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土壤施硒量对鸭儿芹生长、生理特性及硒积累的影响



全 文 :第27卷第2期
2013年4月
水土保持学报
Journal of Soil and Water Conservation
Vol.27No.2
Apr.,2013
 
  收稿日期:2012-10-14
  基金项目:安徽省自然科学基金项目(11040606M77);安徽省高校自然科学基金重点项目(KJ2011A129);安徽省教育厅自然科学研究重点项
目(KJ2012A131)
  作者简介:常琳琳(1987-),女,安徽凤台人,硕士研究生,主要从事植物生理生态研究。E-mail:linlinchang87@163.com
  通讯作者:周守标(1963-),男,安徽和县人,博士,教授,主要从事植物学和植物生态学的教学和研究。E-mail:zhoushoubiao@vip.163.com
土壤施硒量对鸭儿芹生长、生理特性及硒积累的影响
常琳琳,周守标,晁天彩,黄永杰,唐成丰,周乾坤
(安徽师范大学生命科学学院,安徽重要生物资源保护与利用研究重点实验室,安徽 芜湖241000)
摘要:通过盆栽试验在设定的土壤施硒范围内,研究施硒对鸭儿芹的生长、品质及生理特性的影响。结果
表明,土壤施硒量为0.5mg/kg时鸭儿芹的各生长指标(株高、叶面积、茎粗、最长根长、全株鲜重、干重,根
鲜重、根干重,茎鲜重、茎干重,叶鲜重、叶干重)均达到最大。土壤施硒可以明显提高鸭儿芹各部位中总硒
的含量,在设定的土壤施硒范围内,根、茎、叶的含硒量分别为0.15~64.37μg/g,0.06~26.45μg/g,0.13
~62.35μg/g,均与土壤施硒量呈极显著的正相关。土壤施硒可降低鸭儿芹可溶性蛋白和可溶性糖的含
量,各处理组的含量均低于对照。土壤施硒对K、Mg元素的吸收有促进作用,对Cu元素的吸收呈现抑制
作用,对Na、Ca、Zn、Mn和Fe这5种元素的吸收在一定浓度下有不同程度的提高。随着施硒时间的延长
和硒浓度的增加,鸭儿芹中的MDA含量和CAT活性都呈现先下降后上升的趋势;叶绿素和脯氨酸含量呈
现先上升后下降的趋势。随着施硒时间的延长,SOD和POD活性呈现先下降后上升再下降的趋势,随着
硒浓度的增加呈现先下降后上升的趋势。通过综合分析施硒量对鸭儿芹生长、生理特性、含硒量及食用安
全性的影响,确定土壤施硒量以0.5mg/kg为宜。
关键词:亚硒酸钠;鸭儿芹;生长指标;生理特性;硒积累
中图分类号:Q945.14   文献标识码:A   文章编号:1009-2242(2013)02-0157-07
Effects of Applying Amount of Selenium in Soil on the Growth,
Biological Characteristics and Selenium Accumulation of Cryptotaenia japonica
CHANG Lin-lin,ZHOU Shou-biao,CHAO Tian-cai,HUANG Yong-jie,TANG Cheng-feng,ZHOU Qian-kun
(Key Laboratory of Biological Resources Conservation and Utilization,
College of Life Sciences,Anhui Normal University,Wuhu,Anhui 241000)
Abstract:In the range of application of Se on Cryptotaenia japonica by pot experiment,the effects of Se on
growth characteristics,quality and biological characteristics were examined.The results showed that the
highest Cryptotaenia japonica’s growth indicators(plant height,leaf area,stem diameter,length of longest
root,fresh and dry weight of plant,fresh and dry weight of root,fresh and dry weight of stem,fresh and
dry weight of leaf)were observed at 0.5mg/kg of Se.Selenium treatments significantly increased the total
Se content in Cryptotaenia japonica plant.In the range of application of Se in this experiment,Se contents
of Cryptotaenia japonicain root,steam and leaf were 0.15~64.37μg/g,0.06~26.45μg/g and 0.13~
62.35μg/g.Se content of Cryptotaenia japonica had marked positive correlations with soil application of
Se.The contents of soluble protein and soluble sugar of CK were more than other treatments;meanwhile
selenium application increased K,Mg,inhibited absorption of Cu and the absorption of Na,Ca,Zn,Mn and
Fe to different extents.Using special concentration of selenium on Cryptotaenia japonicaincreased MDA,
CAT,SOD,POD,chlorophyl and proline to different extents.Comprehensive considering the effects of
selenium application on growth,biological characteristics,the selenium content as wel as food safety for
human health,the appropriate application rate of Se was 0.5mg/kg.
