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叶面喷施硒肥对稻米硒含量及其品质分析研究

学号

0829014007

分类号

S511.2；S-3

本科生毕业论文（设计）

题目：

叶面喷施硒肥对稻米硒含量及其品质分析研究

院（系）

：

农学与生命科学学院

专业班级

：

08级农学

学生姓名

：

侯党权

指导教师（职称）

：

朱文东（副教授）

提交时间

：

二〇一二年五月

目录

摘要-1-

Abstract-2-

1引言-3-

1.1硒与人体健康-3-

1.2国内外研究现状-3-

1.2.1硒元素的研究进展-3-

1.2.2富硒水稻的应用研究-3-

1.3研究的目的意义-4-

2材料与方法-6-

2.1试验时间地点-6-

2.2试验材料-6-

2.3研究方法-6-

2.3.1试验设计-6-

2.3.2试验实施-6-

2.3.3品质测定项目及方法-6-

2.3.4稻米硒含量测定-8-

2.4资料分析与处理-8-

3结果与分析-9-

3.1不同处理对水稻的增产效果-9-

3.2品质分析评价-10-

3.2.1碾磨品质-10-

3.2.2外观品质-11-

3.2.3蒸煮品质-12-

3.2.4营养品质-13-

3.3喷施硒肥对水稻含硒量的影响-14-

4结论与讨论-15-

4.1结论-15-

4.2讨论-15-

参考文献-16-

致谢-18-

附表-19-

叶面喷施硒肥对稻米硒含量及其品质分析研究

侯党权

（安康学院农学与生命科学学院，陕西安康，725000）

摘要选用多个水稻品种，在不同生育期叶面喷施硒肥，成熟期测产取样，分析评价稻米品质及含硒量的变化。

结果表明：

叶面喷施硒肥对稻米有一定的增产作用，明显提高稻米中硒含量、改善稻米的品质，并以齐穗期喷硒效果最佳。

Q优5号和丰优737水稻在齐穗期（处理1-1）、国丰1号在分蘖期（处理1-2）产量增幅最大，分别为27.09%、18.77%和8.95%。

改善稻米品质以丰优737（处理1-1）效果最为明显，与CK相比提高整精米率达13.95%，垩白度下降63.29%，胶稠度提高34.33%，蛋白质含量增幅达11.71%，硒含量增幅达40.98%。

因此，丰优737水稻品种可作为今后低富硒区域富硒技术示范推广品种。

关键词水稻叶面喷硒含硒量稻米品质

Applicationofseleniumonfoliarsurfaceofricecouldenhancethepercentageofseleniumandimprovequalityofrice

HouDangquan

（CollegeofAgricultureandlifesciences,AnkangUniversity,Ankang,725000,Shaanxi,PRC）

AbstractSefertilizerwassprayedonfoliarsurfaceofvarietiesofriceduringdifferentgrowthperiod,thensampleswerecollectedandanalyzedonqualityandSecontent.ItshowsthatsprayofSefertilizercouldincreasethecontentofselenium,improvethericequality,andtheresultisthebestwhenriceisduringfullheadingtime.ThestrainofQyou5andFengyou737yieldthemostduringfullheadingtime（treatment1-1）,whileGongfeng1doesduringtilleringstage（treatment1-2）.Theratesofincreasedyieldsare27.09%,18.77%and8.95%respectively.ThestrainFengyou737（treatment1-1）improvesthericequalitydramatically,increasingmilledricerateby13.95%comparedwithstrainCK,decreasingchalkyricerateby63.29%，enhancinggelconsistencyby34.33%,theproteincontentincreasedby11.71%andSecontentby40.98%.Tosummarize,thestrainFengyou737canbeintroducedandpromotedinlow-seleniumarea.

