全 文 ：中国生态农业学报 2010年 3月 第 18卷 第 2期
Chinese Journal of Eco-Agriculture, March 2010, 18(2): 299−302


* 山西省自然科学基金项目(2006011079)资助
樊文华(1962~), 男, 教授, 主要从事土壤生态和肥力方面的研究。E-mail: fwh012@163.com
收稿日期: 2009-04-08 接受日期: 2009-07-26
DOI: 10.3724/SP.J.1011.2010.00299
硒、钴配施对玉米产量及籽粒蛋白质和
硒、钴含量的影响*
樊文华 郭利刚
(山西农业大学资源环境学院 太谷 030801)
摘 要 通过盆栽试验, 研究了 Se、Co配施对玉米产量和籽粒中蛋白质、Se、Co含量的影响。结果表明: 单
施 Se对玉米产量无明显不良影响; 单施 5 mg·kg−1的 Co对玉米产量无明显影响, 但 10 mg·kg−1和 20 mg·kg−1
的 Co处理可明显降低玉米产量; 5 mg·kg−1的 Co和 0.5 mg·kg−1的 Se配施可明显提高玉米产量, 比对照(C0S0)
提高 35.75%。单施 Se 和单施 Co 以及 Se、Co 配施均对玉米籽粒中蛋白质含量无明显影响。单施 Co 对玉米
籽粒的 Se含量影响不大, 而单施 Se以及 Se、Co配施均可明显提高玉米籽粒的 Se含量。单一施 Se和单一施
Co可以提高玉米籽粒中 Co的含量。Se、Co配施时, 施 Co 10 mg·kg−1和 20 mg·kg−1时, Se能抑制 Co在玉
米籽粒中的积累。Se、Co配施能明显改善玉米籽粒 Se、Co的营养状况, 且各处理玉米籽粒中 Se、Co含量均
低于牲畜、家禽的最大安全量。
关键词 Co Se 配施 玉米 籽粒 产量 蛋白质
中图分类号: S143.7; S512.1 文献标识码: A 文章编号: 1671-3990(2010)02-0299-04
Effect of combined Se and Co application on yield and protein,
Se and Co contents in grain of corn
FAN Wen-Hua, GUO Li-Gang
(College of Resources and Environment, Shanxi Agricultural University, Taigu 030801, China)
Abstract A pot experiment was conducted to study the effect of combined Se and Co application on the yield, and the grain protein,
Se and Co contents of corn. The results show that the application of Se alone does not significantly affect corn yield. Yield is also not
affected when Co alone is applied at the rate of 5 mg·kg−1. However, yield of corn obviously drops at 10 mg·kg−1 or 20 mg·kg−1
Co. Compared with the control, yield increases by 35.75% under combined application of 0.5 mg·kg−1 Se and 5 mg·kg−1 Co. Grain
protein content is not influenced by individual or combined applications of Se and Co. Grain Se content is also not notably affected
by Co. However, grain Se content increases under Se or combined application of Se and Co. Grain Co content increases under indi-
vidual application of Se or Co. However, grain Co content decreases under combined application of 10 mg·kg−1 or 20 mg·kg−1 Co
with Se. Generally, corn Se and Co nutrient improves under combined Se and Co application. Moreover, grain Se and Co is below the
maximum safe level for livestock and poultry.
Key words Co, Se, Combined application, Corn, Grain, Yield, Protein
(Received April 8, 2009; accepted July 26, 2009)
Se 和 Co 是人和动物所必需的微量元素, 人畜
体内缺 Se和缺 Co均会导致多种疾病的发生[1−5]。中
国土壤缺 Se面积约占国土面积的 2/3[6], 制约着中国
食物的 Se 营养水平。Co 虽不是所有植物的必需营
养元素, 却是豆科植物和蓝藻类生物固氮所必需的
元素[7−8], 对多种作物有增产和改善品质的作用[3,9]。
人类的 Se、Co营养主要来自粮食和蔬菜等, 牲畜的
Se、Co营养主要来自牧草、饲料等, 而植物中 Se、
Co 主要来源于土壤, 因此, 通过土壤–植物系统合
理提高农产品和植物中 Se、Co的水平, 是改善人与
300 中国生态农业学报 2010 第 18卷


