刘 丽，王张民，牛慈琼，袁林喜，刘娟桃，刘志奎，李 全

（1 山西省农业科学院果树研究所，太原030031）（2 果树种质创制和利用山西省重点实验室）（3 江苏省硒生物工程技术研究中心）

硒是人体必需的微量元素，具有增强免疫功能、降低致癌物质的诱癌性等重要作用[1]，人们主要通过食物等获取硒元素。山西省处于从东北三省起斜穿至云贵高原的一条缺硒地带[2]，土壤硒含量相对贫乏致使农产品硒含量过低。随着生活水平的提高，人们越来越关注具有更高质量和营养价值的农产品[3]，因此，开发富硒农产品具有重要意义。目前，有不少有关苹果施硒的研究报道[4-7]，但均未提供施硒的具体参数，且大部分研究均采用水溶性的硒肥进行叶面喷施、灌根或者树干注射，通过土壤施加方式施用固态富硒有机肥的研究在果树方面的研究少见报道。我们在‘嘎拉’苹果不同生育期土壤施用富硒有机肥，研究了果实中硒含量的变化规律，分析了施硒量对果实硒含量和品质的影响，以期为富硒苹果生产提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2018 年3—12 月在山西省农业科学院果树研究所太谷县科研中试基地进行。当地属丘陵地带，海拔830 m，年降水量400～600 mm，年平均气温10.8 ℃，极端低温-19 ℃。试验田土壤类型为沙壤土，pH 值7.8，有机质含量1.0%，肥力中等，地下水位低，有灌溉条件。供试苹果品种为‘嘎拉’，砧木为八棱海棠，树龄10 年，行株距5 m×4 m，树势中庸一致，常规田间管理。

供试肥料为基准富硒有机肥，由苏州硒谷科技有限公司提供，代码SETEK-BF-1709［鲁农肥（2017）准字0002 号］，硒含量1 000 mg/kg。

1.2 试验方法

1.2.1 试验设计

试验设3 个施肥时期，分别是开花期、果实膨大期（6 月12 日）、开花期+果实膨大期，3 个富硒有机肥施用量，分别是150、225、300 g/hm2（以硒计），以不施富硒有机肥作为对照，共10 个处理，详见表1。每行为1 个处理区，5 株树为1 次重复，重复3 次，环绕根部施肥。其他管理照常。

2018 年8 月18 日采集果实及叶片样品，每个小区随机采集10 个，作为1 个混合样，每个小区取3 个平行样。样品采集后，将其表面反复用清水洗净，并用去离子水冲洗后擦干。冷藏保存留待分析时制备样品并检测。

1.2.2 测定项目及方法

采用HNO3∶HClO4为4∶1 的混酸-电热板消解样品[8]，用原子荧光光谱仪（AFS-9230，北京吉天）测定硒含量。样品检测过程以植物标样GBW07603（GSV-2）进行质量控制，相对标准偏差均小于5%，方法回收率不低于95%。

利用手持式折射仪（成都豪创型）测定果实可溶性固形物含量；蒽酮比色法测定果实可溶性糖含量；氢氧化钠中和滴定法测量果实可滴定酸含量；2,6-二氯酚靛酚法测定维生素C 含量[9]。

数据采用SPSS 19.0 进行方差分析，多重比较采用Duncan’s 法，采用Excel 作图。

2 结果与分析

2.1 施富硒有机肥对‘嘎拉’果实硒含量的影响

从图1 可以看出，同一施肥时期处理，‘嘎拉’果实硒含量随着富硒有机肥施用量的提高而显著上升。开花期施富硒有机肥，施肥量为150 g/hm2时，果实硒含量为0.003 mg/kg，随着施肥量的增加，果实硒含量以0.003 mg/kg 的增幅递增。果实膨大期施富硒有机肥，施肥量为150 g/hm2时，果实硒含量为0.003 mg/kg，随着施肥量的增加，果实硒含量分别以0.009、0.008 mg/kg 的增幅递增。开花期和果实膨大期同时施富硒有机肥，每次施肥量为150 g/hm2时，果实硒含量为0.006 mg/kg，随着施肥量的增加，果实硒含量分别以0.008、0.007 mg/kg 的增幅递增。对照果实硒含量为0.001 mg/kg。

