设施桃对硒的吸收运转及积累特性的初步研究

设施桃对硒的吸收运转及积累特性的初步研究王孝娣郑晓翠史祥宾宋杨魏长存王海波资助项目：中国农业科学资助项目：中国农业科学院创新工程(CAAS-ASTIP).*王孝娣，女，1977年6月，副研究员，硕士，果树育种与栽培wangxiaodi223@163.com.通信作者.E-mail:haibo8316@163.com（中国农业科学院果树研究所/农业部园艺种质资源重点开放实验室,辽宁兴城125100）摘要：本试验以设施栽培的4年生春雪毛桃（砧木为青州冬雪蜜桃）为试材，研究硒元素在桃中的吸收运转及积累特性，为设施桃富硒果品生产技术的提出提供理论依据。结果表明：从花后40d至80d，设施桃不同部位硒元素含量的变化趋势不同，其中叶片呈‘升-降-升（土施氨基酸硒）’与‘持续上升（叶面喷施氨基酸硒）’、果肉呈‘升-降’、果皮呈‘升-降（土施氨基酸硒）’和‘降-升-降（叶面喷施氨基酸硒）’、果核呈下降的变化趋势；设施桃从果实硬核至转色阶段是设施桃可食部分-果肉对硒元素吸收的活跃期；硒肥的施用方式不仅影响硒元素在果皮、果肉和果核及果肉和叶片等各部位的累积顺序，而且显著影响硒元素的利用效率，叶面喷硒的硒元素利用率远高于土壤根际施硒的硒元素利用率。综上，设施桃从坐果到果实成熟，采用叶面喷硒，尤其是加强果实硬核至果实转色阶段的施用，是设施桃富硒果品生产的关键措施。此外，抑制设施桃果实成熟前后新梢的补偿性生长是减轻或避免果实中硒元素外流的重要措施。关键词：设施桃硒吸收运转积累特性StudyonAbsorption,TransportandAccumulationofSeleniuminPeach(FruitResearchInstitute,ChineseAcademyofAgriculturalSciences/KeyLaboratoryofGermplasmResourcesUtilizationofHorticulturalCrops,MinistryofAgriculture,Xingcheng125100,China)Abstract:Inthisexperiment,4-year-oldChunxuepeach(rootstockisQingzhouDongxuepeach)wasusedastestmaterialtostudytheabsorptionandaccumulationofseleniuminpeachandprovidetheoreticalbasisfortheproductiontechnologyofselenium-richfruitinpeach.Theresultsshowedthatthechangetrendofseleniumcontentindifferentpartsofpeachwasdifferentfrom40daysto80daysafteranthesis,inwhichleaves'roseandfall-rise(soilaminoselenium)'and'continuedtorise(foliarapplicationofaminoselenium)',Thepulpshowed'ascending-descending',andthepericarpshowed'up-down(soilaminoselenium)'and'down-up-down(foliarapplicationofaminoselenium)'andthefruitkernelsshoweddescending.Fromfruithardtocolorconversionphaseisthepeachediblepartofthefacility-theactiveperiodofpulpabsorptionofselenium;theapplicationmodeofseleniumfertilizernotonlyaffectstheaccumulationorderofseleniuminthepeel,pulpandfruitkernelsandpulpandleavesandotherparts,Butalsosignificantlyaffectedtheutilizationefficiencyofselenium.Theseleniumutilizationefficiencyoffoliarapplicationwasmuchhigherthanthatofseleniumapplyinginsoilrhizosphere.Insummary,thegreenhousepeachfromthefruitsetingtofruitripening,theuseoffoliarsprayselenium,especiallytostrengthenthefruithardcoretofruitcolorconversionstageoftheapplicationisthekeymeasurestoproduceselenium-richpeach.Inaddition,thesuppressionofcompensatorygrowthofnewshootsbeforeandaftertheripeningofgreenhousepeachisanimportantmeasuretoreduceoravoidseleniumoutflowinfruits.Keywords:greenhousepeach;selenium;absorptionoperation;accumulationcharacteristics硒元素已被世界卫生组织和中华医学会定为继碘、锌后的第三大微量营养保健元素，在人体中具有抗氧化、预防癌变、排毒、提高免疫力等多方面功能，在预防肿瘤、心脑血管疾病、糖尿病、上呼吸道感染等方面具有独特作用。