全 文 ：植物生理学报 Plant Physiology Journal 2015, 51 (5): 655~660　　doi: 10.13592/j.cnki.ppj.2015.0072 655
收稿 2015-01-28　　修定 2015-04-08
资助 国家现代农业(梨)产业技术体系建设专项(Nycytx-29-30)、国家自然科学基金(31171943)和河南省重大科技攻关项目
(092101110600)。
* 通讯作者(E-mail: walnut-wu@126.com; Tel: 0371-63558798)。
叶面喷硒对梨果实矿质元素积累和贮藏特性的影响
刘群龙1, 郝燕燕1, 郝国伟2, 吴国良3,*, 牛铁泉1
1山西农业大学园艺学院, 山西太谷030801; 2山西省农业科学院果树研究所, 山西太谷030815; 3河南农业大学园艺学院, 郑
州450002
摘要: 以10年生白梨品种‘砀山酥梨’ (Pyrus bretschneideri cv. ‘Dangshan Suli’)为试材, 研究叶面喷施0、5、10和20 mg·L-1亚
硒酸钠对果实矿质元素积累和贮藏特性的影响。结果表明: 叶面喷硒提高了梨果实钾、硫、铁、锰、铜、硼和硒元素的
含量, 且喷施5 mg·L-1硒时, 果实铁含量较对照极显著提高21.30% (P<0.01), 铜含量显著提高24.60% (P<0.05); 但随喷硒浓
度继续增加, 果实铁和铜元素含量逐渐降低, 钾、硫、锰、硼和硒元素含量则逐渐升高, 至20 mg·L-1时, 果实硫和硒元素含
量分别较对照极显著提高72.68%和64.29% (P<0.01), 钾、锰和硼元素含量分别显著提高13.78%、19.82%和26.15%
(P<0.05)。喷施5和10 mg·L-1硒使果实磷含量分别显著降低45.87%和37.28% (P<0.05)。喷施5 mg·L-1硒可显著降低果实贮
藏期间的病果率, 提高果实耐贮性。叶面喷硒浓度与果实硒、镁和硼等元素含量呈显著正相关(P<0.05); 果实铁含量与钙
和锌含量呈极显著负相关(P<0.01), 与氮含量呈显著负相关(P<0.05)。由此可见, 叶面喷硒对梨果实矿质元素积累和贮藏特
性的影响存在浓度差异。
关键词: 梨; 硒; 矿质营养; 果实品质; 贮藏特性
Effects of Spraying Selemium on the Mineral Elements Content and the Stor-
age Properties of the Pear Fruits
LIU Qun-Long1, HAO Yan-Yan1, HAO Guo-Wei2, WU Guo-Liang3,*, NIU Tie-Quan1
1College of Horticultural Science, Shanxi Agricultural University, Taigu, Shanxi 030801, China; 2Institute of Fruit Science, Shanxi
Academy of Agricultural Sciences, Taigu, Shanxi 030815, China; 3College of Horticultural Science, Henan Agricultural University,
Zhengzhou 450002, China
Abstract: The ten-year-old trees, Pyrus bretschneideri cv. ‘Dangshan Suli’, were used as materials to spray dif-
ferent concentrations of sodium selenite for analyzing the effect of selenium on the mineral elements content
and the storage properties of the pear fruits. The results showed: spraying selenium could increase the content
of potassium, sulfur, iron, manganese, copper, boron and selenium. When spraying 5 mg·L-1 Se dosage, the con-
tent of iron increased significantly 21.30% (P<0.01), and the content of copper increased significant 24.60%
(P<0.05) comparing with the control. With the increase of the Se dosage, the content of iron and copper de-
creased gradually, but the content of potassium, sulfur, manganese, boron and selenium increased gradually.
The content of sulfur and selenium increased significantly 72.68% and 64.29% (P<0.01), and the content of po-
tassium, manganese and boron significant increased 13.78%, 19.82% and 26.15% respectively (P<0.05) when
spraying 20 mg·L-1 Se dosage. However, the content of phosphorus significant decreased 45.87% and 37.28%
respectively when spraying 5 and 10 mg·L-1 Se dosage (P<0.05). Spraying 5 mg·L-1 Se dosage could significant
decrease the rate of fruit disease after the cold storage, and improve the storage properties of the pear fruits com-
pared with the control. The Se dosage was significant positive correlation with the content of selenium, magne-
sium and boron (P<0.05). The content of iron was significantly negative correlation with the content of calcium
and zinc (P<0.01), and it was significant negative correlation with the content of nitrogen (P<0.05). Therefore, the
effect of Se on the mineral elements content and the storage properties varied depending on its dosage.