Key words:Na2SeO3;Cryptotaenia japonica;growth indicators;biological characteristics;Se accumulation
硒是人体内必需的营养元素,是人体谷胱甘肽过氧化物酶的组成成分[1]。全世界大约有50个国家和地区
缺硒,我国约有72%的地区及约1亿人口处于缺硒状态[2]。研究结果表明,缺硒可导致人、畜产生多种疾病,
如克山病、大骨节病等[3]。人体通过适当补充硒,不仅可以防止缺硒病,还能起到抗氧化、抗衰老、保护细胞损
DOI:10.13870/j.cnki.stbcxb.2013.02.052
伤、提高人体免疫、预防癌变、排毒、养颜等多种生物学功能[4]。食用富硒农产品是人体补充硒的有效途径之
一,主要通过施硒于土壤中,经过农作物的吸收转化,然后进入食物链,以达到人体补硒的目的。目前,国内外
学者已开展了大量的研究工作,如硒在马铃薯、黄豆、小麦、鸡毛菜等农作物中的作用与积累[5]。
鸭儿芹(Cryptotaenia japonica Hassk.),又名三叶芹、鸭脚板草、野芹菜等,为伞形科(Umbeliferae)鸭儿
芹属(Cryptotaenia)多年生草本植物,喜生于林下阴湿处[6]。它是一种常被采食的山野菜,其质地柔嫩,清香
可口,营养丰富,具有较高的药用价值和保健功能,已成为日本重要的叶用芳香蔬菜[7]。近些年,在中国一些大
城市近郊,鸭儿芹作为一年生蔬菜被栽培[8]。目前还没有关于鸭儿芹的含硒量、硒积累以及硒对鸭儿芹生长、
生理特征等影响的研究报道,本研究为深入开发富硒鸭儿芹蔬菜及其他富硒蔬菜资源提供重要的试验依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试鸭儿芹种子采自安徽省芜湖市南陵县小格里森林公园,千粒重约为1.568g。采收的种子通过筛选后
备用,首先在室温下将鸭儿芹种子置于蒸馏水中浸泡36h,每隔12h换1次水,然后将浸泡后的种子用纱布包
裹置于自封袋中,放入冰箱4℃冷藏室冷藏30d以破除其休眠[9]。破除休眠后的鸭儿芹种子置于内垫双层滤
纸的培养皿(Φ=12cm)中,每皿30粒种子,放入光照培养箱(PGX-350C)20℃中培养(10h光照6 000lx,14h
黑暗),每天喷水1次,保持滤纸湿润。培养约2周,待2片子叶完全展开后,将幼苗移栽到准备好的花盆中培
养。盆栽试验土壤为采自安徽师范大学后山的黄棕土。土壤基本理化性质检测结果见表1。
表1 供试土样基本理化性质
项目 pH
有机质含量/
(g·kg-1)
全氮含量/
(g·kg-1)
全磷含量/
(g·kg-1)
电导率/
(μS·cm
-1)
全钾含量/
(g·kg-1)
速效钾含量/
(mg·kg-1)
全铜含量/
(mg·kg-1)
全硒含量/
(mg·kg-1)
含量 6.75  11.9  0.229  1.47  1.39  7.68  179  24.37  0.408
1.2 试验设计
盆栽试验在安徽师范大学花房中进行。使用高14.5cm,直径17cm的圆柱形塑料花盆,将定量称取的亚
硒酸钠和土壤混合均匀后装盆,每盆装风干土壤1.5kg。试验设5个处理,含硒量分别为0,0.5,1.0,5.0,
10.0mg/kg,每个处理共计10盆,从2011年3月23日开始,每盆移栽鸭儿芹幼苗3株,然后定期浇水管理,保
持土壤湿润,使鸭儿芹正常生长。5月23日,开始测定鸭儿芹的部分生理指标,每周测定1次,共计5次。6月
21日,收获未曾取样的整个植株,测定其生长指标和硒含量。
1.3 测定指标与方法
采用电子天平(精确度为0.000 1g)测定全株、根、茎、叶鲜质量及干质量,采用直尺和游标卡尺测量株高
和茎粗,采用方格法(1mm×1mm)测定叶面积。硒含量测定采用原子荧光法[10],矿质元素含量测定采用原子
发色光谱法[11],可溶性蛋白含量测定参照考马斯蓝染料结合法[12],可溶性糖含量测定参照Orman的方法[13]。
