武文玥 ，马红梅 ，武志明 ，白春雨 ，韩广明 ，栗文琪 ，郑媛元 ，吴昕阳 ，王彩琴

（1.山西农业大学 资源环境学院，山西 太谷 030801；2.山西农业大学 农业工程学院，山西 太谷 030801）

荞麦属蓼科（Polygonaceae）荞麦属（Fagopyrom）1 年生双子叶药食同源植物，素有“五谷之王”的美称[1-3]。目前，荞麦在全世界主要有2 个栽培品种，分别为甜荞（F.esculentum）和苦荞（F.tataricum）[2-4]。荞麦营养丰富，不仅富含淀粉、蛋白质、脂肪、多种维生素、矿质元素、膳食纤维、多糖等营养成分，还具有其他禾谷类粮食作物缺乏的黄酮类化合物，具有抗氧化、降三高、抗肿瘤、抗病毒、抑菌、消炎、保肝等多种药理活性[5-7]。甜荞富含槲皮素，能够祛痰、止咳平喘、降低血压、增强毛细血管抵抗力、减少毛细血管脆性、降血脂、扩张冠状动脉，增加冠脉血流量等作用。对于治疗慢性支气管炎、冠心病及高血压患者也有辅助治疗作用，抗血小板聚集，还能显著抑制促癌剂的作用、抑制离体恶性细胞的生长、抑制艾氏腹水癌细胞DNA、RNA 和蛋白质合成等。甜荞还含有芦丁，可以维持血管的弹性、增强毛细血管抵抗力、降低毛细血管的脆性和通透性，并且促进其细胞增生和防止血细胞凝集等。因其保健价值具有很高的研发价值，如何提高荞麦品质，开发荞麦更多的功能已成为我国荞麦研究领域的重要课题[8]。

硒（Selenium，Se）是人类健康微量元素，其丰缺与人体健康息息相关[9-11]。人体摄入硒不足会引起多种健康障碍，如氧化应激相关疾病、生育能力下降、免疫功能障碍、癌症风险增加等[12-14]。人体通过膳食补硒是最可靠安全的方式，而对作物补硒可以提高膳食中的硒含量，因此，对作物外施硒肥可以达到强化膳食富硒的效果[15]。有研究表明，使用不同的硒源以及不同的硒浓度对荞麦的生长性状、营养品质、抗氧化系统及产量变化均有很大的影响，适宜浓度的硒含量能提高荞麦等的营养品质及硒含量，当硒浓度过高时则抑制其生长[16-18]。史丽娟等[16]研究表明，施用外源硒能有效提高高粱籽粒硒含量，且叶面喷施硒肥高粱籽粒富集硒的效果比土壤基施好；王子轩等[18]研究表明，施硒能显著提高苦荞籽粒硒含量，适量的硒能明显提高苦荞的产量，且改善其营养品质；MARQUES 等[19]研究表明，对水稻喷施亚硒酸盐，稻米中硒含量比对照提高了5.9 倍；袁伟玲等[20]研究结果也表明，喷硒能提高生菜产量、改善品质和促进养分吸收，有利于富硒功能蔬菜的生产。而李圣男等[21]在对我国近35 a 来有关玉米施硒的研究中得出，施硒后玉米的平均减产率为14%，仅有11.5%的玉米符合食品富硒标准，44.2%的玉米籽粒硒含量超标，具有食品安全风险。

本研究采用叶面喷施的方式，探究不同质量浓度亚硒酸钠对甜荞籽粒品质的影响，旨在确定最优喷硒浓度和喷施次数的最佳搭配，为开发甜荞更多的功能性食品提供参考。

1 材料和方法

1.1 试验材料

供试甜荞品种为太谷县市售甜式1 号，生育期为81 d。

供试肥料有磷酸二氢钾、尿素（天津市致远化学试剂有限公司）和亚硒酸钠（郑州诚旺化工食品添加剂有限公司）。

1.2 试验方法

供试土壤采自山西农业大学资源环境学院实验站，为石灰性褐土。其理化性质为：土壤含水量4.81%，全氮209.51 mg/kg，硝态氮15.84 mg/kg，速效钾4.55 mg/kg，速效磷148.29 mg/kg，有机质含量8.25 g/kg，pH 值8.25。采用盆栽试验，设计5 个硒质量浓度（0（CK）、0.50、1.00、2.00、4.00 mg/L）和不同的喷施次数（1、2次），具体如表1所示。2021年8 月将处理后的风干土样和肥料按照试验设计分别装入26.50 cm×17.00 cm 的盆中，每盆装土12.5 kg，并播种（每盆播种30 粒），定期浇水，分别于甜荞出苗后40 d（第1 次）和60 d（第2 次）喷施亚硒酸钠。

