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3.2 植物对硒的吸收和富集能力各不相同

植物从土壤中吸收硒并将其转化为有机硒化合物后,再将它们输送到植物体的各个器官存储。但植物对硒的富集能力各不相同。

中国农业科学院曾对全国1万多个作物样品进行测定(参见“2.2 中国属于缺硒国家之一”),结果显示,不同种类作物聚硒能力有很大差别,大致来说,大豆、小麦、稻谷的含硒量较高,蚕豆、豌豆、玉米较低,甘薯最低(陈元明,2014)。

同一植物对硒的吸收和存储随植株的发育而变化。

葛红霞(2017)指出,硒在大豆植株体内的蓄积程度与生长周期相关性很大,一般是生长周期越短,蓄积能力越差。

杨玉玲、刘元英(2014)对富硒大豆中硒的分布研究结果显示,毛豆各部位及成熟籽粒含硒量顺序为:成熟籽粒>毛豆>毛豆叶>毛豆荚皮。可见成熟大豆籽粒中硒含量比毛豆其他部位都高,说明就硒而言,成熟大豆籽粒更具营养价值。

张驰(2004)通过对油菜富集硒规律的研究发现,油菜对硒的富集作用随植株生长发育而增强;根系吸收的硒经同化被运送到各器官积累,各器官的含硒量亦随该器官的生长而提高,苗期各器官的含硒量依次为:根系>叶片>茎。

而水稗盆栽试验发现,在旱地栽培时随植株发育硒含量为:根>叶>茎>籽粒,渍水栽培时则硒含量为:根>籽粒>叶>茎。后一种栽培方式种子储存硒的能力比前一种栽培方式明显增加(米秀博,等,2013;郑达贤,等,1986)。

科研人员根据植物对硒不同的吸收和富集能力又将其分为富集硒植物和非富集硒植物。

Rosenfield等(1964)根据生长在富硒土壤中植物对硒的吸收情况,最早将它们分为三类:超富集硒植物、次富集硒植物和非富集硒植物。

华中科技大学周井炎教授根据植物对土壤中硒的吸收能力和富集硒的程度,也将植物分为三类:第一类为“一级指示植物”。硒可能为其生长所需要,能以高水平积蓄于其中,硒含量高达每克数百乃至数千微克。比如,黄芪,含硒1000μg/g;剑叶沙,含硒800μg/g,等。第二类为“二级指示植物”。其生长似乎不需要硒,但当其生长在富硒土壤中时,可积聚较高含量的硒,一般为每克数十微克。比如,紫菀,含硒72μg/g;滨藜,含硒50μg/g等。第三类为牧草和谷物等,其含硒量通常不超过50μg/g(黄开勋,等,2009)。

王金塔和杨文婕(2010)根据植物能否富集硒,也将植物分为两大类:非富集硒植物和富集硒植物(含两个小类)。非富集硒植物包括人们日常食用的大多数植物性食物。富集硒植物又分为初级富集植物和次级富集植物:初级富集植物每千克能富集几千毫克硒,如某些黄芪属植物;次级富集植物每千克能富集几百毫克硒,如某些紫菀属、滨藜属等。他们还认为,非富集硒植物硒形态主要是硒代甲硫氨酸,所以,以非富集硒植物为主要膳食的人们摄入的硒主要是硒代甲硫氨酸;富集硒植物主要是非蛋白硒化合物。

近些年,人们探索外加硒剂的方法来增加一些非富集硒植物的含硒量。

茶树是非富集硒植物(也称“非硒累积植物”)。富硒茶叶是人们喜欢的新品,但天然富硒茶十分有限,满足不了消费需求。近年来人工栽培富硒茶的产业发展很快。为探讨外加硒剂对茶叶含硒量和茶叶产量的影响,陕西杨陵西北植物研究所的许春霞等(1996)一批科研人员用6年时间(1988—1993年)在低硒茶园进行土施亚硒酸钠的试验。他们在1988年将亚硒酸钠水溶液一次均匀施入,在1989—1993年不再施亚硒酸钠,只进行采样分析,采用2,3-二氨基萘荧光法测定含硒量。结果表明:

在土施亚硒酸钠(以纯硒计)3.33μg/kg、6.66μg/kg和13.32μg/kg的情况下,茶树含硒量随施硒剂量的提高而增加,但有一定的滞后现象,施硒肥当年,茶叶含硒量提高幅度较小,为194μg/kg,到第二年(1989年)达到高峰,为1665μg/kg,第三年(1990年)为1098μg/kg,施硒肥后2~3年内可达到富硒茶标准(富硒茶含硒量标准为400~4000μg/kg)。以后逐年下降(1991年为793μg/kg,1992年为540μg/kg,1993为321μg/kg),后效期为5~6年。这表明要持续生产富硒茶,从第四年起就应当补施硒肥。

研究还发现,不施硒肥时,茶树的不同器官含硒量变化不大,都约为100μg/kg,属于低硒水平。施用硒肥后,茶树不同部位含硒量都有不同程度增加,增加幅度依次为:根(5080μg/kg)>枝(1460μg/kg)>新叶(1098μg/kg)>老叶(590μg/kg)。根的含硒量增加最多,老叶增加最少。研究人员认为:由此可见,茶树根系吸收的硒是由根到茎再到叶的一个靠浓度差传递的稀释过程,老叶的硒有向新叶转移的趋势。

研究还显示,上述3个施肥剂量未引起茶树生长受阻现象,而且茶叶产量还都高于对照组,平均增产12.7%,研究人员认为:茶树不属于硒敏感植物。

这项研究为人们生产富硒茶提供了科学依据。

湖南师范大学和湖南省生物研究所的研究人员在硒对水稻种子活力、抗性生理及产量结构的影响等方面作了一系列研究。他们通过盆栽、小区域与大面积施硒肥试验表明,适量施硒肥对水稻有很好效果,对增强种子活力、提高秧苗素质、促进分蘖等都有良好作用。另外硒对增强水稻抗体生理也有明显效果,从而能提高水稻对逆境的抗御能力(黄蓓,1997)。 MPivxm6D/Q5/iWLCYdulr006OLtRwW/v+MgYGWbw4zVOXcyAOUlW4vYwk4U6OnPN

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