MDA含量测定采用硫代巴比妥酸法[12],POD和CAT活性测定参照Orman的方法[13],SOD活性测定采用
NBT光化学还原法[12],叶片色素含量测定采用丙酮浸提法[12],Pro含量测定采用酸性茚三酮法[12]。
1.4 数据处理
吸硒量=含硒量×生物量。用差减法计算鸭儿芹的净吸硒量和鸭儿芹对硒的利用率,即用施硒处理的鸭
儿芹吸硒量减去对照处理的鸭儿芹吸硒量就是鸭儿芹的净吸硒量,净吸硒量占土壤施硒量的百分率就是鸭儿
芹对土壤施硒的利用率[14]。用SPSS 13.0软件进行数据分析和差异显著性检验,结果以“平均值±标准差”表
示,用Excel 2003软件作图。
2 结果与分析
2.1 土壤施硒对鸭儿芹生长的影响
表2结果表明,在土壤施硒量为0.5,1.0mg/kg时,叶面积、株高、茎粗和最长根长均高于对照。当土壤
施硒量为0.5mg/kg时,这4项指标均达到最大值。方差分析显示,土壤施硒量为0.5mg/kg时,除了最长根
长与施硒量为1.0mg/kg时无显著性差异,其余各项指标均显著高于其他处理(p<0.05),说明施硒量为0.5
mg/kg时,最利于鸭儿芹生长。土壤施硒量为5.0,10.0mg/kg时,这4项指标都表现出降低的趋势。当施硒
量为10.0mg/kg时,这4项指标均达到最低。方差分析显示,土壤施硒量为10.0mg/kg时,各项指标均显著
低于其他处理(p<0.05),说明施硒量为10.0mg/kg时,最不利于鸭儿芹的生长。
851 水土保持学报       第27卷
表2 土壤施硒对鸭儿芹生长的影响
土壤施硒量/(mg·kg-1) 0  0.5  1.0  5.0  10.0
叶面积/cm2  73.54±7.93b 103.82±5.26a 79.41±3.68b 33.79±1.14c 16.18±0.38d
株高/cm  16.95±1.42b 20.25±1.13a 17.40±0.69b 9.78±0.33c 6.53±1.02d
茎粗/mm  3.69±0.12b 4.13±0.16a 3.81±0.04b 2.36±0.32c 1.52±0.10d
最长根长/cm  26.10±1.75b 30.67±2.51a  26.67±3.66ab  17.43±1.15c 10.70±1.01d
  注:同行数据后不同字母表示有显著差异(p<0.05)。下同。
2.2 土壤施硒对鸭儿芹物质分配的影响
表3结果表明,土壤施硒量为0.5,1.0mg/kg时,全株、根、茎和叶的鲜重和干重均高于对照。当土壤施
硒量为0.5mg/kg时,这8项指标均达到最大值。方差分析显示,在土壤施硒量为0.5mg/kg时,除了根鲜重
与施硒量为1.0mg/kg时无显著性差异,其余各项指标均显著高于其他处理(p<0.05)。土壤施硒量为5.0,
10.0mg/kg时,这8项指标都表现出降低的趋势。当施硒量为10.0mg/kg时,这8项指标均达到最低。方差
分析显示,土壤施硒量为10.0mg/kg时,除了根的鲜重、干重和茎干重与施硒量为5.0mg/kg时无显著性差
异,其余各项指标均显著低于其他处理(p<0.05)。
表3 土壤施硒对鸭儿芹物质分配的影响 g
土壤施硒量/(mg·kg-1) 0  0.5  1.0  5.0  10.0
全株鲜重 7.32±0.34c 15.02±1.85a 12.01±0.63b 4.27±0.98d 1.07±0.09e
根鲜重 1.27±0.25b 3.46±0.57a 3.04±0.11a 0.61±0.19c  0.11±0.04c
茎鲜重 2.92±0.04c 5.91±0.90a 4.52±0.39b 1.75±0.32d  0.48±0.04e
叶鲜重 3.10±0.15c 5.62±0.59a 4.48±0.12b 1.93±0.38d  0.45±0.05e
全株干重 0.99±0.05c 2.46±0.28a 1.89±0.05b 0.56±0.12d  0.19±0.02e
根干重 0.22±0.02c 0.64±0.11a 0.46±0.02b 0.11±0.04d  0.03±0.01d