表1 试验处理Tab.1 Experimental treatment

1.3 测定指标及方法

采用3，5-二硝基水杨酸法测定甜荞籽粒还原糖含量；采用蒽酮比色法测定可溶性糖和淀粉含量；采用凯氏消煮定氮法测定甜荞籽粒中的粗蛋白质含量；采用《荞麦及其制品中总黄酮含量测定》（NY/T 1295—2007）测定甜荞籽粒总黄酮含量；采用《糕点卫生标准的分析方法》（GB/T 5009.26—2003）提取甜荞籽粒中的油脂；采用《出口食品中多种抗氧化剂的测定》（SN/T 3849—2014）测定甜荞籽粒中芦丁和槲皮素含量；采用原子荧光光度计测硒法测定荞麦籽粒硒含量。

1.4 数据处理

采用Microsoft Excel 2010 软件处理数据并作图，使用SPSS 25.0 软件进行方差分析和LSD 显著性检验。

2 结果与分析

2.1 喷施亚硒酸钠对甜荞产量的影响

由表2 可知，与对照相比，随着亚硒酸钠质量浓度的增加，甜荞单株籽粒数与百粒质量呈先增加后降低的趋势，喷施1 次处理的单株粒数PⅠ0.5、PⅠ1.0处理差异显著（P＜0.05），增加了17.27%～61.82%，百粒质量PⅠ0.5、PⅠ1.0、PⅠ2.0处理与对照相比差异显著，增加了76.47%～105.88%，产量最高可达0.08 kg/盆，比对照增加了233.16%。喷施2 次处理的单株粒数PⅡ1.0、PⅡ2.0处理与对照相比差异显著，总体比对照增加了1.00%～27.27%，百粒质量与对照相比均有显著差异，增加了61.76%～98.53%，PⅡ1.0处理的产量达到0.06 kg/盆，比对照增加了152.67%。可见，PⅠ1.0处理可以显著提高甜荞产量。

2.2 喷施亚硒酸钠对甜荞营养品质的影响

2.2.1 叶面喷施亚硒酸钠下甜荞可溶性糖含量变化 由图1 可知，与对照相比，随着亚硒酸钠质量浓度的升高，甜荞籽粒可溶性糖含量逐渐降低，喷施1 次处理的可溶性糖含量为5.20%～9.97%，与对照（3.80%）相比增幅为38.02%～164.60%；喷施2 次处理的可溶性糖含量为4.00%～6.23%，比对照增加了6.24%～65.21%，且在同一质量浓度下，喷施1 次的处理可溶性糖含量均高于喷施2 次的，增幅为16.56%～77.74%。其中，PⅠ0.5处理的可溶性糖含量最高，为9.97%。可见，喷施亚硒酸钠的质量浓度越高、次数越多，降低可溶性糖含量越明显。相反，亚硒酸钠的质量浓度越低，喷施次数越少，可溶性糖在籽粒中的累积越多越明显。

图1 叶面喷施亚硒酸钠对甜荞可溶性糖含量的影响Fig.1 Effects of foliar spraying of sodium selenite on soluble sugar content of common buckwheat

2.2.2 叶面喷施亚硒酸钠下甜荞还原糖含量变化 从图2 可以看出，与对照相比，喷施1 次的处理对甜荞籽粒还原糖含量的增加均显著高于喷施2 次的处理，平均增幅为38.51%，但是喷施1 次的处理间差异不显著。而甜荞喷亚硒酸钠溶液2 次的处理与对照相比差异均不显著，处理间差异也不显著。

图2 叶面喷施亚硒酸钠对甜荞还原糖含量的影响Fig.2 Effects of foliar spraying of sodium selenite on reducing sugar content of common buckwheat

2.2.3 叶面喷施亚硒酸钠下甜荞淀粉含量变化 由图3 可知，PⅠ0.5处理的淀粉含量（3.69%）与对照（3.35%）相比明显增加，增幅为10.15%，其余处理均显著降低了甜荞淀粉含量，降幅为17.41%～63.58%。因此，亚硒酸钠过高或喷施次数过多都会抑制甜荞籽粒淀粉的合成。

图3 叶面喷施亚硒酸钠对甜荞淀粉含量的影响Fig.3 Effects of foliar spraying of sodium selenite on starch content of common buckwheat

2.2.4 叶面喷施亚硒酸钠下甜荞蛋白质含量变化 从图4 可以看出，甜荞蛋白质含量随着亚硒酸钠质量浓度和喷施次数的增加呈现先升高后降低的趋势，且差异显著（P＜0.05），与对照（2.96%）相比，PⅠ1.0（9.40%）、PⅡ1.0（10.02%）处理分别增加了217.70%、238.61%，且二者间差异不显著。可见，对于提高甜荞蛋白质含量的最适硒质量浓度为1.00 mg/L，喷施次数为1次，即最佳处理为PⅠ1.0。