KeywordsRiceSeleniumFoliarapplicationSeleniumcontentRicequality

1引言

1.1硒与人体健康

硒（Se）参与人体各种活性酶的代谢活动，能有效地提高人体免疫力，清除人体内的重金属积累，延续衰老、抗肿瘤、减少色素沉积、细胞修复等，是人体和动物极为重要的微量元素之一[1]。

有研究表明，肝病、胰脏疾病、老年性白内障、高血压、糖尿病、心血管疾病、溶血性贫血、冠心病、各种癌症等多种疾病都与缺硒有关。

据2004年10月卫生部公布的“第4次中国居民营养与健康状况调查”结果，我国居民仍存在微量元素缺乏等问题[2]，有近2/3人口存在不同程度的硒摄入量不足，食物含硒量直接影响着人体硒营养水平。

植物生理学方面的研究指出，作物可以通过自身的生理代谢，将生物活性低的无机硒转化为生物活性高的有机硒[3]，主食富硒大米能有效补充人体所需的硒元素。

1.2国内外研究现状

1.2.1硒元素的研究进展

1818年，瑞士化学家首次发现了硒元素[4]，人们一直把硒作为有毒元素来研究，直到1957年，美国科学家Schuar等发现了硒的营养功效，使人们又从一个崭新的角度来研究硒。

1972年Roetruch证实了硒是谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）活性成分，于是，硒被公认为是生命所必需的微量元素。

1973年，世界卫生组织（WHO）宣布：

硒是人类必需的微量元素。

中国营养学会也于1988年把硒列为必需营养元素[5]。

人体对硒的需要量尚无统一的标准，1976年国际硒学会推荐的标准是每日60ug，中国营养学会1988年的推荐标准是每日50ug[6]。

我国2008年制定了《富硒稻谷》（GBT-22499-2008），对大米硒含量作了限制，其范围为0.04mg/kg～0.30mg/kg。

1.2.2富硒水稻的应用研究

1.2.2.1硒对水稻生长发育的影响

和大多数微量元素的浓度效应一样，低浓度硒能够促进作物生长，硒过量则对作物生长产生毒害[7]。

谭周鎡等[8]发现，适量施硒能够增强水稻种子活力，提高秧苗素质和促进分蘖早生、快发。

姜云等[9]的研究也认为，低浓度硒对稻谷发芽有促进作用，但随着硒浓度的提高，促进作用逐渐变为毒害作用。

在硒对水稻幼苗生长影响方面，覃广泉等[10]认为，低浓度硒对水稻幼苗的生长，总体上表现为促进增重和增高的效应。

水稻喷施富硒肥具有抗病、抗旱、抗寒、解霜冻、解药害等功能。

吴永尧等[11]研究表明，适量硒能增强水稻的抗逆性及抗氧化性，清除过量自由基，防止过氧化，在一定硒浓度范围内，丙二醛含量、氧自由基的产生速率及其他自由基的生成量均随硒浓度增加而降低，可提高机体抵御逆境伤害的能力。

在产量形成方面，施用硒肥具有一定的增产效应[12]。

1.2.2.2叶面喷硒对稻米硒含量的影响

在生产实践中，水稻施硒主要有3种方式，即土壤施硒、拌种、叶面喷施。

拌种所需的剂量及浓度不易掌握，因而此法在生产上应用较少；土壤施硒存在施硒量大、投资高、易污染环境等问题，在生产上的应用受到限制；而叶面喷施具有便于操作、高效快捷等优点。

在喷施硒肥的时期上，周鑫斌等[13]认为，以抽穗期喷施籽粒含硒量最高，其次是孕穗期，拔节期最低。

张雪林等[14]认为以齐穗期喷施效果最佳。

纪国成等[15]认为水稻在破口期喷硒效果最佳，齐穗期、灌浆期次之，这与陈益新等[16]的试验结果一致。

从水稻不同生育时期施硒效果来看，破口期、齐穗期、灌浆期喷施肥料都可明显提高稻米中的硒含量，因此，采用硒肥分次喷施方法较为经济有效。

在喷施剂量上，王金英等[17]认为在硒肥浓度0～44.4mg/kg范围内，糙米硒含量随硒肥浓度增加而显著增高。

周鑫斌等[13]研究发现：

叶面喷施亚硒酸钠10g/hm2可使水稻籽粒硒含量达到不喷硒处理的7.9～11.0倍。

魏丹等[18]认为叶面喷施硒肥（Na2SeO3）的最佳用量为11.25g/hm2。

因此，在喷施剂量上可以此作为参考标准。

水稻对硒具有一定的生物富集作用，外源施硒可以显著提高稻米中的硒的积累，因此可以通过追施富硒肥料来增加稻米硒含量及生产富硒水稻。

1.2.2.3硒对水稻产量及品质的影响

硒不仅能提高水稻的产量，而且还能改善其品质。

我国大部分地区属于缺硒地区，因此在土壤中增施一定量的硒肥，有利于提高作物的产量。

魏丹等[18]在黑龙江省农科院对水稻进行补硒试验，使水稻产量提高18%。

池忠志等[19]人报道了硒肥喷施时期对水稻产量和籽粒中硒含量的影响，结果表明喷施硒肥可以显著提高水稻的产量,在二次枝梗原基分化期、齐穗后6d和齐穗后12d喷施硒肥与不施硒肥的CK相比,分别增产35.68kg、49.98kg和44.16kg/667m2,增产幅度均超过5%,增幅分别为6.16%、8.63%和7.62%。

