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摘要 [目的]为提高魔芋产品中硒含量。[方法]以无机亚硒酸钠为外源硒，复配成利于吸收转化的叶面微肥。通过大田喷施，研究魔芋球茎富集特性。[结果]施用量在105～1 680 g/hm2范围，魔芋球茎总硒量达0.327～1.842 mg/kg，均达到富硒标准，对外源硒的利用率为0.16%～0.38%，平均为0.30%，用量105～210 g/hm2时，利用率最高0.38%，施用量越大，利用率降低。[结论]综合考虑产品品质、环境和经济等因素，作为叶面喷施含硒微肥来提高魔芋的品质，以105～210 g/hm2用量为宜。
关键词 魔芋 ；叶面肥；硒
中图分类号 S632.3；S144；S143.7+1 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2015）13-068-02
Abstract [Objective] The research aimed to increase the selenium content in konjac products.[Method]Sodium selenite， as exogenous selenium， was mixed with other trace elements to promote the absorption and the transformation by leaf， and the enrichment characteristics of konjac corms was explored through field application. [Result] When the application of selenium were 105-1 680 g/hm2， the total Se content of konjac corms was 0.327-1.842 mg/kg and selenium content in the products derived from the corm was rich according to the standard of rich selenium products （DB61/T556-2012）. And the utilized rate of exogenous selenium was 0.16%-0.38%， and the average was 0.30%. When the usage was 105-210 g/hm2， the highest utilized rate was 0.38%. [Conclusion]Considering the product quality， environmental and economic factors， selenium as foliar trace element fertilizer improved the quality of konjac， and the optimal dosage was 105-210 g/hm2.
Key words Amorphophallus konjac K. Koch； Foliar fertilizer； Selenium
硒是人體必须的微量元素。大量的临床医学和营养学研究结果表明，缺硒会导致人体多种器官功能失调，增加罹患重大疾病的风险。硒对于维持心血管系统的功能具有重要的作用。日常膳食结构中补充硒元素可明显降低这类疾病的发生。尤为重要的是，硒可预防肿瘤的发生，改善肿瘤患者的生活质量，被誉为“抗癌之王”。因此，WHO要求膳食中每日最低硒需求量为40 μg，而营养补充以50～250 μg为宜[1-3]。
硒在自然界中常以无机硒和有机硒的形态存在，过多的摄入无机硒会产生毒害作用。因此，利用植物和微生物为载体将无机硒转化成有机的硒蛋白和硒多糖对于降低其毒害和提高利用率是目前富硒产品开发的重要途径[4-5]。