动物 Se、Co营养的根本途径[5,10]。玉米是人们食用
较多的食物, 也是牲畜的主要日粮。有关 Se 或 Co
单一因素对玉米生长发育及 Se 或 Co 含量研究较
多[11−15], Se、Co配施对玉米产量及 Se、Co含量的影
响尚少见报道。本文采用盆栽试验, 研究不同浓度
Se、Co 配施对玉米产量及籽粒中蛋白质和 Se、Co
含量的影响, 为提高食物链中农产品的 Se、Co水平
及 Se、Co在农业生产中的应用提供科学依据。
1 试验材料与方法
1.1 试验材料
试验设在山西农业大学资源环境学院温室大
棚。供试土壤为石灰性褐土, 采自山西农业大学农
场麦地耕层 0~20 cm, 质地为中壤, 在严防污染的条
件下晾干, 碾碎、过筛, 充分混匀备用。供试土壤
pH7.74, 有机质 22.83 g·kg−1, 碱解氮 52.5 mg·kg−1,
速效磷 14.2 mg·kg−1, 速效钾 218.4 mg·kg−1, 全氮
587.01 mg·kg−1, 全磷 0.97 g·kg−1, 有效钴 0.151
mg·kg−1, 有效硒 0.085 mg·kg−1。供试作物为玉米,
品种为“三北 7 号”。试验用硫酸钴(CoSO4)和亚硒
酸钠(Na2SeO3)均为分析纯。
1.2 试验方法
试验采用 2 因素 4 水平完全随机设计方案。施
Co 量分别为 0 mg·kg−1(土)、5 mg·kg−1(土)、10
mg·kg−1(土)、20 mg·kg−1(土)(分别用 C0、C1、C2、
C3 表示 ), 施 Se 量分别为 0 mg·kg−1(土 )、0.5
mg·kg−1(土)、1 mg·kg−1(土)、2 mg·kg−1(土)(分别
用 S0、S1、S2、S3 表示)。试验共 16 个处理, 3 次
重复, 采用 30 cm×27 cm的聚乙烯塑料盆, 每盆装
风干土 15 kg, 每 kg土施底肥NH4NO3 0.5 g、KH2PO4
0.2 g、K2SO4 0.15 g, 均为分析纯。
玉米种子经消毒、催芽、精选后, 每盆等距播
4~5粒, 播深为 2 cm。出苗后长至 3叶期, 每盆选择
长势、长相尽可能均匀一致的幼苗, 定植 2 株。生
育期用蒸馏水每 3 d平衡 1次水分, 保持土壤水分含
量在田间持水量的 70%, 平衡水分的同时依次轮换
每个盆钵的位置, 定期管理。
1.3 样品采集与分析
成熟期采集收获物, 供其产量品质的测定。用
凯氏定氮法测定籽粒粗蛋白[16], 用 HNO3-HClO4 消
煮、原子吸收分光光度计法测定籽粒全钴 [17], 用
HNO3-HClO4消煮、原子荧光光度计法测定籽粒全硒
(GB/T5009.93—2003)[18]。
1.4 数据处理
采用 Excel结合 SAS进行试验结果的统计分析、
计算(用 Duncan法进行检验, α=0.05)。
表 1 Se、Co配施对玉米产量的影响
Tab.1 Effects of Se and Co combined application on the
yield of corn g·pot−1
处理
Treat-
ment
S0 S1 S2 S3
C0 32.03±0.11b 31.87±1.94b 32.87±1.01b 32.68±0.53b
C1 32.44±0.23b 43.48±0.42a 17.20±0.21e 20.83±1.30d
C2 20.03±1.05d 30.21±0.75b 14.67±0.22f 16.61±0.36e
C3 12.46±0.17f 23.88±0.72c 10.87±0.18g 6.31±0.21h
不同字母表示差异达 5%显著水平, 下同。Different small letters
mean significant difference at 5% level. The same below.