图1 施富硒有机肥对‘嘎拉’果实硒含量的影响

不同施肥时期相比较，施硒量为150 g/hm2时，开花期+膨大期施肥组的果实硒含量与开花期施肥组和果实膨大期施肥组的硒含量之和相一致；施硒量分别为225 g/hm2和300 g/hm2时，开花期+膨大期施肥组的果实硒含量却不等于开花期施肥组和果实膨大期施肥组2 个单独施肥处理的果实硒含量之和，且远低于二者之和。从图1 可以看出，果实膨大期施肥组、开花期+膨大期施肥组，这2 组的果实硒含量随着施硒量的增加，相差在逐步减少，且施硒量为300 g/hm2时，果实的硒含量均达到0.020 mg/kg 左右。

2.2 施富硒有机肥对‘嘎拉’果实品质的影响

从表1 可以看出，同一施肥期处理，‘嘎拉’果实可溶性固形物含量和可溶性糖含量随着施硒量的增加而增加，且变化完全一致。与对照相比，开花期施富硒有机肥，随着施硒量的增加，‘嘎拉’果实可溶性固形物含量和可溶性糖含量未呈现显著性增加；膨大期施富硒有机肥，各处理果实可溶性固形物含量和可溶性糖含量与对照差异均不显著；开花期+果实膨大期施富硒有机肥，225、300 g/hm2处理果实可溶性固形物含量和可溶性糖含量均显著高于对照。果实膨大期施富硒有机肥和开花期+果实膨大期施富硒有机肥，均是施硒量300 g/hm2处理果实可溶性固形物含量和可溶性糖含量最高。不同施肥期相比较，施肥量为225、300 g/hm2时，开花期+膨大期施肥处理可溶性固形物含量和可溶性糖含量均显著高于开花期或膨大期施硒肥处理，膨大期施肥处理与开花期相比无显著差异。

表1 施富硒有机肥处理及对照‘嘎拉’果实品质

开花期或果实膨大期施富硒有机肥，225、300 g/hm2处理的果实可滴定酸含量均显著低于对照；开花期+果实膨大期施富硒有机肥，3 个施肥量处理的果实可滴定酸含量均显著低于对照（表1）。施肥量为300 g/hm2时，开花期+膨大期施肥处理的果实可滴定酸含量显著低于开花期，但与膨大期的相比无显著差异。

开花期施不同量富硒有机肥的果实糖酸比与对照相比均无显著差异；果实膨大期施富硒有机肥，300 g/hm2处理的果实糖酸比显著高于对照；开花期+果实膨大期施富硒有机肥，3 个施硒量处理的果实糖酸比均显著高于对照（表1）。施肥量为300 g/hm2时，开花期的果实糖酸比与膨大期无显著差异，但均显著低于开花期+膨大期施肥处理。

果实维生素C 含量随着施硒量的增加而增加，各施硒处理均显著高于对照。其中，开花期施富硒有机肥，最高增幅为4.78%；果实膨大期施富硒有机肥，最高增幅为5.53%；开花期+果实膨大期施富硒有机肥，最高增幅达到8.35%（表1）。

2.3 富硒有机肥施用量与‘嘎拉’果实品质指标的相关性分析

从表2 可以看出，施硒量与果实硒含量、可溶性固形物含量、可溶性糖含量、糖酸比、维生素C含量呈极显著正相关，与果实可滴定酸含量呈极显著负相关。果实硒含量与可溶性固形物含量、可溶性糖含量、糖酸比、维生素C 含量呈极显著正相关，与可滴定酸含量呈极显著负相关。因此，随着施硒量的增加，果实糖酸比提高。