魔芋属天南星科（Araceae）魔芋属（Amorphaphallus）多年阴生草本植物[6]，因球茎富含魔芋葡甘聚糖（Konjac glucomannan， KGM）[7]而具有极高的商业价值，是优质膳食纤维源和重要的食品配料，在我国西南地区广泛种植。作为地下块茎作物，魔芋对硒元素具有一定的富集作用。土壤含硒和外施硒肥能明显提高产品器官的硒含量，且呈显著的正相关[8-10]。外施硒肥大多以无机的亚硒酸钠为主要硒源，主要采用灌兜或与土壤混合形式补施，不仅造成硒元素的流失，而且可能导致土壤含量过高，对作物产生毒害和污染环境。因此，以亚硒酸钠为硒源，采用叶面喷施方法，笔者研究了魔芋对硒元素的富集情况，以期为魔芋优质高效栽培提供思路。
1 材料与方法
1.1 试验材料 供试
魔芋品种清江花魔芋，由恩施州农业科学院魔芋研究所选育并提供。选择无病虫害、无腐烂、无损伤、20 g左右的球茎，播种前选择晴天，将选好的种芋晒2～3 d，用1 000倍浓度72%农用链霉素（河北石家庄三农化工有限责任公司生产，市售）+800倍浓度70%甲基托布津（浙江威尔达化工有限公司，市售）浸种45 min，晾干，备用。含硒叶面微肥中硒含量（亚硒酸钠）3.5%，K（磷酸二氢钾）含量13.4%，Fe（EDTA螯合铁）含量3.1%，Mo（四水钼酸铵）含量2.0%，由湖北省恩施州硒应用技术与产品开发研究院提供。供试复合肥为硫酸钾型三元复合肥（N 15%，P2O5 15%，K2O 15%），市售。
1.2 试验小区设计
随机区组设计，小区面积12 m2（3 m×4 m），3次重复。采用宽窄行方式条播，双行“品”字形排列，每个小区魔芋10行，每行20株，共100株。小区间开沟，沟宽0.4 m，重复间设走道沟，宽0.5 m，四周设保护区。 1.3 试验处理及田间管理
试验选址位于湖北省恩施市龙凤镇青堡村后河组（海拔880 m）。土壤为黄壤，肥力中等，土壤背景硒含量0.526 mg/kg。设A～E 5个处理，各处理叶面喷施纯硒用量分别为105、210、420、840、1 680 g/hm2，以喷施等量清水为对照（CK）。喷施溶液总量为675 kg /hm2，分2次施用，第1次在齐苗后7 d叶面喷雾，喷施量为50%，8月中旬第2次施用。喷施时，添加0.033%有机硅，增加微肥利用率。
2014年5月20日播种，2014年11月12日收获。播种时，底肥为N、P、K三元复合肥（N 15%、P2O5 15%、K2O 15%），用量为750 kg/hm2。追肥2次，用禾丰钾（北京新禾丰农化资料有限公司）叶面肥追肥，7月中旬第1次追施，8月初第2次追施。
1.4 总硒含量检测及数据处理
魔芋中总硒含量检测参照原子荧光光度计法（GB 5009.932010），3次重复；鲜魔芋中水分测定参照GB 5009.32010方法，两步测定，先将鲜芋制成芋片，再将芋片粉碎成粉，3次重复。
魔芋硒富集效率=（处理球茎硒含量-土壤硒含量）×产量/纯硒施用量×100%
所有数据处理均在Excel中完成。
2 结果与分析
2.1 含硒叶面肥微肥对魔芋球茎硒含量的影响
由图1可知，外源补施硒肥的用量与魔芋球茎硒含量呈0.05水平显著的正相关。这与万佐玺等[10]研究结果高度吻合。但是，当施用量超过840 g/hm2时，球茎总硒含量增加相对较缓，2次曲线拟合效果更符合其吸收特性，表明魔芋对外源硒的吸收利用有临界点。过量的施用亚硒酸钠源硒肥不仅增加土壤残留风险，而且高浓度含硒尤其是单一的亚硒酸钠叶面喷肥会对魔芋叶片产生不可逆的伤害，导致叶缘坏死，影响产量。土壤总硒含量与CK魔芋球茎总硒含量差异大，分别为0.524、0.017 mg/kg，二者相差30倍，表明魔芋对硒元素的吸收属被动行为，对硒的富集量不会超过环境背景含量。后丹等[8]研究表明，魔芋地上植株部分茎叶（实际上魔芋地上部分，全部是叶）硒含量明显高于球茎。因此，叶面喷施过剩的硒肥可能进入魔芋地上植株而未能積累在球茎中，腐烂后被土壤稀释。