Key words: pear; selenium; mineral elements; fruit quality; storage properties
植物生理学报656
硒是人和动物必需的微量元素之一, 具有多
种有益的生物学功能(Schwarz和Foltz 1957)。现已
发现人类40多种疾病与缺硒或低硒有关, 如克山
病、大骨节病和心血管疾病等。人工补硒是防治
多种缺硒疾病的主要途径(Broadley等2006; Finley
2007; Tsai等2013), 其中富硒产品的开发和利用是
我国乃至全世界缺硒地区人工补硒的一种重要手
段(Ramos等2010)。白梨品种‘砀山酥梨’ (Pyrus
bretschneideri cv. ‘Dangshan Suli’)原产安徽省砀山
县, 是古老的晚熟梨优良品种, 因其果大核小、酥
脆甘甜、营养丰富而驰名中外, 并深受广大消费
者喜爱, 在我国安徽、山东、山西、陕西、新疆
和云南等地广泛栽培。已有研究表明, 增施硒肥
不仅可提高苹果(张海英等2010)、葡萄(Licina等
2000; 朱丽琴等2007)和金桔(吴其飞等2002)等果
实的总硒含量, 以及苹果(宁婵娟等2013)和猕猴桃
(刘仁道等2012)等果实的有机态硒含量, 而且对果
实矿质元素积累(王斐等2012)和重金属(杨燕君等
2013)含量也有明显影响。Yao等(2013)研究结果
表明, 土壤施硒减少了小麦籽粒中铁元素的含量,
增加了氮、锌和锰元素的含量。此外, 由于硒的
抗氧化作用, 施硒提高了桃(郭燕等2014)和草莓
(田磊2010)等果实的贮藏效果。但有关叶面喷硒
对‘砀山酥梨’果实矿质元素积累和贮藏特性的研
究, 尚未见有系统报道。本文在研究硒对梨树叶
片衰老和抗氧化酶系统(刘群龙等2011)、光合同
化物积累(刘群龙等2014), 以及果实品质(吴国良
等2004)影响的基础上, 通过叶面喷施亚硒酸钠, 测
定并比较‘砀山酥梨’成熟果实内各种矿质元素含
量和果实冷藏期间的病果率, 研究不同浓度亚硒
酸钠对‘砀山酥梨’果实矿质元素积累和果实耐贮
性的影响, 以为梨树栽培中硒的科学使用和富硒
果品开发提供技术参考。
材料与方法
1 试验材料与处理
试验于2013年2月至2014年6月在山西农业大
学果树学重点实验室进行。材料为山西省农业科
学院果树研究所太谷综合试验站的10年生白梨
(Pyrus bretschneideri Rhed.)品种‘砀山酥梨’, 砧木
为杜梨(Pyrus betulifolia Bge.), 株行距3 m×4 m。
春季梨树萌芽前选择主干粗度相近、长势一致的
植株挂牌标记, 萌芽后喷硒前再选择标记植株中
生长健壮、树体大小基本一致且结果相当的梨树
作为试验树, 共20株。试验站梨园土壤为沙壤土,
pH 6.9, 15~25 cm土层, 树盘内硒含量0.24 mg·kg-1,
行间硒含量0.18 mg·kg-1, 低于富硒土壤全硒含量
的临界值。
试验采用单因素随机区组设计, 单株为一个
小区, 每行邻近的4株树为一个区组, 5次重复。在
梨树幼果期(5月下旬)和果实膨大期(7月中旬)的晴
天下午4:00以后分别对梨树叶片喷施0 (对照)、5
(低浓度)、10 (中浓度)和20 mg·L-1 (高浓度)的亚硒
酸钠(Na2SeO3), 至叶片滴水为度。
2 试验方法
2.1 果实采收及其处理
2013年9月28日, 待梨果实进入完熟期后, 在每
株树外围东南西北四个方向各摘取15个无病虫
害、且无机械损伤的果实共60个, 及时带回试验室,
其中30个用于矿质元素含量测定, 其余30个用于果
实贮藏特性研究。测定矿质元素时, 将采回的果实去
皮, 纵切成薄片, 依对角线方向取每个果实上约1/8
的果肉混合, 75 ℃烘干至恒重, 高速万能粉碎机粉
碎, 装入自封袋, 常温密封于干燥器中, 保存待测。