表2 施硒量和果实品质指标间Pearson 相关性分析

3 小结和讨论

3.1 土壤施硒肥可提高果实硒含量

在不补充外源硒的情况下，水果的硒含量一般较低，不超过10 μg/kg，苹果果实的硒含量相对更低，全国范围内变化范围为0～23.1 μg/kg，平均2.4 μg/kg[1,10]。本试验中，对照的苹果硒含量为1 μg/kg，在全国典型苹果硒含量范围内偏低。土壤施硒肥后，苹果的硒含量显著提高。同一施肥时期，苹果的硒含量与施肥量呈极显著正相关；当施硒量为300 g/hm2时，果实膨大期施硒和开花期+果实膨大期施硒的果实硒含量均达到0.020 mg/kg，是对照的20 倍。这与吴国良等[11]的研究结果一致，苹果富集硒的效果显著。这与叶面喷施硒肥的结果不同[5,7,12]。叶面喷施浓度再次增加时，果实硒含量反而降低。李应生等[13]分析认为硒大多以硒代氨基酸的形式被结合于植物蛋白质中，并取代含硫氨基酸中硫的位置，而苹果是非积聚型植物，含硫氨基酸数量有限，果实可被硒占居的位置也就受到了限制，硒转运载体饱和，硒含量自然无法再增加。在本试验中，果实膨大期施硒肥，果实硒含量虽也在逐步增加，但增长幅度呈缓慢下降趋势；同样，开花期和果实膨大期同时施硒，果实硒含量增长幅度也呈缓慢下降趋势。也就是说，随着施硒量的累积施加，果实的硒含量在逐渐饱和，但是，土壤和植物体内硒吸收和转化机制是相当复杂的，土壤施硒时，果实的硒含量是否随着施硒量的增加而显著提高，需要进一步验证。

在本试验中，开花期和果实膨大期同时施硒，果实硒含量虽均高于只在开花期或果实膨大期施硒处理组，但却远低于只在开花期或果实膨大期施硒处理组的果实硒含量之和，而且，果实膨大期施硒300 g/hm2与开花期+果实膨大期同时施硒300 g/hm2，果实硒含量相差很小。这可能是因为土壤中存在诸多因素，影响着树体对硒的吸收、转化和利用[14]。因此，不同生育期叠加施硒肥并不能达到多次单独施用的加和效果。而且，试验中还发现，开花期或果实膨大期施硒300 g/hm2，果实硒含量要比开花期+果实膨大期同时施硒150 g/hm2的高，也就是说，将硒肥分成多次施用并不能增强被树体吸收转化利用效果，反而造成肥料中硒的有效利用率降低，从而导致果实硒含量的降低，这与叶面施硒的结论相反[5]。另外，施硒量为150 g/hm2时，与对照相比，开花期与果实膨大期施硒肥的果实硒含量增加速率一致，均增加0.002 mg/kg；但在施硒量为225 g/hm2和300 g/hm2时，果实膨大期施硒的果实硒含量提升幅度要高于开花期施硒，这与苹果叶面喷施硒的结果相同，即果实硒含量随着施硒时期的后移而增加[5]。综上所述，在果实膨大期施硒肥，比在开花期施硒肥效果好，比2 个时期同时施硒肥经济。

3.2 土壤施硒肥可提高果实品质

土壤施硒肥，苹果果实可溶性固形物含量、可溶性糖含量随着施硒量的增加而提高，这与叶面施硒效果一致[5-7,15-17]。而且，土壤施硒可显著提高苹果的维生素C 含量，维生素C 含量是植物体内重要的非酶体系抗氧化物，硒可以通过增加非酶体系抗氧化物的合成来提高植物的抗氧化能力，土壤施硒在碎米荠中的应用研究结果[18]也支持这一结论。叶面施硒对苹果可滴定酸含量无显著影响[5,17]，但也有叶面施硒能显著降低苹果果实可滴定酸含量的报道[6-7]，本研究中，土壤施硒后，苹果可滴定酸含量显著降低，这或许与栽培地区、硒肥品种、硒肥用量有关。糖和酸既是水果的重要营养成分，也是重要风味物质，糖酸比值是决定水果风味的关键因素。本研究中，土壤施硒后，苹果糖酸比显著提高，口感更佳。

本研究结果表明，在果实膨大期，土壤施用富硒有机肥300 g/hm2，‘嘎拉’苹果果实的硒含量达到0.020 mg/kg，比对照提高了20 倍，提高幅度大，处理效果好且最为经济，而且，果实可溶性固形物含量、可溶性糖含量和维生素C 含量增加，可滴定酸含量降低，糖酸比提高，果实风味改善明显，品质显著提高。