此外硒元素还是很多种重金属如铅、汞、砷及亚硝酸盐的解毒剂，享有“抗癌之王”和“天然解毒剂”的美誉[1-5]。目前我国70％的地区缺硒，其中有三分之一以上地区严重缺硒，科学家们呼吁：国人补硒刻不容缓！同时研究证明，有机硒的生物活性较无机硒高，毒性比无机硒小[6]，利用植物对硒的生物转化作用，开发经济、方便、适合长期食用的富硒食品己成为当前栽培学和保健食品研究领域中一项有意义的课题。王海波[7]、郑晓翠[8]、厉恩茂[9]、王斐[10]等分别对硒在葡萄、苹果和梨等中的吸收运转规律及使用技术进行了部分研究。本研究以设施栽培桃为研究对象，对硒在桃中的吸收运转及积累特性进行研究，以期为设施桃富硒果品生产技术规程的建立提供理论依据。1材料与方法1.1试材与处理实验在中国农业科学院果树研究所桃核心技术试验示范基地的高效节能型日光温室内进行。试材为以青州冬雪蜜桃砧木嫁接的4年生春雪毛桃，株行距1.0m×2.0m，架式栽培主干形整形。供试硒源为中国农业科学院果树研究所研制（专利号：ZL201010199145.0），由安丘鑫海生物肥料有限公司生产（生产批号：农肥（2014）准字3578号），氨基酸硒含量3%）的氨基酸硒液体肥，分为土壤施入和叶面喷施两种方式施入。（1）土施：花前5d，离主干30cm处开挖一圈深20cm的施肥沟，每株施入60g氨基酸硒液体肥；（2）叶面喷施：于花期开始至果实成熟前15天结束，每14天叶面喷施1次600倍的氨基酸硒液体肥，共喷施5次；（3）以不施氨基酸硒液体肥作为对照，其余管理同施肥处理。8株小区，3次重复。1.2样品采集与测定分析分别于盛花后的40d、50d、60d、70d和80d取样，随机取桃（树冠外围中部）果实20个和叶（树冠外围中部新稍从基部数第6片叶）50枚。将叶和果实用洗涤剂清洗1次，自来水冲洗3次，去离子水冲洗3次，用吸水纸擦净，阴凉处自然风干，然后将果实解析为果皮、果肉和种子，105℃杀酶30min，然后60～75℃烘至恒重，粉碎机磨碎，过1mm的尼龙筛，放入自封袋贮存于干燥器中待测含硒量。硒含量采用火焰原子吸收光谱法[11]进行1.3数据处理与分析试验数据采用DPS数据分析软件进行统计分析，邓肯新复极差法进行差异显著性分析。2结果与分析2.1叶片、果皮、果肉和果核硒含量的动态变化从图1可以看出，土施氨基酸硒肥处理设施桃的叶片硒含量呈“升-降-升”的变化趋势：从花后40d（3月22日，果实硬核）的0.056mg/kg·DW升至花后60d（4月12日，果实转色）的0.105mg/kg·DW，达最高，增加高达87.5%；随后下降，至花后70d（4月22日，果实成熟）降至最低，为0.061mg/kg·DW；待果实充分成熟时（花后80d，5月2日，果实过熟）又略有所升高，增至0.066mg/kg·DW，增加0.82%。与土施处理不同，叶面喷施氨基酸硒肥处理的叶片硒含量一直上升：从花后40d（3月22日，果实硬核）的0.0715mg/kg·DW迅速升至花后50d（4月2日，果实硬核）的0.159mg/kg·DW，随后一直缓慢上升，至花后80d（5月2日，果实过熟）升至0.178mg/kg·DW。土施氨基酸硒肥处理果皮硒含量呈“升-降”的变化趋势，花后一直升高，至花后70d（果实成熟）达最高，为0.061mg/kg·DW，与花后40d（果实硬核）相比，增至2.9倍；随后迅速下降，至果实充分成熟时（花后80d）降至0.02mg/kg·DW，降至最高值的32.79%。与土施处理不同，叶面喷施氨基酸硒叶面肥处理则呈“降-升-降”的变化趋势，从花后40d（果实硬核）的0.0365mg/kg·DW降至花后60d的0.0285mg/kg·DW，降低21.9%；至花后70d（果实成熟）又升至0.047mg/kg·DW，上升64.9%；至花后80d（果实过熟）33月22日4月2日4月12日4月22日5月2日3月22日4月2日4月12日4月22日5月2日3月22日4月2日4月12日4月22日5月2日3月22日4月2日4月12日4月22日5月2日图1桃叶片、果皮、果肉和果核硒元素含量的动态变化又降至0.036mg/kg·DW，降幅达0.011mg/kg·DW。