谭周磁等[20]研究发现，对水稻施硒肥可提高大米中的氨基酸含量。

1.3研究的目的意义

安康素有“中国硒谷”的美誉，丰富的硒资源为安康开发高附加值的硒产品奠定了基础，其独特性和不可复制性孕育着安康富硒产业的巨大潜力和广阔前景。

但安康区域非全境富硒，其富硒带土壤硒含量也参差不齐。

本课题拟利用水稻的生物富集和转化作用，通过叶面喷施硒肥，探讨不同生育期喷施硒肥对稻米品质及含硒量变化的影响，研究水稻适宜的喷硒时期，以期实现最佳的硒肥施用效果，生产出符合国家标准的富硒稻米，同时为我国低硒或缺硒地区应用富硒栽培技术提高稻米硒含量，解决摄硒不足的现状有着积极的意义。

2材料与方法

2.1试验时间地点

试验于2011年4月至2011年10月在安康市汉滨区建民镇汪槽村进行。

试验田土壤肥力、田间管理措施一致。

2.2试验材料

供试稻种为丰优737、Q优5号、国丰1号。

供试硒肥为长沙隆兴化工有限公司生产的有机富硒叶面肥（登记证号:

农肥（2005）临字2001号；标准证号:

Q/ADCB-2005）。

2.3研究方法

2.3.1试验设计

试验共设8个处理（不设重复），喷施时稀释500倍，于不同生育期喷施，试验设计如下：

处理1-1：

在齐穗期喷施一次富硒营养液。

处理1-2：

在分蘖期喷施一次富硒营养液。

处理1-3：

在分蘖期和齐穗期各喷施一次富硒营养液。

处理1-4：

为CK，在分蘖期和齐穗期喷等量清水。

处理2-1：

在灌浆期喷施一次富硒营养液。

处理2-2：

在孕穗期喷施一次富硒营养液。

处理2-3：

在孕穗期和灌浆期各喷施一次富硒营养液。

处理2-4：

为CK，在孕穗期和灌浆期喷等量清水。

小区面积29.8㎡（长14.2m，宽2.1m），小区间隔0.8m。

2.3.2试验实施

播种期为4月5～7日，6月1～2日移栽，秧龄54～56d，秧苗素质中上等,插秧密度41㎝×20㎝，基本苗15.0万根/hm2.。

秧苗期进行去杂去劣。

6月25日（分蘖期）；7月14日（孕穗期）；8月9日（丰优737和国丰1号齐穗期）和8月14日（Q优5号齐穗期）；8月16日（丰优737和国丰1号灌浆期）和8月18日（Q优5号灌浆期），各时期均按照试验设计进行。

硒肥使用时先将瓶内的液体肥用少量水溶解，再加水搅匀，用喷雾器在晴朗无风天气的早或晚向茎、叶、穗上均匀喷施。

9月15日取样。

田间管理、施肥和病虫害防治参照当地一般水平。

整个试验过程（除丰优737和国丰1号灌浆期8月18日重喷<喷施后8小时内下雨>硒肥外）无特殊气候影响。

2.3.3品质测定项目及方法

主要分析内容包括碾米品质（出糙率、精米率、整精米率）、外观品质（长宽比、垩白米率、垩白度）、蒸煮品质（胶稠度、糊化温度<碱消值>、直链淀粉含量）、营养品质（蛋白质含量）等10项指标。

各品种采用40～42℃烘干，随机取样进行米质分析，每个项目测定2次取平均值，碾米品质（出糙率、精米率、整精米率）测定按照《GB1350-2009》规定[20]进行，外观品质（长宽比、垩白米率、垩白度）测定按照优质稻谷《GB/T17891-1999》规定[21]进行，蒸煮品质（胶稠度、糊化温度<碱消值>、直链淀粉含量）测定按照绿色食品大米《NY/T419-2007》标准[22]和《GB/T15683-2008》标准[23]进行。

