陈 蓉， 姚锋先， 杨忠兰， 杨 杰， 温 莉， 刘桂东， 张永浩， 成 臣， 李 航

(1.赣南师范大学国家脐橙工程研究技术中心/赣南师范大学生命科学学院，江西赣州 341000； 2.赣州市果业发展中心，江西赣州 341000)

硒(Se)是哺乳动物必需的微量元素，在改善生物体的健康和抵抗氧化损伤方面起着重要作用。世界范围内约2/3的土壤缺硒，我国约72%的土壤中硒含量不足0.1 mg/kg，处于缺硒状态，这严重制约了人体对硒的摄入。生物强化技术可促进无机硒转化成有机硒，增强人体对硒的吸收利用，因此该技术在贫硒地区被普遍采用，主要包括土施和叶面喷施。土施硒肥可缓解土壤硒缺乏，改善植物硒营养，但施入土壤的硒肥当季利用率低、成本相对较高，施用不当容易造成土壤污染，因此在实际应用中具有局限性。叶面喷施硒肥的措施能将硒直接由叶片转移到植物体内，有效提高果实对硒和矿质养分的利用率，且操作简便、经济有效，在硒生物强化方面占绝对优势，因此得到广泛应用。

前人对甜柿、猕猴桃等水果和水稻、小麦等农作物研究发现，施硒能提高硒含量和品质。硒也会影响部分营养元素的吸收和积累，李财运等研究表明，喷硒处理后山核桃种仁中硒、锌、锰、镁含量提高；刘群龙等研究发现，梨果实中硒元素含量随喷硒浓度增加而明显提高，且喷施低浓度硒，可显著提高果实铁和铜元素的含量。在脐橙上，现有的研究多集中于外源喷硒对果实中硒的积累量和果实品质的影响，但关于脐橙中其他养分吸收的研究报道较少。

脐橙富含人体所需的各类营养成分，在世界大部分地区广泛种植。江西赣南地区气候条件优越，脐橙品质良好，是我国脐橙的重要优势产区之一。赣南脐橙以果大形正、肉质脆嫩、口感甜酸适度著称，富含人体所必需的各类营养元素。在自然条件下，水果中硒含量较低，且赣南脐橙果肉中硒含量普遍小于10 μg/kg，因此亟需通过外源硒生物强化技术来提高脐橙总硒含量。本研究拟通过向脐橙树体叶面喷施不同浓度和不同次数的硒肥，分析果肉中硒的积累情况及硒对果实品质、元素积累的影响，以期为脐橙硒营养强化栽培提供试验支撑和理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2020年在江西省赣州市赣南师范大学国家脐橙工程技术研究中心脐橙基地(25°47′53″N，114°52′45″E)进行，土壤类型为酸性红壤(pH值为4.5)，有机质含量为(6.94±0.59) mg/g，碱解氮含量为(46.43±5.18) mg/kg，速效磷含量为(5.63±0.64) mg/kg，速效钾含量为(159.67±11.73) mg/kg。供试材料为纽荷尔脐橙果树，树龄6年，树体长势良好。

1.2 试验方法

本试验以亚硒酸钠(NaSeO)为硒源对脐橙树进行叶面喷硒，设置5个硒肥浓度和2个喷硒次数(表1)，共9个处理，每个处理重复3次。分别在谢花期(4月9日)、幼果期(6月16日)和果实膨大期(7月13日)外源喷施硒肥或水，每株果树单次喷施量为4.0 L，每次喷至叶面均匀布满雾状水滴；果园其他管理措施不变，各处理田间管理保持一致。于当年11月果实成熟期，在树冠外围1.5～2.0 m高，东、南、西、北方向和中部分别随机采取1个果实样品，进行元素测定和品质分析(施用外源硒肥对产量无显著差异)。

表1 大田试验处理

1.3 指标测定

1.3.1 总硒和无机硒的测定 取果实鲜样，根据GB 5009.93—2017《食品安全国家标准 食品中硒的测定》进行总硒含量的测定。无机硒测定参照DB36/T 1243—2020《稻米中有机硒和无机硒含量的测定 氢化物原子荧光光谱法》，采用差减法，用氢化物发生-原子荧光光谱仪(HG-AFS，AFS-922，北京吉天)进行测定。