硒在植物体内主要以无机硒和有机硒的形态存在，其中有机硒主要是硒蛋白或硒多糖复合体。魔芋中约90%以上是以硒多糖形式存在的[5]。根据陕西省地方标准《富硒食品与其相关产品硒含量标准》（DB61/T5562012），魔芋干、魔芋粉富硒含量要求达到0.15～8.00 mg/kg，魔芋制品固态为0.15～1.00 mg/kg。各处理A～E魔芋总硒含量分别为0.327、0.467、0.838、1.533、1.842 mg/kg（干基），除CK外均达到富硒产品标准。
2.2 魔芋对硒富集效率
由图2可知，在消除土壤本底硒含量对球茎硒的富集影响后，当喷施含硒叶面微肥用量105～1 680 g/hm2时，魔芋球茎对硒的利用率为0.16%～0.38%，平均为0.30%，在用量105～210 g/hm2时利用率最高0.38%，以后呈下降趋势。万佐玺等[10]在钵栽受控条件下的研究表明，当施硒量在3～20 mg/kg时，魔芋球茎对总硒的吸收率为7.25%～15.47%，呈先升后降的趋势，但其对硒的利用率远高于在自然状态下的试验结果。一方面，该试验在大田进行，受诸多自然环境条件的影响；另一方面，根系的转化效率比叶片更高。此外，由图3可知，魔芋生物学球茎产量受病害的影响较大，各处理间球茎产量有差异，随硒施用量的提高呈下降趋势，但不显著，导致部分硒流失。基于以上原因，硒利用率不高，但研究更接近生产实际。
3 结论与讨论
硒是动物体必需的15种微量元素之一，对于维持正常的生理机能具有重要作用。硒摄入不足和过量均会导致疾病的发生，而无机硒的毒害更明显和严重。长期大量摄入硒会导致慢性中毒，临床主要表现为脱发、脱甲、精神和食欲萎靡不振、发育停滞等，在我国高硒区极易发生[11-12]。硒资源全球分布不均。我国有22个省份属低硒区，日摄入量50～250 μg，严重低于FAO、WHO、IEA推荐人均日摄入的400 μg。湖北恩施和陕西紫阳是高硒区，其中在恩施红土渔塘坝发现世界罕见的唯一独立工业硒矿床，岩石硒含量高达6 300 mg/kg。
利用动植物和微生物将无机硒转化成相对安全的有机硒是目前硒资源开发利用的重要途径。魔芋是我国西南贫困山区的重要特色资源，对无机硒具有一定的耐受性和富集能力[10，13]。因此，以魔芋为载体将无机硒转化成硒多糖，对于提高魔芋产品的功效和附加值，降低硒的毒害，补充低硒区人均日常硒摄入量不足具有一定的意义。
该试验以无机亚硒酸钠为外源硒，复配成利于吸收转化的叶面微肥。通过大田喷施，当施用量为105～1 680 g/hm2时，魔芋球茎总硒量可达0.327～1.842 mg/kg，均能达到富硒农产品标准，对外源硒的利用率为0.16%～0.38%，平均为0.30%，当用量为105～210 g/hm2时利用率达最高（0.38%）。综合考虑产品品质、环境和经济等因素，作为叶面喷施含硒微肥来提高魔芋的品质，用量以105～210 g/hm2为宜。
该试验不足之处在于未对魔芋球茎中硒形态进行深入分析、检测。因此，在食用富硒魔芋制品尤其是鲜芋直接打磨成的魔芋豆腐时，应注意摄入量，日均摄入量控制在100 g左右较安全。
魔芋对环境无机硒积累具有被动性，其产品器官球茎积累的硒含量与土壤本底含量关系密切。因此，在我国土壤硒含量超过1.9 mg/kg的高硒区（1.91 mg/kg）和富硒区（6.5 mg/kg），无需补充外源硒，魔芋产品可达到富硒标准。在缺硒区和低硒区，可补充外源硒以提高产品硒含量。总体来看，叶面喷施含硒微肥的利用效率偏低。因此，改进施肥方式，改良硒肥配方，阐明魔芋对无机硒吸收转化机理，提高魔芋对硒的利用率，将是今后研究的重要方向。
参考文献
[1]任峰玲， 郭雄. 植物、硒与人体健康[J]. 国外医学地理分册， 2004， 25（2）： 66-68.
[2] DANIELLE R E，DAVID E S.Plant， selenium and human health[J]. Current Opinion in Plant Biology， 2003， 6： 273-279.
[3] 陈辉. 现代营养学[M]. 北京： 化学工业出版社， 2005： 55-56.
[4] 吴应亮， 蔡宗源， 何康明， 等. 富硒植物中硒化合物的提取和分析[J]. 暨南大学学报：自然科学版， 1994， 15（3）： 70-73.