营养品质（蛋白质含量）测定结果按照中华人民共和国食品安全国家标准食品中蛋白质的测定《GB5009.5-2010》规定[24]进行。

2.3.3.1碾米品质

每份材料取样50g，用台州市恒通五金粮用器材厂制造的FA－1型铝制稻谷检验出糙机和浙江台州新恩精密粮仪有限公司生产的JMNJ－3型稻米精白机测定出糙率、精米率、整精米率（具体按GB1350-2009标准进行）。

2.3.3.2外观品质

米粒长宽比：

随机取整精米10粒，用游标卡尺测量粒长、粒宽，并计算长宽比。

垩白米率：

随机取整精米100粒，用上海赛霸精密仪器有限公司制造的稻米垩白观测仪观察有无垩白（心白、腹白、背白），并计算。

垩白大小：

随机取垩白米10粒，用上海赛霸精密仪器有限公司制造的稻米垩白观测仪目测垩白面积占整个籽粒面积的百分数，并计算平均数。

垩白度=垩白米率×垩白大小

2.3.3.3蒸煮品质

胶稠度：

（取精米粉碎过0.15mm孔径筛）按《NY/T419-2007》的标准进行米胶长度的测定。

糊化温度：

用碱消法（1.70%KOH）测定，按《GBT-17891-1999标准》规定分级。

直链淀粉含量：

（取精米粉碎过0.25mm孔径筛）用上海菁华科技仪器有限公司制造的755B紫外可见分光光度计测定，即碘比色法（具体按GB/T15683-2008标准[23]）进行。

2.3.3.4营养品质——蛋白质

蛋白质测定样品为精米，用天津市泰斯特仪器有限公司生产的FW－100型高速万能粉碎机（24000转/分）进行粉碎，经100目网筛过滤后，采用济南海能仪器有限公司制造的K9840凯式自动定氮仪测定材料的含氮量，换算系数为5.95，具体按照GB5009.5—2010标准[24]进行。

2.3.4稻米硒含量测定

检测结果由安康学院化学化工系富硒食品检测中心提供，依据硒—非色散原子荧光法（检出限：

≤0.01ng/mg），采用PF6-2双通道非色散原子荧光法（18–9602–01–0063）进行测定（具体按GB/T22499-2008标准[25]）进行。

2.4资料分析与处理

所获数据采用Excel等软件进行处理和统计分析。

3结果与分析

3.1不同处理对水稻的增产效果

叶面喷施硒肥具有明显的增产作用。

从表1可知，水稻丰优737在处理1-1、处理1-2、处理2-2喷施硒肥具有明显的增产效果，增产幅度均超过5.00%，增幅分别为18.77%、11.83%和11.33%，其中处理1-1增幅最大；水稻Q优5号各处理较CK都差异显著，其中，处理1-1较CK增幅达到27.09%，差异最突出；国丰1号只有处理1-1和处理1-2较CK差异明显，增幅分别为8.90%和8.95%，以上分析表明，供试水稻不同品种间Q优5号增产效果最突出，各处理较CK均差异显著，同种品种不同处理间，处理1-1对水稻产量影响较大，增产最多。

