白娅男，李慧敏,2，谢菀萱，雷 静，唐翠荣，罗 慧，方 圆*

(1广西大学，广西南宁530005；2广西壮族自治区亚热带作物研究所，广西南宁530001)

0 引言

甘蔗作为我国重要的糖类作物，具有高产、稳产、适应性广等特点，但长期以来，人们主要重视茎部的利用，却忽视了蔗梢的利用。目前蔗梢多用作饲料或者废弃，人们对甘蔗笋的研究开发利用较少[1]。蔗笋是指甘蔗最顶端1～5节部分，其所含的氨基酸、有机酸、矿物质含量比蔗茎高出几倍甚至几十倍，因其外部受蔗叶保护，无需喷施农药防虫，可作为安全清洁蔬菜，在东南亚的日本、韩国，以及台湾、香港等地区广受青睐[2-3]。目前市场上蔗笋主要来源有2个途径，其一是来自遗弃的蔗梢，砍收甘蔗或者打除过多分蘖时，均可采收大量的蔗梢；其二为专用于生产甘蔗笋的果蔗，由于甘蔗分蘖能力很强，蔗头可以不断地长出新的嫩茎，采收期可达7个月(3～11月)。据报道，种植果蔗专门用于蔗笋生产的经济效益可达16.5万/hm2，利润可观。我国是甘蔗生产大国，广西是甘蔗种植大省，开发蔗笋产业，提高蔗笋商业价值，是甘蔗产业发展的新途径[4]。

硒(Selenium，Se)是人体所必需的微量营养元素，硒在增强人体免疫力、预防心血管疾病、降低癌症风险等方面有重要作用[5]。随着人们生活水平的提高，补硒已成为许多人关注的热点。由于无机硒毒性较大，人不能直接食用，因此，通过提高农产品可食部位的硒含量是合理的补硒方式，通过食物链从植物(动物)进入人体。研究表明，我国是严重缺硒的国家之一，约 72%的国土缺硒，1亿多居民膳食摄入的硒含量不足，因此，提高农产品硒含量成为当务之急[6]。

目前，大部分研究主要采用无机硒、有机硒等传统材料设计实验，叶面喷施纳米硒肥的应用于蔗笋的富硒效果鲜有研究。纳米硒在动物营养中的作用研究较多，但在植物营养中的研究较少；且采用单一硒材料的较多，采用硒与硅混合的材料较少[7-9]。硅是植物体的重要组成营养元素，被国际土壤界列为继氮、磷、钾之后的第4大元素。硅有利于提高作物的光合作用和叶绿素含量，增加作物茎杆的机械强度，提高抗病性。研究表明，单一施用硒肥会对作物如小麦产生毒害作用，硒肥浓度为1.0 mg/kg时，小麦受到硒毒害[10]。但硒与同族的元素氮配施后，在较高的硒水平下(2.6 mg/kg)，小麦的硒毒害降低，且对小麦籽粒有增产效果[11]。王永锐等发现硅能缓解硒对水稻幼苗的毒害，可能是由于可溶性硅酸盐水解生成凝胶状的H2SiO3，H2SiO3能够吸附硒，从而避免过量的硒与植物的蛋白质结合[10,12]。徐向华等[13]经盆栽水稻实验，发现单施硒处理的稻米硒含量仅为硒硅共施处理稻米的66%，硒硅共施还能有效提高作物中的硒含量。甘蔗与水稻同为禾本科植物，通过大量的硅带入少量的硒，能否在达到作物富硒效果的同时又缓和硒过量带来的影响，达到更为安全的富硒效果，还有待进一步研究。本研究旨在明确硅和硒共施对蔗笋、蔗叶、蔗叶鞘的富硒效果及长效性的影响，对于调控蔗笋富硒具有一定的理论和实践意义。

1 材料与方法

1.1 试验地与试验材料概述

甘蔗大田试验在广西武鸣县进行，土壤为第四纪红土母质发育形成，土壤 pH值为 5.81，有机质含量为35.27 g/kg，碱解氮含量为186.36 mg/kg，速效磷含量为 16.48 mg/kg，速效钾含量为 177.80 mg/kg，总硒含量为0.72 mg/kg。

供试甘蔗为台湾青皮甘蔗。叶面喷施材料为纳米硅(SiO2)和纳米硒(Se)，所含硅≥100 g/L，硒为1 g/L，pH范围均为7.5～9.5，水不溶物均为＜10 g/L，由佛山市铁人环保科技有限公司生产。

1.2 试验处理设置

试验于2016年7～9月进行，将纳米硒和纳米硅分别以 1∶1(S1)、1.5∶1(S1.5)、2∶1(S2)、2.5∶1(S2.5)比例混合，将混合液稀释100倍待用。设置5个处理，分别为喷施S1、喷施S1.5、喷施S2、喷施S2.5，以喷施清水处理(CK)为对照。随机区组排列，每个处理喷施2行，每行行距80 cm，每行40 m长(每个小区0.64 m2)，每隔2行设置1个处理，每个处理 3个重复。在甘蔗芽长出 3片叶子时(2016年7月7日)，下午15：00后采用喷雾器喷施，喷到蔗叶上滴水为止，每个小区喷施用量为5 L混合液。