茎干重 0.30±0.01c 0.88±0.11a 0.69±0.01b 0.16±0.02d  0.07±0.02d
叶干重 0.47±0.03c 0.93±0.08a 0.74±0.01b 0.29±0.06d  0.09±0.01e
2.3 土壤施硒对鸭儿芹硒积累的影响
2.3.1 土壤施硒对鸭儿芹含硒量及其分布的影响 表4结果表明,在本试验的土壤施硒范围内,鸭儿芹根的
含硒量为0.15~64.37μg/g,茎的含硒量为0.06~26.45μg/g,叶的含硒量为0.13~62.35μg/g。鸭儿芹施
硒后,根、茎、叶的含硒量显著高于对照,并随着施硒量的增加而增加。相关分析表明:鸭儿芹根、茎、叶的含硒
量都与土壤施硒量呈极显著正相关。表4中还显示,除了土壤中没有施硒的CK组和施硒量为10.0mg/kg组
外,其余所有施硒处理组的鸭儿芹含硒量均呈现出叶>根>茎。方差分析表明:鸭儿芹相同部位的含硒量在各
处理组之间均呈现显著性差异(p<0.05)。
表4 土壤施硒对鸭儿芹含硒量的影响 μg/g
植株
部位
土壤施硒量/(mg·kg-1)
0  0.5  1.0  5.0  10.0
含硒量与施硒量
相关系数
根 0.15±0.01e 2.97±0.09d 10.28±0.10c 42.74±0.30b 64.37±0.50a 0.987**
茎 0.06±0.01e 1.43±0.02d 4.880±0.03c 12.47±0.10b 26.45±0.80a 0.995**
叶 0.13±0.01e 5.03±0.22d 17.71±0.30c 50.09±2.10b 62.35±1.80a 0.952**
2.3.2 鸭儿芹吸硒量及其分配 表5结果表明,鸭儿芹根、茎、叶的吸硒量和鸭儿芹的总吸硒量都随着土壤施
硒量的增加呈现先增大后减小的趋势,根吸硒量和茎吸硒量均在土壤施硒量为1.0mg/kg时达到最大,每盆
根吸硒量和茎吸硒量分别为0.031 3,0.022 0mg。叶吸硒量和总吸硒量在土壤施硒量为5.0mg/kg时达到最
大,每盆分别为0.096 5,0.144 5mg。表5数据还显示,鸭儿芹吸硒量的分布呈现叶>根>茎的规律,这与含
硒量呈现出的规律基本一致。
表5 每盆鸭儿芹各部位吸硒量及占总吸硒量的比例
土壤施硒量/
(mg·kg-1)
0  0.5  1.0  5.0  10.0

吸硒量/mg  0.0002±0.0000a 0.0103±0.0017a 0.0313±0.0023b 0.0262±0.0144b 0.0071±0.0029a
比例/% 24.50  21.87  23.56  18.13  14.92

吸硒量/mg  0.0002±0.0000a 0.0084±0.0014b 0.0220±0.0019d 0.0218±0.0039d 0.0127±0.0013c
比例/% 24.41  17.95  16.62  15.10  26.55

吸硒量/mg  0.0004±0.0000a 0.0283±0.0042b 0.0794±0.0032c 0.0965±0.0204c 0.0279±0.0037b
比例/% 51.09  60.19  59.82  66.77  58.53
总吸硒量/mg  0.0008±0.0000a 0.0470±0.0066b 0.1327±0.0070c 0.1445±0.0038c 0.0477±0.0069b
951第2期       常琳琳等:土壤施硒量对鸭儿芹生长、生理特性及硒积累的影响
2.3.3 鸭儿芹对土壤施硒的利用率 表6结果表明,不同施硒量、鸭儿芹不同部位对土壤施硒的利用率不同,
呈现出叶>根>茎。在本试验的施硒范围里,根对土壤施硒的利用率为0.04%~2.02%,茎对土壤施硒的利
用率为0.08%~1.41%,叶对土壤施硒的利用率为0.17%~5.16%,鸭儿芹对施硒的总利用率为0.29%~
8.59%。从不同施硒量对利用率的影响来看,在每盆土壤施硒量为1.5mg时,总利用率和根、茎、叶利用率都