[5] 张弛， 刘信平，江莉. 魔芋中多糖提取技术及含硒形态研究[J]. 安徽农业科学， 2007， 35（11）： 3364， 3405.
[6] 刘佩瑛， 陈劲权. 魔芋光合性能的研究[J]. 西南农学院学报， 1984（4）： 21-26.
[7] 刘佩瑛.魔芋学[M].北京：中国农业出版社，2004：241-243.
[8] 后丹， 杨兰芳， 余同玲. 魔芋在不同土壤环境条件的含硒量[J]. 湖北大学学报：自然科学版， 2012， 3（2）： 202-206.
[9] 后丹. 魔芋对硒的生理响应和紫外分光光度法测硒的研究[D]. 武汉：湖北大学， 2012.
[10] 万佐玺， 易咏梅， 杨兰芳， 等. 土壤施硒对魔芋含硒量与吸硒特性的影响[J]. 华中农业大学学报， 2005， 24（4）： 359-363.
[11] 冯汉镛， 杨国才. 中医对硒中毒和大骨节病的认识[J]. 中医药学报， 1988（3）： 1-4.
[12] 贺建忠. 硒中毒的研究进展[J]. 动物饲料研究， 2007（6）： 37-38， 48.
[13] 杨兰芳， 万佐玺， 易咏梅. 叶面施硒对魔芋抗氧化作用的影响[J]. 湖北农业科学， 2010， 49（6）： 1313-1316.
关键词 魔芋 ；叶面肥；硒
中图分类号 S632.3；S144；S143.7+1 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2015）13-068-02
Abstract [Objective] The research aimed to increase the selenium content in konjac products.[Method]Sodium selenite， as exogenous selenium， was mixed with other trace elements to promote the absorption and the transformation by leaf， and the enrichment characteristics of konjac corms was explored through field application. [Result] When the application of selenium were 105-1 680 g/hm2， the total Se content of konjac corms was 0.327-1.842 mg/kg and selenium content in the products derived from the corm was rich according to the standard of rich selenium products （DB61/T556-2012）. And the utilized rate of exogenous selenium was 0.16%-0.38%， and the average was 0.30%. When the usage was 105-210 g/hm2， the highest utilized rate was 0.38%. [Conclusion]Considering the product quality， environmental and economic factors， selenium as foliar trace element fertilizer improved the quality of konjac， and the optimal dosage was 105-210 g/hm2.
Key words Amorphophallus konjac K. Koch； Foliar fertilizer； Selenium