2 结果与分析
2.1 Se、Co配施对玉米产量的影响
一些研究表明, 大豆叶面喷施 Se对大豆产量的
影响不显著, 高浓度的 Se显著降低大豆产量[19]。但
也有研究表明 , 叶面喷施 Se 可显著提高水稻产
量[20]。低浓度的 Co对玉米幼苗生长有促进作用, 但
过量外源 Co 对植物产生毒害作用 [15], 施 Co 5
mg·kg−1(土)、10 mg·kg−1(土)、20 mg·kg−1(土), 糙
米产量减产幅度分别为 15%、30%和 40%[21], 施 Co
量低于 4 mg·kg−1(土)可提高小麦产量[22]。
由表 1可知, 单施 Se对玉米产量无明显不良影
响。单施 Co与对照相比在低浓度时玉米产量有所提
高, 但增幅不明显, 而在中、高浓度时玉米产量都有
不同程度的降低。从 Co、Se配施作用对玉米产量的
影响看, Se 浓度为 0.5 mg·kg−1时, 玉米产量随施
Co量增加呈先增后降趋势; Se浓度为 1.0 mg·kg−1、
2.0 mg·kg−1时, 玉米产量随着施 Co量的增加而降
低。Co、Se 配施只有处理 C1S1 的玉米产量比对照
(S0C0)提高 35.75%, 差异达显著水平, 其余处理都
比对照低, 即低浓度的 Co 和低浓度的 Se 配施可明
显提高玉米产量。表明适宜浓度的 Se、Co配施可显
著提高玉米产量。
2.2 Se、Co配施对玉米籽粒粗蛋白的影响
Se、Co 配施对玉米籽粒粗蛋白的影响见表 2。
由表 2可知, 单一施 Co可提高玉米粗蛋白含量, 但
与对照(S0C0)相比差异不显著; 单一施 Se 浓度为
0.5 mg·kg−1、1 mg·kg−1时可提高玉米粗蛋白含量,
与对照(S0C0)相比差异也不显著, 而在高浓度下玉
米粗蛋白含量明显低于对照, 差异达显著水平。就
Se、Co 配施对玉米籽粒粗蛋白含量的作用看, 与对
照相比, S3C1、S2C2 处理玉米籽粒中蛋白质含量显
著低于对照, 其他处理与对照相比差异不显著。表明
Se、Co配施不能显著促进玉米蛋白质含量的增加。
2.3 Se、Co配施对玉米籽粒 Se含量的影响
Se、Co配施对玉米籽粒 Se含量的影响见表 3。
由表 3可知, 单一施 Se时, 玉米籽粒中 Se含量随施
第 2期 樊文华等: 硒、钴配施对玉米产量及籽粒蛋白质和硒、钴含量的影响 301


表 2 Se、Co配施对玉米籽粒粗蛋白的影响
Tab. 2 Effects of Se and Co combined application on the
protein content in grain of corn mg·kg−1
处理
Treat-
ment
S0 S1 S2 S3
C0 126.5±5.5ab 128.6±15.0ab 133.0±5.1ab 104.6±11.9dc
C1 129.1±7.2ab 129.5±7.1ab 128.6±3.8ab 96.3±3.9d
C2 129.5±6.1ab 128.6±5.5ab 111.1±6.7c 126.0±2.7ab
C3 130.4±2.7ab 122.1±3.9b 132.1±3.0ab 136.5±2.9a

表 3 Se、Co配施对玉米籽粒 Se含量的影响
Tab. 3 Effects of Se and Co combined application
on Se content in grain of corn mg·kg−1
处理
Treat-
ment
S0 S1 S2 S3
C0 0.41±0.10i 0.70±0.05h 1.49±0.06ef 4.36±0.19a
C1 0.69±0.16h 0.96±0.07g 1.33±0.14f 3.29±0.12b
C2 0.48±0.12hi 0.74±0.07gh 2.30±0.23cd 2.46±0.19c
C3 0.51±0.10hi 0.54±0.09hi 1.62±0.10e 2.18±0.12d