达到最高,而在每盆土壤施硒量为15mg时,总利用率和根、茎、叶利用率都是最低,这说明在一定的施硒范围
内可以提高鸭儿芹对土壤施硒的利用率,超过这个范围又会降低鸭儿芹对土壤施硒的利用率。
表6 土壤施硒下每盆鸭儿芹的净吸硒量和施硒的利用率
每盆土壤施硒量/mg  0.75  1.5  7.5  15
根净吸硒量/mg  0.0093±0.0015a 0.0303±0.0025b 0.0253±0.0143b 0.0062±0.0026a
根对施硒利用率/% 1.24  2.02  0.34  0.04
茎净吸硒量/mg  0.0075±0.0014a 0.0211±0.0019b 0.0209±0.0039b 0.0117±0.0013a
茎对施硒利用率/% 1.00  1.41  0.28  0.08
叶净吸硒量/mg  0.0263±0.0043a 0.0774±0.0033b 0.0946±0.0204b 0.0260±0.0036a
叶对施硒利用率/% 3.52  5.16  1.26  0.17
总净吸硒量/mg  0.0432±0.0065a 0.1288±0.0072b 0.1408±0.0377b 0.0439±0.0068a
总利用率/% 5.76  8.59  1.88  0.29
2.4 土壤施硒对鸭儿芹品质的影响
2.4.1 土壤施硒对鸭儿芹可溶性蛋白和可溶性糖含量的影响 表7结果表明,各处理组的鸭儿芹可溶性蛋白
和可溶性糖的含量均低于对照,可溶性蛋白含量在土壤施硒量为10.0mg/kg时达到最低,与对照组相比下降
了9.84%;可溶性糖含量在土壤施硒量为0.5mg/kg时达到最低,与对照组相比下降了29.91%。方差分析显
示:各处理组可溶性蛋白含量均与对照组有显著性差异(p<0.05),而各处理组之间不具有显著性差异;各处
理组可溶性糖的含量均与对照组有显著性差异(p<0.05)。
表7 土壤施硒对鸭儿芹可溶性蛋白和可溶性糖含量的影响
土壤施硒量/(mg·kg-1) 0  0.5  1.0  5.0  10.0
可溶性蛋白含量/(μg·g
-1) 110.79±1.49a 103.41±3.31b 104.35±3.64b 102.42±2.54b 99.89±3.38b
可溶性糖含量/(mg·g-1) 63.51±5.30a 44.52±2.57d 55.24±2.51b  53.35±1.80bc  48.18±2.46cd
2.4.2 土壤施硒对鸭儿芹矿质元素吸收的影响 表8结果表明,随着土壤施硒量的增加,鸭儿芹对K和 Mg
的吸收呈现先降后增的趋势,各处理组均高于对照组,K增幅为4.20%~38.51%,Mg增幅为1.44%~
18.25%,均在土壤施硒量为10.0mg/kg时达到最大。在土壤施硒量为0.5mg/kg时,鸭儿芹对Na的吸收产
生了抑制作用,在施硒量为1.0~10.0mg/kg范围时,鸭儿芹对 Na的吸收呈促进作用,并在施硒量为10.0
mg/kg时达到最大。施硒量为5.0mg/kg时,鸭儿芹对Ca、Zn和 Mn的吸收产生了抑制,其他各处理组均高
于对照,Ca和 Mn在施硒量为1.0mg/kg时达到最大,Zn在施硒量为10.0mg/kg时达到最大。鸭儿芹对Cu
的吸收产生抑制作用,且在施硒量为0.5mg/kg时,抑制作用最大,与对照相比下降了46.38%。鸭儿芹对Fe
的吸收仅在施硒量为1.0mg/kg时呈现促进作用并达到最大,其他处理组均呈现抑制作用。
表8 土壤施硒对鸭儿芹矿质元素吸收的影响
土壤施硒量/(mg·kg-1) 0  0.5  1.0  5.0  10.0

含量/(mg·g-1) 3.49±0.18b 3.86±0.38b 3.64±0.17b 3.81±0.17b  4.83±0.54a
±% - 10.71  4.20  9.11  38.51
Na
含量/(mg·kg-1) 3.31±0.16c 3.02±0.55c 3.48±0.15bc  4.11±0.21b 6.23±0.68a