有机硒含量=总硒含量-无机硒含量。

1.3.2 矿质元素含量测定 称取0.300 0 g样品，用电炉碳化至无烟，再放入马弗炉中500 ℃灰化 6 h，取出后加入10 mL的5%硝酸，过滤，用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS，Agilent 7900，USA)测定硼、锰、铁、铜、锌、钼、镁、磷、钾和钙含量；称取0.300 0 g样品放入50 mL消煮管中，经LWY84B型控温式远红外消煮炉消煮，过滤，用全自动间断化学分析仪(Smartchem200)测定氮含量。

1.3.3 果实品质测定 果实可滴定酸含量用氢氧化钠滴定法测定；维生素C含量用2，6-二氯酚靛酚染料滴定法测定；可溶性固形物含量用 WYT 型手持糖度计测定。

1.4 统计分析

试验数据采用 DPS 9.50软件分析不同处理间的差异显著性(<0.01)，利用Excel可视化。

2 结果与分析

2.1 叶面喷硒对脐橙鲜样果肉中总硒的影响

脐橙果肉鲜样总硒(Se)的含量随着喷硒浓度的增加而增加，且喷施3次果肉中的Se含量高于喷施2次的处理。T5、T9处理中脐橙果肉的Se含量达到21.55、50.03 μg/kg，分别为对照处理的37.91倍、88.00倍(图1)，但是该浓度处理后果树出现落叶、落果现象，表明高浓度硒对脐橙树体有一定损伤。

2.2 叶面喷硒对脐橙果肉中硒形态的影响

不同浓度施硒处理后，果肉中的硒主要以有机态形式存在，且含量变化趋势与总硒一致，即有机硒含量随喷硒浓度增加而迅速上升(表2)。在果肉中有机硒的含量比无机硒高，占总硒的73.13%～85.68%。与对照相比，叶面喷硒后果肉中有机硒和无机硒含量均显著增加。T2、T3、T4和T5处理果肉中有机硒含量分别占总硒的82.23%、85.68%、75.55%和73.13%，且在T4处理中有机硒含量迅速上升，其含量与喷硒2次后的最高值(T5)无显著差异。T9处理脐橙有机硒和无机硒含量均显著高于其他处理，此时果肉有机硒含量较T6、T7、T8处理分别增加了3.23倍、2.23倍、0.79倍。

表2 不同处理脐橙果肉中有机硒和无机硒含量的变化

2.3 叶面喷硒对脐橙果实品质的影响

整体上分析，在一定浓度硒处理范围内可以显著提高果实的可溶性固形物和维生素C含量，而可滴定酸含量和固酸比无显著规律性变化。由表3可知，喷施2次叶面肥时，T2和T3处理可溶性固形物和维生素C含量均显著高于其他处理；且在T2处理中，可溶性固形物和维生素C含量达到最大值，较对照分别提高了13.25%和30.37%；T2、T4和T5处理可滴定酸含量较对照降低了15.85%、23.17%和10.98%，固酸比较对照增加了34.86%、20.91%和14.09%。喷施3次叶面肥时，T6、T7和T8处理可溶性固形物和维生素C含量显著高于对照；T8和T9处理可滴定酸含量较对照分别降低了35.37%和19.51%，固酸比分别提高了66.03%和3.00%。表明不同喷硒浓度和次数对脐橙品质的作用效果存在较大差异，且喷硒3次处理对果实品质的提升效果要优于喷施2次的处理。

方差分析表明，浓度单因素对可溶性固形物、维生素C、可滴定酸含量及固酸比的影响均达极显著水平(<0.01)，而次数单因素、浓度和次数的交互作用对各指标无显著性影响，由此可知，对脐橙果实品质影响最大的因素是喷硒浓度。

表3 不同处理对脐橙果实品质的影响

2.4 叶面喷硒对脐橙果肉大量元素含量的影响

由表4可知，大量元素的总积累量遵循K>N>Ca>P>Mg的规律，其中Mg、K和N含量整体呈上升趋势，而P和Ca含量整体呈下降趋势。T2和T3处理Mg含量较对照降低了1.30%和9.09%；T4和T5处理Mg、P、K和N的含量都高于对照，分别增加了27.27%～37.66%、3.97%～7.14%、17.86%～28.66%、77.91%～95.82%。叶面喷施3次处理，果实的Mg、K和N含量均高于对照处理，分别增加了11.69%～35.06%、11.20%～24.52%和28.66%～95.52%；而P和Ca含量均低于对照，分别降低了3.17%～24.60%和2.96%～41.78%，但处理间差异不显著。喷施3次叶面肥比喷施2次叶面肥处理的果实中Mg和K含量更高。