2.2 果实矿质元素和硒元素含量测定
参照鲍士旦(2000)的方法测定主要矿质元素
含量, 其中氮测定采用H2SO4-H2O2消煮-奈氏比色
法; 磷测定采用H2SO4-H2O2消煮-钼蓝比色法, 钾测
定采用H2SO4-H2O2消煮-火焰光度法, 钙、镁、
铁、锰、铜和锌测定采用原子吸收分光光度法
(Atomic Absorption Spectrophotometry, AAS法), 硼
测定采用姜黄素比色法。硫测定采用HNO3-HC-
lO4消化-硫酸钡比浊法(鲁如坤2000)。按国家标准
GB5009.93-2010, 采用HNO3-HClO4消化-HCl还原-
氢化物原子荧光光谱法(Atomic Fluorescence Spec-
trometry, AFS法), 测定果实硒元素含量。
2.3 果实贮藏和病果率统计
将采回的果实在背阴处进行自然降温, 2周后
将果实放于铺有保鲜袋的纸箱中, 冷库贮藏。库
温1~2 ℃, 相对湿度90%。冷藏180 d后统计果实发
病情况, 计算病果率。统计时, 将果皮或果肉褐变
腐烂、长霉等的果实, 作为病果。病果率=病果数/
刘群龙等: 叶面喷硒对梨果实矿质元素积累和贮藏特性的影响 657
总果数×100%。
3 数据整理与分析
原始数据采用Excel 2003进行整理, 数值计算
结果用平均值±标准误表示; 采用SAS V8.0进行
Duncan多重比较和相关性分析。
实验结果
1 叶面喷硒对梨果实大量元素积累的影响
1.1 对果实氮、磷和钾元素积累的影响
与对照相比, 叶面喷硒降低了果实氮和磷元
素的含量, 提高了果实钾元素含量(表1)。叶面喷
施5、10和20 mg·L-1硒使果实氮元素含量分别较对
照降低了3.60%、2.57%和1.20%, 但各处理氮含量
与对照差异均未达显著性水平。随喷硒浓度增加,
喷硒各处理果实磷元素分别较对照降低了
45.87%、37.28%和27.24%, 且喷施5和10 mg·L-1硒
使果实磷元素含量显著降低(P<0.05)。随喷硒浓
度增加, 叶面喷硒使果实钾元素含量分别提高了
6.74%、11.00%和13.78%, 且喷施10和20 mg·L-1硒
显著提高了果实钾元素含量(P<0.05)。
表1 喷硒对‘砀山酥梨’果实大量元素含量的影响
Table 1 Effect of spraying selenium on the macroelement content in the fruits of ‘Dangshan Suli’
喷硒浓度 氮含量 磷含量 钾含量 钙含量 镁含量 硫含量
/mg·L-1 /mg·kg-1 (DW) /mg·kg-1 (DW) /mg·kg-1 (DW) /mg·kg-1 (DW) /mg·kg-1 (DW) /mg·kg-1 (DW)
0 (CK) 5.83±0.55Aa 2.79±0.52Aa 11.72±0.41Ab 18.90±3.23Aa 0.59±0.14Aa 2.49±0.77Bb
5 5.62±0.23Aa 1.51±0.20Ab 12.51±0.51Aab 13.99±1.32Aa 0.64±0.16Aa 2.81±0.29ABb
10 5.68±0.41Aa 1.75±0.37Ab 13.01±0.25Aa 15.96±2.42Aa 0.66±0.17Aa 3.39±0.59ABab
20 5.76±0.34Aa 2.03±0.26Aab 13.33±0.76Aa 17.78±3.27Aa 0.79±0.20Aa 4.25±0.63Aa
　　同列不同大小写字母分别表示处理间差异极显著(P<0.01)和差异显著(P<0.05)。表2同。
1.2 对果实钙、镁和硫元素积累的影响
与对照相比, 叶面喷硒降低了果实钙元素的
含量, 增加了果实镁和硫元素含量(表1)。叶面喷
施5、10和20 mg·L-1硒使果实钙元素含量分别较对