±% - -8.87  5.28  24.15  88.21
Ca
含量/(mg·g-1) 2.59±0.08b 3.35±0.32a 3.59±0.01a 2.28±0.04c  2.68±0.09b
±% - 29.12  38.52 -12.17  3.25
Mg
含量/(mg·g-1) 1.38±0.07b 1.51±0.15ab  1.50±0.04ab  1.40±0.05b 1.63±0.14a
±% - 9.38  8.96  1.44  18.25
Zn
含量/(mg·kg-1) 10.91±0.33ab  13.00±1.74a 12.78±0.10a 8.92±0.39b 13.70±2.70a
±% - 19.16  17.18 -18.21  25.57
Cu
含量/(mg·kg-1) 11.31±0.41a 7.11±0.62bc  7.50±0.38b 6.06±0.71c 10.56±0.95a
±% - -37.18 -33.72 -46.38 -6.64
Mn
含量/(mg·kg-1) 6.77±0.08bc  6.96±0.30b 8.35±0.14a 6.27±0.41c 7.21±0.56b
±% - 2.92  23.47 -7.34  6.58
Fe
含量/(mg·kg-1) 64.19±3.49b 63.58±2.00b 116.74±1.17a 42.54±2.01c 51.04±4.42c
±% - -0.95  81.87 -33.73 -20.49
061 水土保持学报       第27卷
图1 土壤施硒对鸭儿芹 MDA含量的影响
图2 土壤施硒对鸭儿芹CAT活性的影响
图3 土壤施硒对鸭儿芹SOD活性的影响
图4 土壤施硒对鸭儿芹POD活性的影响
图5 土壤施硒对鸭儿芹叶绿素含量的影响
2.5 土壤施硒对鸭儿芹生理特性的影响
2.5.1 土壤施硒对鸭儿芹 MDA含量的影响 从图1可以看
出,MDA的含量随着土壤施硒量的增加和生长时间的延长呈
现先下降后上升的趋势,并在施硒量为10.0mg/kg时达到最
高。5月23日和5月30日 MDA 的含量在施硒量为5.0
mg/kg时达到最低,与对照相比分别下降了19.32%,19.19%。
6月6日、6月13日和6月20日 MDA的含量均在施硒量为
1.0mg/kg时达到最低,与对照相比分别下降了20.09%,
17.52%,22.09%。方差分析表明:5月23日施硒量为0.5
mg/kg时 MDA 含量和6月6日、6月13日施硒量为5.00
mg/kg时 MDA含量与对照组无显著性差异,其余各组均与对
照存在显著性差异(p<0.05)。
2.5.2 土壤施硒对鸭儿芹过氧化氢酶(CAT)活性的影响 从
图2可看出,CAT活性均随着土壤施硒量增加和生长时间延长
呈先下降后上升的趋势,并在施硒量为10.0mg/kg时达到最
高。5月23日、5月30日和6月6日CAT活性均在施硒量为
5.0mg/kg时达到最低,与对照相比分别下降了29.02%,
12.37%,30.20%。6月13日和6月20日CAT活性分别在施
硒量为0.5,1.0mg/kg时达到最低,与对照相比分别下降了
32.10%,22.63%。方差分析表明:5月23日施硒量为10.0
mg/kg时CAT活性、5月30日施硒量为0.5mg/kg时CAT
活性和6月13日施硒量为5.0mg/kg时CAT活性与对照组
相比均无显著性差异,其余各组均与对照有显著性差异(p<
0.05)。
2.5.3 土壤施硒对鸭儿芹超氧化物歧化酶(SOD)活性的影响
从图3可以看出,SOD活性均随着土壤施硒量的增加呈现
先下降后上升的趋势,并在施硒量为10.0mg/kg时达到最高。
随着生长时间的延长,SOD活性则呈现先下降后上升再下降的
趋势。5月23日、5月30日SOD活性分别在施硒量为5.0,
0.5mg/kg时达到最低,与对照相比分别下降了13.25%,
13.46%。6月6日、6月13日和6月20日SOD活性均在施硒