1.3 调查项目及方法

样品采集分 2次进行，时间分别为 2016年 8月7日(叶面喷施处理后31天)和9月20日(叶面喷施处理后 75天)，根据制作蔗笋的需求，每个小区随机采6株蔗笋部分长至10 cm左右时的甘蔗。样品采集后立即带回实验室，用自来水洗净后再用去离子水清洗3次，分为蔗笋、蔗叶、蔗叶鞘3部分，对8月7日采集的蔗笋用精度百分之一的天平称量蔗笋鲜重。蔗笋称鲜重后按照制作笋干的标准进行处理，45℃烘干后的蔗笋、蔗叶、蔗叶鞘用不锈钢粉碎机分别进行粉碎(样品过60目)。粉碎的样品备用。

样品硒含量的测定[14]：称取0.25 g样品，加8 mL浓HNO3，采用微波消解法消解提取，定容到25 mL，过滤，滤液备用，预还原剂为含 0.5%氢氧化钠和 1%硼氢化钾溶液。准确吸取适量处理液至 15 mL离心管中，加入预还原剂进行预还原 30 min。样液上原子荧光分析仪测定，载流为5%优级纯HCl溶液，还原剂为含 0.5%氢氧化钠和 1%硼氢化钾溶液。

本试验使用Excel软件和SPSS软件进行数据计算、统计与处理。

2 结果与分析

2.1 不同比例硒硅叶面肥对甘蔗蔗笋鲜重的影响

为了解硒硅叶面肥喷施后对蔗笋鲜重的影响，对8月7日采集的蔗笋鲜重进行了分析。结果表明，叶面喷施硒硅肥均可以促进甘蔗笋的生长，随着硒硅比例的增大，甘蔗笋鲜重呈现出先略有上升后下降的趋势(见图 1)。S1、S1.5、S2和 S2.5处理甘蔗笋鲜重分别比 CK增加了 14.5%、15.4%、9.9%和6.8%，但是各处理间差异并不显著。

图1 不同比例硒硅叶面肥对甘蔗蔗笋鲜重的影响

2.2 不同比例硒硅叶面肥对甘蔗富硒效果的影响

为了查明喷施硒硅叶面肥后硒含量随着生长时间延长及在甘蔗不同部位分布累积情况，对甘蔗不同时间采集的样品及不同部位硒含量进行了分析。由表1可以看出，甘蔗各部位的硒含量均随硒硅配比中硒供应量的增加而增加。

表1 不同比例硒硅叶面肥对甘蔗不同部位硒含量的影响 单位：mg/kg

叶面肥喷施后第31天S1与CK处理之间的蔗叶硒含量差异不显著，S1.5、S2、S2.5与 CK处理之间的蔗叶硒含量差异达显著水平，且 S1与 S1.5处理之间差异不显著，S2与S2.5处理之间也差异不显著；甘蔗叶鞘硒含量中除S1处理外，其他处理与CK之间均达到差异显著水平，其中S1.5、S2与S2.5处理之间差异不显著；甘蔗笋硒含量的不同处理与CK相比均达到显著水平，S1、S1.5、S2处理间差异不显著，S2.5处理与各处理间差异达到显著水平。

叶面肥喷施后第 75天采集的蔗叶硒含量的不同处理与CK相比均达到显著水平；S1.5、S2、S2.5处理叶鞘硒含量与CK处理差异显著，S2.5处理与其他处理间达到差异显著水平；不同处理甘蔗笋硒含量与 CK相比均达到显著水平；S2、S2.5与 S1处理间差异显著。

除了CK处理外，不同处理第75天采集的样品各部位硒含量均高于第31天采集的样品。

综上所述，硒在甘蔗不同部位含量不同：蔗笋＞蔗叶＞叶鞘，说明甘蔗吸收的硒主要转移累积在蔗笋上。

由于目前并没有专门针对甘蔗笋的富硒标准，

根据湖北省地方标准 DB42/211-2002《富硒食品标签》，如果按食用情况可作为干菜，富硒干菜硒含量为0.15～1.00 mg/kg，因此，第31天叶面肥喷施的处理S1、S1.5、S2的蔗笋均达到富硒干菜类标准，处理S2.5的蔗笋硒含量(1.05 mg/kg)稍稍超出富硒标准范围。蔗叶、蔗鞘可作青饲料。参考青饲料富硒标准(0.01～0.10 mg/kg)，不同配比硒硅处理后的蔗叶、蔗鞘硒含量均达到了富硒青饲料的标准。