方差分析表明，浓度单因素对钙含量的影响达到显著水平，对镁、磷、钾和氮含量的影响均不显著；浓度与次数之间的交互作用及次数单因素对大量元素含量的影响都不显著，所以喷硒浓度对钙元素含量有显著影响，对其他大量元素无显著效果。

2.5 叶面喷硒对脐橙果肉微量元素含量的影响

微量元素总量遵循着 B>Fe>Mn>Zn>Cu>Mo的规律(表5)。其中Fe、Mn、Cu、Zn和Mo含量相比对照整体呈升高趋势，B含量相比对照总体呈降低趋势。T2、T4和T5处理Mn、Fe、Cu和Zn含量较对照分别增加了9.74%～46.32%、27.48%～62.09%、3.35%～49.76%和11.39%～28.83%。

表4 不同处理对脐橙果肉大量元素吸收的影响

表5 不同处理对脐橙果肉微量元素吸收的影响

喷施3次硒肥，Fe、Cu、Zn和Mo含量整体较对照均提高；T6和T8处理中Mn含量较对照分别增加了50.79%和3.95%。喷硒3次较喷硒2次处理微量元素含量提升更为明显。

方差分析表明，喷施次数单因素处理对微量元素含量影响不显著；喷施浓度单因素处理对Mn和Fe元素含量影响极显著，对Zn元素含量影响显著，对其他元素含量影响不显著；浓度和次数交互作用对微量元素含量影响不显著。这说明Mn、Fe、Zn含量对喷硒浓度敏感。

2.6 脐橙果肉元素之间的相关性分析

脐橙果肉元素之间的相关性分析结果(表6)表明，大量元素Mg、P、K相互呈极显著正相关，微量元素中B与Cu、Zn、Mn，Fe与Cu、Zn、Se，Zn与Mo呈显著或极显著正相关，表明大量元素Mg、P、K，微量元素B、Fe、Cu、Zn之间具有相互促进吸收的作用。微量元素中Se、Fe和Cu也与大量元素呈显著或极显著相关，Se和Fe都与Mg、K呈显著或极显著正相关，Cu与P、K呈显著或极显著正相关，表明脐橙果实中Mg、P、K、Se、Fe和Cu的吸收具有相互促进作用。此外，施用硒肥能显著提高脐橙果肉中Se元素的含量，而硒的吸收又能促进Mg、K、P、Fe和Cu元素的积累。

3 讨论与结论

3.1 不同处理对脐橙果实品质的影响

大量研究发现，外源硒能显著提高农产品的品质，这可能与硒参与植物体内的生理代谢有关。由于硒能影响原卟啉-Ⅸ、Mg-原卟啉酯的积累，而这两者与叶绿素的形成相关，所以硒能影响叶绿素的合成。另外，在植物体内，硒还可以通过调节-SH的5-氨基乙酰丙酸脱水酶(ALAD)和胆色素原脱氨酶(PB-GD)来合成叶绿素。因此叶面施硒能提高作物叶绿素含量，增强光合作用效率，增加果实中的同化产物。在本试验中外源喷硒后，促进了植物体内同化和转化能力，也提高了可溶性固形物和维生素C的合成效率。

表6 脐橙果肉元素之间的相关性

3.2 不同处理对果肉元素累积的影响

矿质营养是植物生长发育所必需的，也是果实形成良好品质的基础。硒对果肉中矿质元素的影响机理复杂，元素之间既有拮抗作用，又相互促进，其效应可能与果树的生理代谢相关。本研究中，叶面喷施硒肥后，Mg、K、Mn和Zn含量呈现出低硒浓度下有不同程度上升，在高硒浓度时均有所降低的趋势，该结果与郭开秀等研究鸡毛菜的结果一致；随着硒肥浓度增加，果肉中Fe、Cu和N含量增加，P和Ca含量降低，与在西瓜和紫甘薯中的研究结果相同。硒肥对Mo含量和B含量的影响分别表现出上升和下降的趋势，这与前人研究一致，Arvy等证实，在植物体内，Se与Mo元素呈正相关；段碧辉等研究发现适量硒可降低油菜幼苗硼的吸收累积。硒不仅能直接影响果实品质，还能通过改变果实中营养元素含量，间接影响其内在品质。然而也有部分研究差异较大，如袁伟玲等研究表明，加硒后，生菜地上部Ca、Zn和Mg等元素含量增加，P、K和Fe含量下降，对生菜地下部分而言，随着硒浓度增加，P、Ca、Mg、Fe和Zn含量下降；秦玉燕等报道，喷施低浓度硒可提高茶树叶片Zn、K、Fe、Ca和Mg含量，高浓度对叶片有毒害作用，会抑制叶片对Zn、K和Fe的积累。总的来说，营养元素在不同植物上表现差异较大，相关影响机理仍需进一步的分析。