量为1.0mg/kg时达到最低,与对照相比分别下降了12.64%,
13.19%,18.38%。方差分析表明:6月6日施硒量为1.0
mg/kg时SOD活性与对照组无显著性差异,其余各组均与对照
存在显著性差异(p<0.05)。
2.5.4 土壤施硒对鸭儿芹过氧化物酶(POD)活性的影响 从
图4可以看出,POD活性随着土壤施硒量的增加呈现先下降后
上升的趋势,并在施硒量为10.0mg/kg时达到最高。随着生
长时间的延长,POD活性呈现先下降后上升再下降的趋势。5
月30日、6月6日POD活性分别在施硒量为0.5,5.0mg/kg
时达到最低,与对照相比分别下降了30.17%,31.60%。5月
23日、6月13日和6月20日 POD活性均在施硒量为1.0
mg/kg时达到最低,与对照相比分别下降了29.76%,17.20%,
15.00%。方差分析表明:5月23日施硒量为10.0mg/kg时
POD活性与对照组无显著性差异,其余各组均与对照存在显著性差异(p<0.05)。
161第2期       常琳琳等:土壤施硒量对鸭儿芹生长、生理特性及硒积累的影响
2.6 土壤施硒对鸭儿芹叶绿素含量的影响
从图5可以看出,鸭儿芹叶绿素含量随着土壤施硒量的增加和生长时间的延长呈现先上升后下降的趋势,
均在施硒量为10.0mg/kg时达到最低。6月6日叶绿素含量在施硒量为0.5mg/kg时达到最高,为对照的
118.09%。5月23日、5月30日、6月13日和6月20日叶绿素含量均在施硒量为1.0mg/kg时达到最高,分
别为对照的127.26%,116.90%,122.17%,121.58%。方差分析表明:5月23日施硒量为10.0mg/kg时叶绿
素含量、6月13日和6月29日施硒量为5.0mg/kg时叶绿素含量与对照组相比均无显著性差异,其余各组均
与对照存在显著性差异(p<0.05)。
图6 土壤施硒对鸭儿芹脯氨酸含量的影响
2.7 土壤施硒对鸭儿芹脯氨酸含量的影响
从图6可以看出,鸭儿芹脯氨酸含量随着土壤施硒量的增
加和生长时间的延长,呈现先上升后下降的趋势,均在CK组达
到最低。5月23日、5月30日和6月6日脯氨酸含量均在施硒
量为 5.0 mg/kg 时达到最高,分别为对照的 154.72%,
159.67%,155.42%。6月13日和6月20日脯氨酸含量均在
施硒量为1.0mg/kg时达到最高,分别为对照的147.32%,
140.13%。方差分析表明:5月23日施硒量为0.5mg/kg时脯
氨酸含量、5月30日施硒量为10.0mg/kg时脯氨酸含量与对
照组相比均无显著性差异,其余各组均与对照存在显著性差异(p<0.05)。
3 结论与讨论
本试验研究了土壤施不同量的硒对鸭儿芹生长、品质及生理特性的影响。结果表明,土壤施硒量为0.5
mg/kg和1.0mg/kg时,鸭儿芹生长状况均好于对照组,并在施硒量为0.5mg/kg时,鸭儿芹的各生长指标达
到最大;土壤施硒量为5.0mg/kg和10.0mg/kg时,鸭儿芹各项生长指标均低于对照,由此可见,较高浓度的
硒对鸭儿芹生长产生了一定的抑制作用。因为,外源硒对植物的效应受剂量影响,适量硒可以促进植株生长,
增加产量,但过量硒则抑制其生长,并产生毒害作用[15]。并且此项试验中施硒对鸭儿芹生长作用的变化与王
晋民等人的研究结论[16]相一致。
本试验条件下,通过土壤施硒可以使鸭儿芹具有较高的含硒量,鸭儿芹根的含硒量为0.15~64.37μg/g,
茎的含硒量为0.06~26.45μg/g,叶的含硒量为0.13~62.35μg/g,含硒量呈现叶>根>茎的规律,说明鸭儿
芹吸收的硒不仅能在根中积累,也能向地上部分转移并在叶中积累,证明鸭儿芹具有较强的吸收、运输、转移土
壤中硒的能力,这不仅说明通过人为条件生产富硒鸭儿芹是有效可行的,而且对于丰富富硒产品和富硒试验材
料也具有实际参考价值。由于鸭儿芹根、茎、叶三部分的生物量差异不是很大,所以吸硒量的分布也呈现叶>
根>茎的规律,这与含硒量呈现出的规律一致。在评价一种植物吸硒能力时不能只看含硒量,而要结合生物量