2.3 甘蔗各部位硒含量的对比

由表2可以看出，与CK相比，随着喷施时间的延长，蔗叶提升率呈下降趋势，叶鞘提升率先降低后升高，蔗笋提升率呈先上升后下降的趋势。叶鞘的提升率为CK最高，说明随着时间的延长，CK的叶鞘硒含量增加部分主要来源于从土壤中吸收转运的硒。

表2 甘蔗各部位喷施叶面肥后第75天比第31天硒增加的百分比 单位：%

2.4 不同比例硒硅叶面肥与甘蔗富硒的相关性

2种喷施时间下，2批甘蔗的不同部位的硒含量均随硒比例的增大而增大，且均呈极显著正相关(见表3)，说明不同部位硒含量的增加主要受到叶面喷施硒浓度的影响。

2.5 叶面喷施硒硅不同比例对甘蔗各部分硒含量的影响

从表4可以看出，无论是喷施时间的延长还是不同硒硅比例中硒含量的增大，蔗笋积累的硒含量均比蔗叶、叶鞘高，甘蔗地上部分的硒含量呈逐渐上升的趋势。

3 讨论与结论

表3 不同比例硒硅叶面肥与甘蔗硒含量的回归方程分析

表4 蔗笋与叶鞘、叶部硒含量比 单位：%

本试验中，叶面喷施不同配比的纳米硒硅肥对甘蔗蔗笋鲜重重量有所提高，但差异不显著，表明所用浓度均在甘蔗安全施用范围内。硒含量较高的配比处理均没有出现甘蔗硒中毒症状，可能与硅肥作用有关，因甘蔗为禾本科植物，喜硅，硅肥可能减缓了硒肥对甘蔗地上部的胁迫影响[13]。也可能是由于硒含量不高，但纳米硒的转移率高。本试验中，叶面喷施纳米硒硅肥后，蔗笋的平均硒含量提高最显著，且其对硒的富集能力远大于玉米、水稻、小麦[15-17]。这说明选择蔗笋作为补硒蔬菜更有意义。以蔗笋为原料，可通过烹调加工成干菜、罐头，或者鲜食，以期达到较高的硒含量，可以增加人们日常补硒途径，也是提高农民收入的途径之一。

蔗叶、叶鞘硒含量的结果表明，除了第1批(31天)叶鞘S1处理硒含量没达到青饲料的富硒标准外，其余各处理均达到富硒标准。从甘蔗不同部位硒含量的分析结果可知，随着硒硅比的增大，甘蔗不同部位硒含量增加，甘蔗硒含量与硒的浓度呈极显著的正相关，说明硒硅肥能有效提高甘蔗硒含量。从第1批(31天)和第2批(75天)采收的蔗笋硒含量的结果表明，硒硅比为 S1时能有效地提高蔗笋硒含量，且能控制在富硒标准的范围内，但S1.5、S2和S2.5的蔗笋硒含量均超标。在实际生产中，使用硒硅配比为1∶1处理能使富硒蔗笋达到富硒标准，实现经济效益的最大化，使用硒硅配比为1.5∶1处理能使蔗叶和叶鞘用于富硒青饲料达到经济效益最大化。

硒肥种类多样，包括无机硒肥、有机硒肥、生物硒肥、纳米硒肥等。Liu等[18]的研究表明，适量供应亚硒酸盐能够提高水稻幼苗和根系的硒含量，磷可以促进幼苗对硒的吸收和积累。魏丹等[19]通过叶面喷施亚硒酸钠，有效增加了稻米和秸秆中的硒含量，且稻米中硒含量随着硒施用量的增加而增加，试验表明，使稻米硒含量在食品安全范围内的硒肥施用量为11.25 g/hm2。段门俊等[20]的研究也证实了亚硒酸钠能够增加再生稻的每穗粒数、实粒数、结实率，提高在省道的精米率，改善再生稻品质，最佳施用量与魏丹的研究结果一致。开建荣[21]通过田间试验，采用基施硒肥和叶面喷施硒肥，结果表明，叶面喷施螯合硒肥能够提高稻谷、糙米、精米中的硒含量，而基施硒肥对稻米没有增硒效果。纳米硒肥的硒单质为纳米级，容易通过叶面吸收转运，到达植物各部分，被植物吸收利用，具有安全性高、无毒、稳定等优点。本实验结果表明，纳米硒硅肥的施用量低于无机硒肥，可减少硒过量施用对土壤的影响。

甘蔗按其用途，可以分为3大类：用于制糖的糖料蔗、用于制酒精的能源甘蔗和用于水果食用的果蔗[4]。就菜用品质而言，来源于果蔗的蔗笋最优，因其纤维含量最低，质地肥嫩，3～11月为甘蔗生长最旺盛的时期，可作为营养保健食品蔬菜。本实验结果表明，纳米硒硅作为叶面肥，与其它硒肥相比，用量更少，成本更低[22]。叶面喷施硒硅对甘蔗硒积累的长效性较好，结合2个采样的结果，喷施比例设置硒硅比1∶1效果最好。