Se 量的增加而增加, 且差异达显著水平, 说明土壤
施 Se 能显著提高玉米籽粒中 Se 含量, 这与前人的
研究结果一致[11−13]。单一施 Co时, 也可促进玉米籽
粒对 Se 的吸收, 各处理与对照相比籽粒中全硒含量
都有所提高, 其中以 Co浓度为 5 mg·kg−1处理最明
显, 比对照提高 68.29%, 差异达显著水平。单一施 Se
比单一施 Co能更有效地提高玉米籽粒中的 Se含量。
就 Se、Co 配施作用看, 当 Co 浓度一定时, 玉
米籽粒中 Se 含量随施 Se 量的增加而增加, 与对照
(S0C0)相比差异都达显著水平。Se 浓度一定时, Se
处理浓度为 0.5 mg·kg−1、施 Co量为 5 mg·kg−1时
玉米籽粒 Se 含量比单施 Se 增加 37.14%, 差异达显
著水平, 但随着施 Co 量的增加玉米籽粒中 Se 含量
降低, 说明 Se在低浓度时, 施较低浓度的Co可提高
玉米籽粒中的 Se 含量。当 Se 浓度为 1.0 mg·kg−1
时, Se、Co配施玉米籽粒中 Se含量与对照(S0C0)相
比都有明显提高, 差异达显著水平, 其中处理 S2C2
含量最高, 比单施 Se增加 54.36%, 比对照(S0C0)提
高 460.98%, 明显改善了玉米籽粒的 Se 营养状况;
而施 Co量为 5 mg·kg−1和 20 mg·kg−1时, 玉米籽
粒中 Se含量与单施 Se无明显差异。当 Se处理浓度
为 2.0 mg·kg−1时, Se、Co配施可显著提高玉米籽
粒的 Se含量, 玉米籽粒中 Se含量与对照(S0C0)相比
差异都达到显著水平, 但与单施 Se 相比, 都有明显
降低, 且随施 Co 量的增加而降低, 处理 S3C1 含量
最高, 比对照提高 702.44%, 比单施 Se 处理降低
24.54%。从经济和食用安全方面考虑, Se、Co配施
的最佳组合应为 C1S1, 而从富含 Se 的原料进一步
深加工的角度出发, Se、Co 配施的最佳组合建议为
S3C1。各处理玉米籽粒中 Se含量均低于牲畜、家禽
的最大安全量[23]。
2.4 Se、Co配施对玉米籽粒 Co含量的影响
Se、Co配施对玉米籽粒 Co含量的影响见表 4。
由表 4可知, 单施 Se可促进玉米籽粒中 Co的累积,
籽粒中 Co 含量随施 Se 量的增加而增加, 且各处理
与对照相比差异均达显著水平。单一施 Co能提高玉
米籽粒中的 Co 含量, 低浓度的 Co 处理与对照相比
增加不明显, 而中、高浓度的 Co处理与对照相比差
异达显著水平, 但中浓度和高浓度处理之间差异不
显著, 说明土壤施 Co 可明显提高玉米籽粒中的 Co
含量, 但当施 Co 量达到一定程度时, 即使增加施
Co量也不能促进玉米籽粒对 Co元素的吸收。

表 4 Se、Co配施对玉米籽粒 Co含量的影响
Tab. 4 Effects of Se and Co combined application on the
Co content in grain of corn mg·kg−1
处理
Treat-
ment
S0 S1 S2 S3
C0 0.10±0.03g 0.32±0.04f 0.84±0.03e 1.13±0.05cd
C1 0.15±0.03fg 1.43±0.05ab 1.60±0.05a 0.92±0.09e
C2 1.45±0.07a 1.25±0.05bc 0.98±0.06de 1.15±0.03cd
C3 1.43±0.06ab 1.12±0.05cd 1.52±0.07a 0.90±0.06e

从 Se、Co配施对玉米籽粒中 Co含量的影响可
以看出, Se、Co配施可明显提高玉米籽粒中的 Co含
量, 与对照(C0S0)相比差异均达显著水平。当 Se 浓
度为 0.5 mg·kg−1时, 施 Co可显著提高玉米籽粒中
的 Co含量, 但随着施 Co量的增加玉米籽粒中的 Co
含量有不同程度的降低; Se浓度为 1.0 mg·kg−1时,
施 Co量为 10 mg·kg−1、20 mg·kg−1处理玉米籽粒
中 Co 含量比施 Co 量 5 mg·kg−1低, 说明 Se 在中
等浓度时, 施入高浓度的Co并不能促进玉米籽粒中
Co的积累; Se浓度为 2.0 mg·kg−1时, 玉米籽粒中
Co 含量以施 Co 量 10 mg·kg−1处理最高, 与施 Co
量 5 mg·kg−1、20 mg·kg−1处理差异达显著水平, 但
与单施 Se 处理差异不显著。当 Co 浓度一定时, 施
Co量为 5 mg·kg−1时, 玉米籽粒中 Co含量施 Se比
不施 Se处理高, 且差异显著, 说明Co在低浓度水平
时, 施 Se可促进 Co 在玉米籽粒中的积累; Co 浓度
为 10 mg·kg−1时, 玉米籽粒中 Co含量施 Se比不施
Se 处理都有不同程度的下降, 说明 Co 在中等浓度
水平时, 施 Se能抑制玉米籽粒中 Co 的吸收; Co 浓
度为 20 mg·kg−1时, 低浓度和高浓度的 Se抑制 Co
在玉米籽粒中的积累, 而与中等浓度的 Se处理时玉
米籽粒中的 Co 含量则与不施 Se无明显差异。综合
Se、Co的配施作用可以得知, Se、Co配施可明显改
善玉米籽粒中 Co 元素的营养状况。S2C1 处理对玉
米籽粒中 Co 含量的影响最明显, 同时当 Co 浓度高
时, 高浓度的 Se能抑制Co在玉米籽粒中的积累, 这
与 Se 能抑制作物对重金属元素吸收的研究结果相
302 中国生态农业学报 2010 第 18卷