照降低了25.98%、15.56%和5.93%, 但各处理钙元
素含量与对照差异不显著。果实镁元素含量相对
较低, 随喷硒浓度的增加, 镁元素含量逐渐升高,
但各处理与对照差异也未达显著性水平。随喷硒
浓度增加, 喷施不同浓度硒使果实硫元素含量分
别提高了12.85%、36.00%和72.68%, 且喷施20
mg·L-1硒极显著提高了果实硫含量(P<0.01)。
由此可见, 叶面喷施低浓度硒抑制了果实磷
元素的积累, 随喷硒浓度增加, 这种抑制作用逐渐
减弱; 叶面喷施高浓度硒促进了果实钾和硫元素
的积累; 硒对果实氮、钙和镁元素的积累影响不
明显。
2 叶面喷硒对梨果实微量元素积累的影响
2.1 对果实铁、锰和铜元素积累的影响
除喷施20 mg·L-1硒使果实铜元素含量降低外,
其余各处理均提高了果实铁、锰和铜元素的含量
(表2)。与对照相比, 喷施5 mg·L-1硒使果实铁元素
含量极显著提高了21.30% (P<0.01); 喷施10和20
mg·L-1硒使果实铁元素含量分别提高了10.05%和
3.24%, 但与对照间的差异不显著。随喷硒浓度增
加 , 叶面喷硒使果实锰元素含量分别提高了
5.53%、8.76%和19.82%, 且喷施20 mg·L-1硒使果
实锰元素含量较对照显著提高(P<0.05)。喷施5和
10 mg·L-1硒, 增加了果实对铜元素的吸收, 增幅分
别为24.60%和12.31%, 且喷施5 mg·L-1硒使梨果实
铜元素含量显著增加(P<0.05)。
2.2 对果实锌和硼元素积累的影响
与对照相比, 叶面喷硒降低了果实锌元素含
量, 提高了果实硼元素含量(表2)。随喷硒浓度增
加, 果实锌元素含量分别较对照降低了13.51%、
7.51%和2.40%, 硼元素含量分别提高了11.67%、
14.48%和26.15%, 且喷施20 mg·L-1硒使梨果实硼
元素含量显著提高(P<0.05), 其余各处理果实锌和
硼元素含量与对照间的差异均不显著。
由此可见, 叶面喷施低浓硒促进了果实对铁
和铜元素的积累 , 高浓度硒促进了果实对锰和
硼元素的积累 ; 喷硒对果实锌元素积累的影响
不明显。
植物生理学报658
2.3 对果实硒元素积累的影响
果实是可供人类食用的经济器官, 叶面喷硒
的主要目的就是要提高果实中的硒含量。由表2
可知, 喷硒可提高果实硒元素含量, 且随喷硒浓度
增加, 果实硒含量不断提高。喷施5 mg·L-1硒使果
实硒元素含量显著提高了35.71% (P<0.05), 喷施10
和20 mg·L-1硒使果实硒元素含量分别极显著提高
了42.86%和64.29% (P<0.01)。因此, 喷硒对果实硒
元素积累具有明显效果。
3 叶面喷硒对果实贮藏期间病果率的影响
随喷硒浓度增加, 对照和喷硒各处理果实冷
库贮藏后的平均病果率依次为11.33%、4.67%、
8.67%和13.33%。统计分析表明, 喷施5 mg·L-1硒
的果实病果率较对照显著降低了58.78% (P<0.05),
施10和20 mg·L-1硒的果实病果率与对照差异不显
著。因此, 叶面喷施5 mg·L-1硒可提高果实的贮存
性能, 增加贮藏效益。
4 叶面喷硒浓度与果实矿质元素含量的相关性分析
由表3可知, 叶面喷硒浓度与果实硫和锰元素
含量呈极显著正相关(P<0.01), 与果实硒、镁和硼
元素含量呈显著正相关(P<0.05); 果实硒含量与钾
和硼含量分别呈极显著(P<0.01)和显著(P<0.05)正
相关。因此 , 叶面喷硒能够提高果实硒、钾、
镁、硫、锰和硼元素的含量。另外, 果实铁含量
与钙和锌含量呈极显著负相关(P<0.01), 与氮含量
呈显著负相关(P<0.05), 因此喷硒使果实铁含量提
高, 但易造成果实氮、钙和锌元素含量降低。此
外, 果实氮含量与磷、钙和锌含量, 钾含量与硼含
量均呈显著正相关(P<0.05)。
讨　　论