本研究中外源施硒降低了果肉中的磷含量，且在低浓度下抑制作用更强。这可能是由于磷酸盐和亚硒酸盐在植物体内吸收转运过程同属一个磷酸盐转运通道，而作物对磷酸盐的选择吸收作用要高于亚硒酸盐。而随着喷硒浓度增加，亚硒酸盐抑制和生长稀释作用使硒减弱了对果实生长的促进作用，生物稀释效应降低，磷元素含量缓慢提高。

3.3 不同处理对果肉硒形态转化的影响

目前，国内外仍在探索更多的关于富硒农产品的研究。我国是典型的缺硒大国，且硒分布不均匀，生物利用率极低。缺硒会引起克山病、心血管疾病和大骨节病，对人体造成损害。因此通过开发富硒农作物增加人体硒摄入量，是近年来关注的热点。随着喷硒浓度的增加，果肉中总硒含量显著增加，这与前人在甜樱桃和西瓜中的研究结果一致，表明脐橙对硒的富集程度不受高浓度硒肥的抑制，也未减弱对硒的吸收同化。但是叶面喷硒存在硒肥浓度过高造成树体受损的安全问题，本试验中喷施高浓度亚硒酸钠(300 mg/L)时，树体出现落叶落果现象，与秦玉燕等在芒果上研究结果相同，表明此浓度已经超出了脐橙耐受范围，因此需综合考虑果肉硒含量、品质、养分等因素来确定最适宜的喷施浓度。

有机硒生物活性强，利于人体吸收，是衡量农产品富硒的重要指标。本试验中，随着叶面喷施浓度的增加，脐橙果肉中有机硒含量逐渐增加，最高可占总硒的85.68%。但有机硒转化率随着硒肥浓度的增加呈现先升高后降低的趋势，该结果与杜振宇等研究茄子发现施用高浓度硒会显著降低有机硒转化率的结果一致。这表明了叶面喷施无机硒后大部分都已转化为有机硒，且作物种类、硒肥浓度和喷施次数的不同会使试验结果产生差异。

从食用安全角度考虑，脐橙等柑橘果实富硒标准为总Se≥10 μg/kg，本试验中T4～T9处理达到富硒标准。中国营养学会提出，成年人每日硒摄入量推荐值为50～65 μg/d，最大安全摄入量为 400 μg/d，本研究叶面喷硒后获得的果肉硒含量范围为11.83～50.03 μg/kg，按每人每天摄入2～3个脐橙(1 kg)计算，可从中摄取11.83～50.03 μg 硒。若加上中国居民来自其他 8 类食物的硒摄入量 62.24 μg/d，则每人每日硒摄入量为74.07～112.27 μg/d。因此，本试验所得富硒脐橙对人体是安全的。

叶面喷硒后脐橙果肉中总硒和有机硒含量随施用浓度的增加而递增，且喷施3次处理提高幅度大于喷施2次处理，最高安全施硒浓度为200 mg/L。T2和T8处理对脐橙果实品质的改善效果较好，可提高可溶性固形物、维生素C含量和固酸比，降低可滴定酸含量。T6、T7、T8和T9处理可增加Mg、K、N含量；T2和T8处理可提高果肉Fe、Mn、Cu、Zn和Mo含量。

综上结果表明，T8处理是生产富硒脐橙的最优喷施措施，该处理下脐橙果肉总硒含量和有机硒含量分别为28.01、21.42 μg/kg，可溶性固形物含量为13.83%，维生素C含量为67.86 mg/100 g，固酸比为26.05，且果肉中锰、铜、锌和钼元素含量较对照分别提高了3.95%、23.92%、19.22%和18.75%。