硒是人體必须的微量元素。大量的临床医学和营养学研究结果表明，缺硒会导致人体多种器官功能失调，增加罹患重大疾病的风险。硒对于维持心血管系统的功能具有重要的作用。日常膳食结构中补充硒元素可明显降低这类疾病的发生。尤为重要的是，硒可预防肿瘤的发生，改善肿瘤患者的生活质量，被誉为“抗癌之王”。因此，WHO要求膳食中每日最低硒需求量为40 μg，而营养补充以50～250 μg为宜[1-3]。
硒在自然界中常以无机硒和有机硒的形态存在，过多的摄入无机硒会产生毒害作用。因此，利用植物和微生物为载体将无机硒转化成有机的硒蛋白和硒多糖对于降低其毒害和提高利用率是目前富硒产品开发的重要途径[4-5]。
魔芋属天南星科（Araceae）魔芋属（Amorphaphallus）多年阴生草本植物[6]，因球茎富含魔芋葡甘聚糖（Konjac glucomannan， KGM）[7]而具有极高的商业价值，是优质膳食纤维源和重要的食品配料，在我国西南地区广泛种植。作为地下块茎作物，魔芋对硒元素具有一定的富集作用。土壤含硒和外施硒肥能明显提高产品器官的硒含量，且呈显著的正相关[8-10]。外施硒肥大多以无机的亚硒酸钠为主要硒源，主要采用灌兜或与土壤混合形式补施，不仅造成硒元素的流失，而且可能导致土壤含量过高，对作物产生毒害和污染环境。因此，以亚硒酸钠为硒源，采用叶面喷施方法，笔者研究了魔芋对硒元素的富集情况，以期为魔芋优质高效栽培提供思路。
1 材料与方法
1.1 试验材料 供试
魔芋品种清江花魔芋，由恩施州农业科学院魔芋研究所选育并提供。选择无病虫害、无腐烂、无损伤、20 g左右的球茎，播种前选择晴天，将选好的种芋晒2～3 d，用1 000倍浓度72%农用链霉素（河北石家庄三农化工有限责任公司生产，市售）+800倍浓度70%甲基托布津（浙江威尔达化工有限公司，市售）浸种45 min，晾干，备用。含硒叶面微肥中硒含量（亚硒酸钠）3.5%，K（磷酸二氢钾）含量13.4%，Fe（EDTA螯合铁）含量3.1%，Mo（四水钼酸铵）含量2.0%，由湖北省恩施州硒应用技术与产品开发研究院提供。供试复合肥为硫酸钾型三元复合肥（N 15%，P2O5 15%，K2O 15%），市售。
1.2 试验小区设计
随机区组设计，小区面积12 m2（3 m×4 m），3次重复。采用宽窄行方式条播，双行“品”字形排列，每个小区魔芋10行，每行20株，共100株。小区间开沟，沟宽0.4 m，重复间设走道沟，宽0.5 m，四周设保护区。 1.3 试验处理及田间管理
试验选址位于湖北省恩施市龙凤镇青堡村后河组（海拔880 m）。土壤为黄壤，肥力中等，土壤背景硒含量0.526 mg/kg。设A～E 5个处理，各处理叶面喷施纯硒用量分别为105、210、420、840、1 680 g/hm2，以喷施等量清水为对照（CK）。喷施溶液总量为675 kg /hm2，分2次施用，第1次在齐苗后7 d叶面喷雾，喷施量为50%，8月中旬第2次施用。喷施时，添加0.033%有机硅，增加微肥利用率。
2014年5月20日播种，2014年11月12日收获。播种时，底肥为N、P、K三元复合肥（N 15%、P2O5 15%、K2O 15%），用量为750 kg/hm2。追肥2次，用禾丰钾（北京新禾丰农化资料有限公司）叶面肥追肥，7月中旬第1次追施，8月初第2次追施。
1.4 总硒含量检测及数据处理
魔芋中总硒含量检测参照原子荧光光度计法（GB 5009.932010），3次重复；鲜魔芋中水分测定参照GB 5009.32010方法，两步测定，先将鲜芋制成芋片，再将芋片粉碎成粉，3次重复。
魔芋硒富集效率=（处理球茎硒含量-土壤硒含量）×产量/纯硒施用量×100%
所有数据处理均在Excel中完成。
2 结果与分析
2.1 含硒叶面肥微肥对魔芋球茎硒含量的影响
由图1可知，外源补施硒肥的用量与魔芋球茎硒含量呈0.05水平显著的正相关。这与万佐玺等[10]研究结果高度吻合。但是，当施用量超过840 g/hm2时，球茎总硒含量增加相对较缓，2次曲线拟合效果更符合其吸收特性，表明魔芋对外源硒的吸收利用有临界点。过量的施用亚硒酸钠源硒肥不仅增加土壤残留风险，而且高浓度含硒尤其是单一的亚硒酸钠叶面喷肥会对魔芋叶片产生不可逆的伤害，导致叶缘坏死，影响产量。土壤总硒含量与CK魔芋球茎总硒含量差异大，分别为0.524、0.017 mg/kg，二者相差30倍，表明魔芋对硒元素的吸收属被动行为，对硒的富集量不会超过环境背景含量。后丹等[8]研究表明，魔芋地上植株部分茎叶（实际上魔芋地上部分，全部是叶）硒含量明显高于球茎。因此，叶面喷施过剩的硒肥可能进入魔芋地上植株而未能積累在球茎中，腐烂后被土壤稀释。