矿质营养是作物生长发育必需的营养成分,
也是作物产量和品质形成的物质基础。果实内的
矿质营养除影响果实生长发育外, 还会影响到果
表2 喷硒对‘砀山酥梨’果实微量元素和硒含量的影响
Table 2 Effect of spraying selenium on the microelement content in the fruits of ‘Dangshan Suli’
喷硒浓度 铁含量 锰含量 铜含量 锌含量 硼含量 硒含量
/mg·L-1 /mg·kg-1 (DW) /mg·kg-1 (DW) /mg·kg-1 (DW) /mg·kg-1 (DW) /mg·kg-1 (DW) /mg·kg-1 (DW)
0 (CK) 33.62±2.51Bb 2.17±0.07Ab 49.47±2.55ABbc 3.33±0.33Aa 16.37±1.44Ab 0.14±0.02Bc
5 40.78±3.25Aa 2.29±0.10Aab 61.64±3.78Aa 2.88±0.37Aa 18.28±1.65Aab 0.19±0.01ABb
10 37.00±2.98ABb 2.36±0.09Aab 55.56±4.10ABab 3.08±0.37Aa 18.74±0.99Aab 0.20±0.01Aab
20 34.71±2.25Bb 2.60±0.08Aa 41.92±2.52Bc 3.25±0.27Aa 20.65±0.66Aa 0.23±0.01Aa

表3 叶面喷硒浓度与果实矿质元素含量间的相关性
Table 3 Correlation coefficients between exogenous selenium dosage and the content of the mineral element in pear fruits
硒浓度 硒含量 氮含量 磷含量 钾含量 钙含量 镁含量 硫含量 铁含量 锰含量 铜含量 锌含量 硼含量
硒浓度 1.0000
硒含量 0.9524* 1.0000
氮含量 –0.1017 –0.3933 1.0000
磷含量 –0.3528 –0.6160 0.9665* 1.0000
钾含量 0.9325 0.9935** –0.4092 –0.6279 1.0000
钙含量 0.0392 –0.2549 0.9874* 0.9171 –0.2656 1.0000
镁含量 0.9840* 0.9135 –0.0583 –0.3047 0.8740 0.0677 1.0000
硫含量 0.9967** 0.9351 –0.0421 –0.2970 0.9202 0.1024 0.9738* 1.0000
铁含量 –0.1269 0.1584 –0.9577* –0.8646 0.1587 –0.9903** –0.1348 –0.1944 1.0000
锰含量 0.9959** 0.9444 –0.1073 –0.3553 0.9147 0.0264 0.9954 0.9873* –0.1042 1.0000
铜含量 –0.5688 –0.2922 –0.7551 –0.5656 –0.2559 –0.8299 –0.6101 –0.6105 0.8528 –0.5699 1.0000
锌含量 0.0949 –0.1992 0.9765* 0.8922 –0.2088 0.9983** 0.1192 0.1586 –0.9955** 0.0802 –0.8556 1.0000
硼含量 0.9764* 0.9863* –0.3027 –0.5345 0.9628* –0.1707 0.9643* 0.9571* 0.0882 0.9799* –0.3947 –0.1165 1.0000
　　*和**分别表示相关系数在α=0.05和0.01水平上显著和极显著。
刘群龙等: 叶面喷硒对梨果实矿质元素积累和贮藏特性的影响 659