土施和叶面喷施氨基酸硒处理的果肉硒含量从花后至果实成熟均呈“升-降”变化趋势：花后一直升高，分别从花后40d（果实硬核）的0.023mg/kg·DW和0.003mg/kg·DW升至花后60d（果实转色）的0.048mg/kg·DW和0.057mg/kg·DW，达最高值，增幅为0.025mg/kg·DW和0.027mg/kg·DW；随后开始下降，至果实充分成熟（花后80d）时降至0.017mg/kg·DW和0.032mg/kg·DW，降幅达0.031mg/kg·DW和0.025mg/kg·DW。土施和叶面喷施氨基酸硒处理的果核硒含量从花后40d（果实硬核）至果实充分成熟均一直呈下降的变化趋势，分别从花后40d（果实硬核）的0.0375mg/kg·DW和0.059mg/kg·DW降至果实充分成熟时的0.0175mg/kg·DW和0.04mg/kg·DW，降低53.33%和32.2%。2.2不同施用方式对硒在设施桃叶片和果肉中积累与分布的影响从表1可以看出，对照和土施氨基酸硒肥处理，硒在桃叶片和果肉中的累积顺序是果肉＞叶片。叶喷氨基酸硒肥处理使桃叶片和果肉的硒含量显著增加，其中叶片硒含量分别是对照和土施叶片硒含量的4.96倍和2.80倍，果肉硒含量分别是对照和土施果肉硒含量的2.13倍和1.68倍；同时叶喷氨基酸硒肥处理硒的累积顺序与对照和土施氨基酸硒肥处理相比，也发生变化，硒的累积顺序由果肉＞叶片变为叶片＞果肉。表1硒在桃叶片和果实中的积累与分布试验处理采样时期（花后天数）叶片硒含量（mg/kg·DW）果肉硒含量（mg/kg·DW）对照CK700.0345a0.059a土施氨基酸硒700.061b0.075b叶面喷施氨基酸硒700.171c0.126c注：表中同一列不同小写字母表示差异达显著水平（P＜0.05）。2.3不同施用方式对硒在果实中积累与分布的影响从表2可以看出，土施氨基酸硒处理，硒在果实中的累积顺序为果核＞果肉＞果皮，这表示土施氨基酸硒处理，硒在果实中优先累积到果核中，其次累积到果肉中，最后累积到果皮中。而叶喷氨基酸硒处理，硒在果实中的累积顺序为果皮＞果肉＞果核，这表明叶面喷施氨基酸硒，硒在果实中优先累积到果皮中，其次累积到果肉中，最后才累积到果核中。同时还可看出，同时从实验结果还可看出，叶面喷硒的硒元素利用率（喷施600倍氨基酸硒处理，相当于叶面施用0.10g·株-1氨基酸硒，果肉硒含量为0.126mg/kg·DW）远高于土壤根际施硒的硒元素利用率（每株施入60g氨基酸硒液体肥，相当于土壤根际施用1.80g·株-1氨基酸硒，果肉硒含量为0.075mg/kg·DW），大约是土壤根际施硒的30多倍，这表明在氨基酸硒硒肥施用时，叶面喷施的效果显著优于土壤施用的效果。表2不同施用方式硒在果实中的积累与分布试验处理采样时期（花后天数）果皮硒含量（mg/kg·DW）果肉硒含量（mg/kg·DW）果核硒含量（mg/kg·DW）土施氨基酸硒700.024a0.075a0.088a叶面喷施氨基酸硒700.158b0.126b0.048b注：表中同一列不同小写字母表示差异达显著水平（P＜0.05）。3、结论与讨论本研究发现，从花后40d到花后80d的生长发育阶段，土施和叶面喷施氨基酸硒处理设施桃果肉硒元素含量呈‘先升后降’的变化趋势，设施桃果皮的硒元素含量呈‘先升后降’（土施氨基酸硒）和‘降-升-降’（叶面喷施氨基酸硒）的变化趋势，而桃叶片的硒元素含量则呈‘升-降-升’（土施氨基酸硒）和‘持续上升’（叶面喷施氨基酸硒）的变化趋势，土施和叶面喷施氨基酸硒处理果核硒元素含量呈‘持续下降’的变化趋势。与此对应，桃树生长中心由果实逐渐转换为新梢，尤其到后期的果实过熟期，新梢开始进入二次生长（补偿性生长）阶段。由于生长中心的转换，导致硒元素在树体各部位重新分配[7,8,12]，进而发生了在果实过熟期，硒元素由果实向叶片转运的现象。因此，在果实过熟期，可通过抑制新梢二次生长达到减轻或避免果实硒元素流失问题的发生。果肉是桃的食用部分，因此，富硒桃生产技术的提出应以果实果肉硒元素含量的动态变化为依据。从本研究可以看出，从果实硬核（花后40d）至果实转色（花后60d）期间，桃果实果肉的硒元素含量一直快速增加，这充分说明果实从硬核至转色阶段是硒元素的吸收活跃期，因此，桃果实硬核前是硒肥施用的关键时期。从本研究还可看出，叶面喷施和土壤施用两种施用方式的不同，不仅影响硒元素在果皮、果肉和果核及果肉和叶片等各部位的累积顺序，而且显著影响硒元素的利用效率，这与王海波[7]、郑晓翠[8]、厉恩茂[9]、王斐[10]等在葡萄、苹果和梨上的研究结果类似。叶面喷硒施用方式的硒元素利用率远高于土壤根际施硒的硒元素利用率，大约是土壤根际施硒的30多倍，这表明在氨基酸硒硒肥施用时，叶面喷施的效果显著优于土壤施用的效果，因此，在富硒桃果品的生产中，建议采取叶面喷施的施用方式为最佳。综上所述，设施桃从坐果到果实成熟，采用叶面喷硒，尤其是加强果实硬核至果实转色阶段的施用，是设施桃富硒果品生产的关键措施。此外，抑制设施桃果实成熟前后新梢的补偿性生长是减轻或避免果实中硒元素外流的重要措施。参考文献：[1]CombsGF,ClarkLC,TumbullbW.Reductionofcancerriskwithoralsupplementofselenium[J].BiomedEnviron.Sci.,1997,(10):227-234.[2]RotruckJ