.94a | ||
四川梓潼 Zitong, Sichuan | 7.52a | 7.85a | 7.88a | 7.94a | 7.91a | 14.33a | 14.75a | 14.86a | 14.92a | 14.95a | ||
安徽舒城 Shucheng, Anhui | 5.43a | 5.54a | 5.88a | 5.61a | 5.70a | 10.16a | 10.12a | 10.82a | 10.39a | 10.46a |
表4
2024年不同施硒处理下小麦硒转运系数"
地点 Site | 时期 Stage | TFSe | 处理 Treatment | ||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
Se0 | Se100 | Se200 | Se300 | Se400 | |||
陕西永寿 Yongshou, Shaanxi | 开花期 Flowering stage | TF穗/茎叶 | 0.30±0.09b | 0.47±0.13ab | 0.63±0.10a | 0.71±0.40a | 0.61±0.11ab |
TF茎叶/根 | 0.08±0.04a | 0.09±0.02a | 0.11±0.03a | 0.13±0.06a | 0.12±0.02a | ||
成熟期 Maturity stage | TF籽粒/茎叶 | 0.41±0.21b | 0.45±0.32b | 1.10±0.27a | 1.27±0.49a | 1.23±0.18a | |
河北柏乡 Baixiang, Hebei | 开花期 Flowering stage | TF穗/茎叶 | 0.69±0.42a | 0.58±0.21a | 0.49±0.17a | 0.51±0.19a | 0.48±0.09a |
TF茎叶/根 | 0.28±0.13b | 0.28±0.09b | 0.34±0.08ab | 0.39±0.1ab | 0.47±0.12a | ||
成熟期 Maturity stage | TF籽粒/茎叶 | 1.49±0.40a | 1.60±0.56a | 1.84±0.59a | 1.94±0.70a | 1.90±0.29a | |
四川梓潼 Zitong, Sichuan | 开花期 Flowering stage | TF穗/茎叶 | 0.48±0.33a | 0.43±0.16a | 0.45±0.08a | 0.34±0.08a | 0.43±0.06a |
TF茎叶/根 | 0.12±0.05a | 0.10±0.02a | 0.10±0.02a | 0.12±0.03a | 0.09±0.02a | ||
成熟期 Maturity stage | TF籽粒/茎叶 | 0.53±0.16b | 0.89±0.22ab | 1.00±0.18ab | 1.06±0.28ab | 1.38±0.73a | |
安徽舒城 Shucheng, Anhui | 开花期 Flowering stage | TF穗/茎叶 | 0.41±0.15a | 0.32±0.12a | 0.30±0.08a | 0.35±0.10a | 0.38±0.14a |
TF茎叶/根 | 0.12±0.02b | 0.17±0.02ab | 0.17±0.03ab | 0.17±0.04ab | 0.19±0.06a | ||
成熟期 Maturity stage | TF籽粒/茎叶 | 0.44±0.14c | 0.60±0.22bc | 0.74±0.12abc | 0.91±0.19ab | 1.02±0.31a |
表5
小麦各器官硒强化指数"
年份 Year | 地点 Site | 硒强化指数 Se biofortification index ((μg·kg-1)·(g·hm-2)-1) | ||||
---|---|---|---|---|---|---|
茎叶 Straw | 颖壳 Glume | 籽粒 Grain | 麸皮 Bran | 面粉 Flour | ||
2022-2023 | 陕西永寿 Yongshou, Shaanxi | 0.31±0.08ab | 0.22±0.03a | 0.64±0.10b | 0.80±0.12b | 0.53±0.09b |
河北柏乡 Baixiang, Hebei | 0.33±0.02a | 0.18±0.04ab | 1.07±0.20a | 1.38±0.13a | 0.90±0.29a | |
四川梓潼 Zitong, Sichuan | 0.23±0.03b | 0.13±0.03b | 0.31±0.04c | 0.36±0.12c | 0.29±0.04c | |
安徽舒城 Shucheng, Anhui | 0.13±0.02c | 0.15±0.02b | 0.35±0.02c | 0.60±0.03bc | 0.17±0.04d | |
2023-2024 | 陕西永寿 Yongshou, Shaanxi | 0.28±0.07b | 0.05±0.01b | 0.42±0.11b | 0.58±0.17b | 0.32±0.04b |
河北柏乡 Baixiang, Hebei | 0.57±0.07a | 0.29±0.04a | 1.14±0.18a | 1.68±0.29a | 0.85±0.12a | |
四川梓潼 Zitong, Sichuan | 0.18±0.06b | 0.09±0.01b | 0.32±0.04c | 0.47±0.09b | 0.20±0.02bc | |
安徽舒城 Shucheng, Anhui | 0.25±0.06b | 0.06±0.01b | 0.33±0.01c | 0.57±0.08b | 0.16±0.05c |
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