硒在植物体内主要以无机硒和有机硒的形态存在，其中有机硒主要是硒蛋白或硒多糖复合体。魔芋中约90%以上是以硒多糖形式存在的[5]。根据陕西省地方标准《富硒食品与其相关产品硒含量标准》（DB61/T5562012），魔芋干、魔芋粉富硒含量要求达到0.15～8.00 mg/kg，魔芋制品固态为0.15～1.00 mg/kg。各处理A～E魔芋总硒含量分别为0.327、0.467、0.838、1.533、1.842 mg/kg（干基），除CK外均达到富硒产品标准。
2.2 魔芋对硒富集效率
由图2可知，在消除土壤本底硒含量对球茎硒的富集影响后，当喷施含硒叶面微肥用量105～1 680 g/hm2时，魔芋球茎对硒的利用率为0.16%～0.38%，平均为0.30%，在用量105～210 g/hm2时利用率最高0.38%，以后呈下降趋势。万佐玺等[10]在钵栽受控条件下的研究表明，当施硒量在3～20 mg/kg时，魔芋球茎对总硒的吸收率为7.25%～15.47%，呈先升后降的趋势，但其对硒的利用率远高于在自然状态下的试验结果。一方面，该试验在大田进行，受诸多自然环境条件的影响；另一方面，根系的转化效率比叶片更高。此外，由图3可知，魔芋生物学球茎产量受病害的影响较大，各处理间球茎产量有差异，随硒施用量的提高呈下降趋势，但不显著，导致部分硒流失。基于以上原因，硒利用率不高，但研究更接近生产实际。
3 结论与讨论
硒是动物体必需的15种微量元素之一，对于维持正常的生理机能具有重要作用。硒摄入不足和过量均会导致疾病的发生，而无机硒的毒害更明显和严重。长期大量摄入硒会导致慢性中毒，临床主要表现为脱发、脱甲、精神和食欲萎靡不振、发育停滞等，在我国高硒区极易发生[11-12]。硒资源全球分布不均。我国有22个省份属低硒区，日摄入量50～250 μg，严重低于FAO、WHO、IEA推荐人均日摄入的400 μg。湖北恩施和陕西紫阳是高硒区，其中在恩施红土渔塘坝发现世界罕见的唯一独立工业硒矿床，岩石硒含量高达6 300 mg/kg。
利用动植物和微生物将无机硒转化成相对安全的有机硒是目前硒资源开发利用的重要途径。魔芋是我国西南贫困山区的重要特色资源，对无机硒具有一定的耐受性和富集能力[10，13]。因此，以魔芋为载体将无机硒转化成硒多糖，对于提高魔芋产品的功效和附加值，降低硒的毒害，补充低硒区人均日常硒摄入量不足具有一定的意义。
该试验以无机亚硒酸钠为外源硒，复配成利于吸收转化的叶面微肥。通过大田喷施，当施用量为105～1 680 g/hm2时，魔芋球茎总硒量可达0.327～1.842 mg/kg，均能达到富硒农产品标准，对外源硒的利用率为0.16%～0.38%，平均为0.30%，当用量为105～210 g/hm2时利用率达最高（0.38%）。综合考虑产品品质、环境和经济等因素，作为叶面喷施含硒微肥来提高魔芋的品质，用量以105～210 g/hm2为宜。
该试验不足之处在于未对魔芋球茎中硒形态进行深入分析、检测。因此，在食用富硒魔芋制品尤其是鲜芋直接打磨成的魔芋豆腐时，应注意摄入量，日均摄入量控制在100 g左右较安全。
魔芋对环境无机硒积累具有被动性，其产品器官球茎积累的硒含量与土壤本底含量关系密切。因此，在我国土壤硒含量超过1.9 mg/kg的高硒区（1.91 mg/kg）和富硒区（6.5 mg/kg），无需补充外源硒，魔芋产品可达到富硒标准。在缺硒区和低硒区，可补充外源硒以提高产品硒含量。总体来看，叶面喷施含硒微肥的利用效率偏低。因此，改进施肥方式，改良硒肥配方，阐明魔芋对无机硒吸收转化机理，提高魔芋对硒的利用率，将是今后研究的重要方向。
参考文献
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