来看,有时植株不同部位的生物量差距很大,因此吸硒量比含硒量更能反映植株不同部位积累硒的能力。鸭儿
芹的叶吸硒量最大,说明叶是鸭儿芹富硒能力最强的部位,而叶正是人们常食用的部位,这对生产富硒鸭儿芹
的研究和开发十分有利。本试验中鸭儿芹对土壤施硒的总利用率在0.29%~8.59%之间,叶的利用率大于根
和茎,说明土壤施硒生产富硒鸭儿芹是有效的措施。硒缺乏和过量都有害于健康,硒产品并不是含硒量越高越
好,我国营养学会推荐的成人日摄入量为50~250μg
[17]。按鸭儿芹中的硒有80%能被人体吸收,鸭儿芹主要
食其茎和叶2个部位,成人每天需要补硒50μg,则在土壤施硒量为0,0.5,1.0,5.0,10.0mg/kg下所生产的
鸭儿芹,分别需要食用488.89~961.64g,12.43~43.81g,3.53~17.09g,1.25~5.01g,1.00~2.36g。因
此从安全角度来看,本试验所用土壤适宜施硒量应该是0.5mg/kg,用这种条件下生产出来的鸭儿芹既能起到
补硒的作用,又不会有硒过量的危险。
本试验表明,土壤施硒降低了鸭儿芹中可溶性糖和可溶性蛋白的含量,杜振宇等[18]发现土壤施硒可以降
低萝卜中可溶性糖含量,与本试验研究结果一致,刘群龙等[19]发现喷施硒可以降低砀山酥梨叶片中可溶性蛋
白的含量,而尚庆茂等[20]发现增加硒素营养后,提高了生菜中可溶性蛋白质含量。这表明硒对作物品质影响
不尽一致的结果,可能与作物对硒的耐受性以及施硒浓度有关,也可能是一定浓度硒影响了各营养品质因子合
成过程中有关生物酶的活性,有待今后深入研究。在鸭儿芹对矿物质吸收上,土壤施硒对K、Mg元素的吸收
有促进作用,对Cu的吸收呈现抑制作用,对Na、Ca、Zn、Mn和Fe这5种元素的吸收在一定浓度下有不同程度
的提高,但是并没有表现出明显的规律,因此土壤施硒对植物矿质元素吸收的影响也有进一步研究的必要。
261 水土保持学报       第27卷
生理特性方面,SOD、POD、CAT等作为保护酶系统的重要组成部分,能维持体内活性氧产生和清除的动
态平衡,从而防止自由基的伤害。丙二醛(MDA)也是膜脂过氧化作用的产物之一。本试验研究表明:随着鸭
儿芹生长时间的延长和硒浓度的增加,鸭儿芹中的 MDA含量呈现先下降后上升的趋势。说明低浓度的硒有
利于降低过氧化产物 MDA的生成,对植物抗衰老有一定作用,而达到一定浓度后,随着硒浓度的增加,MDA
的含量反而增加,说明较高浓度的硒处理有利于 MDA的生成。随着鸭儿芹生长时间的延长和硒浓度的增加,
CAT活性呈现先下降后上升的趋势,可能是低浓度的硒能削弱对CAT的底物诱导作用而造成 CAT活性下
降,高浓度的硒对植物生长产生胁迫,从而使保护酶CAT活性上升。SOD活性和POD活性随着鸭儿芹生长
时间的延长呈现先下降后上升再下降的趋势,随着硒浓度的增加呈现先下降后上升的趋势,由此说明,适量施
硒能提高鸭儿芹SOD和POD的活性,提高鸭儿芹的抗性,延缓其衰老。硒作用方式的多样性、抗氧化酶作用
底物的相互关联性及其在细胞内分布的区间性等的存在,决定了硒对所有的抗氧化酶类活性产生影响以及作
用方向和程度的差异[21]。叶绿素含量随着鸭儿芹生长时间的延长和硒浓度的增加呈现先上升后下降的趋势,
一定量的硒可促进叶绿素的合成,当硒含量超过一定量则对鸭儿芹的生长产生抑制作用,引起叶绿素含量降
低,这可能是硒中毒的表现。植物体内游离脯氨酸积累可防止植物细胞结构和功能受损伤或降低伤害程度,还
具有清除活性氧的功能。本研究中,脯氨酸含量随着鸭儿芹生长时间的延长和硒浓度的增加均呈现先上升后
下降的趋势,各处理组脯氨酸含量均比对照高,说明补硒能提高鸭儿芹中脯氨酸的含量,因而能提高鸭儿芹的
抗逆性,对于鸭儿芹施硒有一定的指导意义。
通过综合分析施硒量对鸭儿芹生长、生理特性、硒积累及食用安全性的影响,确定土壤施硒量以0.5
mg/kg为宜。
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