实品质(潘海发等2011), 甚至影响到果实采后的贮
藏效果(龚新明等2009)。磷是植物体内核酸、核
蛋白、磷酸腺苷和许多酶的组成成分, 参与植物
体内多种生理代谢过程, 增施磷肥可使贮藏果实
内乙烯含量增加, 虎皮病和褐心病增多。本研究
结果表明, 叶面喷硒显著降低了果实中的磷含量
(P<0.05), 且低浓度硒对果实磷元素积累的抑制作
用较强。此结果与赵文龙等(2013)的亚硒酸盐与
磷酸盐共存时, 能够抑制小白菜对磷的吸收, 导致
小白菜地上部磷含量下降的结果相类似。这可能
是由于植物对磷酸盐和亚硒酸盐的吸收属同一个
磷酸盐转运通道, 两者间存在竞争吸收作用有关
(Li等2008)。此外, 由于喷施低浓度硒可提高叶片
抗氧化能力, 增加光合产物积累(刘群龙等2014), 从
而促进了果实生长, 引起了生物稀释效应, 亚硒酸
盐抑制和生长稀释作用的共同效应使喷施低浓度
硒果实的磷元素含量明显降低; 随喷硒浓度增加,
硒对果实生长的促进作用逐渐减弱, 甚至产生毒害
效应, 生物稀释效应降低, 磷元素含量缓慢提高。
铁元素与果实碳水化合物、有机酸(如苹果
酸和柠檬酸)和维生素的合成有关, 缺铁会降低果
实还原糖、有机酸以及维生素B2的含量(关军锋
2001)。本研究结果表明, 叶面喷施低浓度硒, 可显
著提高果实铁元素含量。此结果与王斐等(2012)
通过叶面喷施氨基酸硒肥提高了华酥梨果实的铁
含量, 但对华金和五九香梨果实铁含量影响不明
显的结果不完全一致。此外, Yao等(2013)研究结
果表明, 土施硒肥减少了小麦籽粒中铁元素的含
量; 胡莹等(2013)研究结果表明, 土施1.0 mg·kg-1
硒, 可显著降低水稻谷壳的铁含量, 但对根表铁
膜、根系、茎叶和糙米中的铁含量没有显著影
响。由此可见, 外源施硒对植物组织铁元素积累
的影响, 与植物种类、品种, 施硒浓度和方式, 甚
至与取样部位均有很明显的关系。
随着人们健康意识的增强和对硒营养认识的
逐步加深, 外源施硒后, 果实硒含量水平的高低受
到普遍关注。朱丽琴等(2007)、王斐等(2012)、张
海英等(2010)的研究结果表明, 果实内的硒含量随
外源硒浓度的增加而明显提高。本试验结果也表
明, 梨果实硒含量随喷硒浓度的增加而提高, 且果
实硒含量与喷硒浓度呈显著正相关(P<0.05), 说明
叶面喷硒可明显增加果实硒元素的积累。计算结
果表明, 喷施低浓度硒的梨树, 鲜果中平均含硒
27.55 µg·kg-1, 每个梨果含硒7~8 µg, 符合GB13105-
91《食品中硒限量卫生标准》中水果硒含量不超
过50 µg·kg-1的要求, 可安全食用。但富硒果实中
的硒在人体内吸收、转化和作用机理等方面工作,
有待进一步研究。
有关硒对果实耐贮性的影响, 本研究结果表
明, 叶面喷施5 mg·L-1硒显著降低了果实贮藏期间
病果率, 从而提高了果实耐贮性, 延长了果实货架
期。此结果与郭燕等(2014)在油桃上的研究结果
相类似。这可能与施硒能提高贮藏果实内谷胱甘
肽过氧化物酶、超氧化物歧化酶和过氧化氢酶等
抗氧化酶的活性, 减少果实过氧化氢和超氧阴离
子的积累, 抑制果实丙酮酸激酶和琥珀酸脱氢酶
等呼吸酶的活性, 从而延缓果实衰老速度, 提高果
实贮藏性能有关(田磊2010)。
综上所述, 随喷硒浓度增加, 梨果实硒元素含
量明显提高, 且喷施低浓度硒, 可显著提高果实铁
和铜元素的含量, 改善果实贮藏效果, 但易导致果
实磷元素含量降低。此外, 果实铁含量与氮、钙和
锌含量之间存在负相关关系。因此, 结合以前的研
究结果, 建议在栽培过程中, 对梨树喷施或土施低
浓度硒时, 应注意增施磷肥, 适量补充氮肥、钙肥
和锌肥, 减少铁和铜等元素含量高的微肥或农药的
使用, 以促进梨树生长和结果, 改善果实品质。
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