叶面喷施硒肥对水稻株高、穗长、有效穗数、千粒重之间无明显差异。

表1不同处理对水稻产量及性状的影响

品种

名称

处理

株高

cm

穗长

cm

有效穗数

个/穴

千粒重

g

产量

（kg/667㎡）

产量增幅

（%）

丰优737

1-1

152.0

29.9

9.4

28.9

527.8

18.77

1-2

147.5

29.5

9.4

29.3

497.0

11.83

1-3

147.8

27.7

8.8

29.0

455.4

2.47

CK

141.1

28.8

7.1

28.8

444.4

—

2-1

151.8

28.3

10.0

29.3

518.0

3.56

2-2

147.9

29.0

10.6

29.4

556.9

11.33

2-3

148.3

29.7

10.4

29.3

505.7

1.10

CK

148.9

26.7

10.9

29.2

500.2

—

Q优5号

1-1

138.9

25.7

7.9

31.8

558.0

27.09

1-2

132.2

26.2

7.9

32.4

502.3

14.41

1-3

132.9

25.3

7.9

32.2

491.9

12.03

CK

139.5

27.1

8.9

30.4

439.0

—

2-1

135.1

26.5

8.1

32.0

539.0

5.80

2-2

134.4

26.0

7.2

31.5

547.8

7.53

2-3

135.3

26.2

8.2

32.7

545.1

6.99

CK

137.0

26.6

8.3

31.9

509.5

—

国丰一号

1-1

139.7

29.0

11.2

30.1

587.1

8.90

1-2

136.7

30.4

11.5

30.4

587.4

8.95

1-3

137.1

29.8

12.0

30.0

549.1

1.85

CK

140.3

27.3

10.4

30.5

539.1

—

2-1

138.0

29.2

10.5

30.6

524.7

1.56

2-2

139.6

29.7

11.6

29.5

532.4

3.05

2-3

140.4

29.7

11.1

29.7

524.1

1.44

CK

138.8

29.6

10.1

30.3

516.6

—

3.2品质分析评价

3.2.1碾磨品质

表2不同硒肥喷施时期下水稻碾米品质分级

品种

名称

处理

糙米率

%

精米率

%

整精米率

级别

标准

%

%

增幅%

丰优737

1-1

78.25

68.47

57.36

13.95

1

≥56.0

1-2

76.79

67.17

54.21

7.69

2

≥54.0

1-3

76.03

65.79

55.50

10.25

2

≥54.0

CK

75.83

65.53

50.34

—

4

≦52.0

2-1

76.95

67.47

54.64

4.60

2

≥54.0

2-2

78.13

68.23

56.73

8.59

1

≥56.0

2-3

74.14

64.23

53.13

1.70

3

≥52.0

CK

74.05

64.22

52.24

—

3

≥52.0

Q优5号

1-1

77.88

68.28

63.14

3.72

1

≥56.0

1-2

80.62

70.59

65.71

7.94

1

≥56.0

1-3

79.49

67.94

64.89

6.58

1

≥56.0

CK

78.93

68.80

60.88

—

1

≥56.0

2-1

80.39

69.26

63.84

3.46

1

≥56.0

2-2

79.48

69.08

63.44

2.81

1

≥56.0

2-3

81.32

69.66

63.73

3.29

1

≥56.0

CK

78.88

66.12

61.71

—

1

≥56.0

国丰一号

1-1

77.07

66.95

58.02

5.59

1

≥56.0

1-2

76.51

65.71

54.25

-1.27

2

≥54.0

1-3

76.87

66.43

56.61

3.03

1

≥56.0

CK

75.40

65.46

54.95

—

2

≥54.0

2-1

77.26

66.89

56.82

0.94

1

≥56.0

2-2

76.48

66.43

58.18

3.35

1

≥56.0

2-3

77.70

66.61

57.92

2.89

1

≥56.0

CK

75.16

64.02

56.30

—

1

≥56.0

叶面喷施硒肥对碾米品质具有明显的改善作用。

表2显示，水稻丰优737在处理1-1、处理1-2、处理1-3和处理2-2下喷施硒肥具有明显的改善效果，提高幅度均超过5.00%，增幅分别为13.95%、7.69%、10.25%和8.59%，其中处理1-1和处理2-2均达一级标准，且处理1-1显著于处理2-2，增幅最大；在处理2-1和处理2-3下喷施硒肥也有一定的改善效果，增幅分别为4.60%和1.70%。

Q优5号只有处理1-2和处理1-3较CK差异显著，增幅分别为7.94%和6.58%，其余处理较CK都有一定的增幅，各处理间增幅不明显，相比之下，各处理均达到优质稻谷标准一级水平。

国丰1号只有处理1-1较CK显著差异，差异超过5.00%，达到5.59%，处理1-2较CK增幅最小，其余处理较CK也有一定的增幅，但增幅不明显。

3.2.2外观品质

通过表3对稻米外观品质分析看出，叶面喷施硒肥对水稻外观品质具有明显的改善作用。

其中丰优737各处理垩白度较CK降低最明显，其处理1-1降低幅度最大，达到63.29%，降幅最小的处理1-2也达到17.01%；国丰1号、Q优5其处理1-1均最高降幅分别达到45.89%和20.92%，降幅最低Q优5处理1-