一致[24]。各处理玉米籽粒中 Co 含量均低于牲畜、
家禽的最大安全量[23]。
3 结论
Se和 Co是人和动物所必需的微量元素。Co作
为 VB12的重要组成部分, 参与人和动物的造血过程,
对贫血有一定的治疗作用。反刍动物对 Co有特殊需
求, Co 不足则导致反刍动物生长发育受到抑制, 甚
至死亡。另外, Co还可以通过对甲状腺的影响, 从而
提高对碘的吸收[3]。联合国粮农组织提出, 在 pH接
近中性和碱性的土壤中, 土壤中有效态钴含量一般
较低, 易导致植物中含Co量低, 从而引起牲畜缺Co
症[25]。而 Se是动物和人体中谷胱甘肽过氧化物酶的
组分, 是人和动物所必需的 14种微量元素之一[1]。我
国 20 世纪 80 年代发现的克山病和大骨节病被证实
与环境低 Se有关[4,26]。Se可以通过防止病毒基因的
突变, 从而影响病毒的致病性。这是其他维生素和
微量元素所不具备的。在微量元素中, Se是惟一的、
直接和病毒感染有密切关系或直接关系的营养素。
由于 Se对人体有多种生物学功能, 具有预防心血管
病、肿瘤, 对抗病毒性疾病及抗衰老的作用, 近年来
引起学术界特别关注[27]。玉米是人们食用较多的食
物, 也是牲畜的主要日粮, 提高玉米籽粒中 Se、Co
含量对人和畜的健康均有意义。从研究结果看, 单
施 Se对玉米产量无明显不良影响; 单施 Co时, 施 5
mg·kg−1Co 对玉米产量无明显影响 , 而单施 10
mg·kg−1Co和 20 mg·kg−1Co玉米产量明显降低。5
mg·kg−1浓度的 Co和 0.5 mg·kg−1浓度的 Se配施
(S1C1)可明显提高玉米产量 , 比对照 (C0S0)提高
35.75%; 单施 Se和单施 Co以及 Se、Co配施对玉米
蛋白质含量无明显影响。单施 Se以及 Se、Co 配施
均可明显促进玉米籽粒对 Se 的吸收; 单一施 Se 和
单一施 Co及 Se、Co配施均可提高玉米籽粒中的 Co
含量。当单一施 Co 时, 施 Co 量达到 10 mg·kg−1
时, 即使增加施 Co 量也不能促进玉米籽粒对 Co 元
素的吸收; 当 Se、Co配施时, 施 Co量为 10 mg·kg−1
和 20 mg·kg−1时, Se能抑制 Co在玉米籽粒中的积
累; Se、Co配施能明显改善玉米籽粒 Se、Co的营养
状况, 且玉米籽粒中 Se、Co含量均低于牲畜、家禽
的最大安全量。从经济和食用安全方面考虑, Se、Co
配施的最佳组合应为 5 mg·kg−1的 Co和 0.5 mg·kg−1
的 Se 配施, 而从富含 Se 的原料进一步深加工的角
度出发, Se、Co配施的最佳组合应建议为 5 mg·kg−1
的 Co和 2 mg·kg−1的 Se配施。由于玉米秸秆也是
牲畜的饲料, 不仅应研究玉米籽粒中 Se、Co 含量,
还应研究玉米秸秆中 Se、Co的含量。
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