图4 叶面喷施亚硒酸钠对甜荞蛋白质含量的影响Fig.4 Effects of foliar spraying of sodium selenite on protein content of common buckwheat

2.3 叶面喷施亚硒酸钠对甜荞黄酮类化合物的影响

2.3.1 甜荞黄酮含量变化 由图5 可知，叶面喷施亚硒酸钠对甜荞黄酮含量的影响趋势与蛋白质趋势基本相同，喷硒处理的黄酮含量为4.61%～6.80%，所有硒处理均比对照显著增加（P＜0.05），增加了72.20%～72.94%，在硒质量浓度为1.00 mg/L、喷施2 次的处理下黄酮含量最高。且相同质量浓度下喷施2 次的效果显著高于喷施1 次（P＜0.05）。亚硒酸钠对甜荞籽粒黄酮含量的最优处理为PⅡ1.0和PII2.0。

图5 叶面喷施亚硒酸钠对甜荞黄酮含量的影响Fig.5 Effects of foliar spraying of sodium selenite on flavonoid content of common buckwheat

2.3.2 甜荞芦丁含量变化 由图6 可知，甜荞籽粒中芦丁含量随着亚硒酸钠质量浓度的升高呈先上升后下降的趋势，所有硒处理与对照相比差异显著（P＜0.05），在硒质量浓度为1.00 mg/L、喷施2 次时达到峰值，比对照增加了300.59%。

图6 叶面喷施亚硒酸钠对甜荞芦丁含量的影响Fig.6 Effects of foliar spraying of sodium selenite on rutin content of common buckwheat

2.3.3 甜荞槲皮素含量变化 由图7 可知，甜荞籽粒中槲皮素含量随着亚硒酸钠质量浓度的升高逐渐降低，PⅠ0.5、PⅡ0.5、PⅡ1.0、PⅡ2.0处理高于对照6.64%～42.18%，其余处理与对照间差异不显著。相比之下，对于槲皮素的影响PⅠ0.5处理较经济有效。

图7 叶面喷施亚硒酸钠对甜荞槲皮素含量的影响Fig.7 Effects of foliar spraying of sodium selenite on quercetin content in common buckwheat

2.4 叶面喷施亚硒酸钠对甜荞硒含量的影响

由图8 可知，叶面喷施亚硒酸钠后，甜荞籽粒硒含量为0.09～0.10 μg/g，平均为0.10 μg/g，与对照相比，差异均显著（P＜0.05），增幅为36.17%～55.75%，平均增幅为49.66%，但是各硒处理间差异不显著。可见，甜荞籽粒吸收硒的能力有限，并未因硒质量浓度或喷施次数增加而富硒量增加，所以，PⅠ0.5可以满足甜荞富硒要求，其余处理不经济，也不利于环保。

图8 叶面喷施亚硒酸钠对甜荞籽粒硒含量的影响Fig.8 Effects of foliar spraying of sodium selenite on selenium content of common buckwheat seeds

3 讨论

3.1 叶面喷施亚硒酸钠对甜荞产量的影响

本研究发现，随着亚硒酸钠质量浓度的增加，甜荞单株籽粒数与百粒质量的变化是先增加后降低，且都高于对照，在PⅠ1.0增产效果最好，充分证明了适当的叶面施硒能促进其生长，增加其产量。这与曹昌林等[22]的研究结果一致。蔡天革等[23]也研究表明，叶面喷施硒溶液能明显提高荞麦产量，随着硒质量浓度的提高，产量呈现先增高后降低的趋势。

3.2 叶面喷施亚硒酸钠对甜荞籽粒硒含量的影响

关于作物叶面喷硒的研究结论已有很多，叶面喷施亚硒酸钠能显著提高作物中的硒含量[24-25]，但是作物、施肥方式、硒元素的化学形态、浓度等不同，对作物硒的积累存在很大的差异。姬玉梅[26]研究表明，叶面喷施硒肥（37.5、52.5、75.0 g/hm2）对小麦籽粒硒含量有促进作用且呈现极显著正相关，而本研究对荞麦籽粒硒含量的影响阈值为PⅠ0.5，其余处理均对荞麦籽粒硒含量的影响不再增加，其原因可能是因为作物种类不同所致。宋丽芳等[27]研究表明，随着亚硒酸钠浓度的增高苦荞籽粒中硒含量极显著增加，与本研究结论不一致可能是荞麦品种不同的原因。而谯祖勤等[28]研究表明，土施一定浓度的亚硒酸钠可促进生菜对硒的吸收，但是在土施硒＞50 mg/kg 时表现出对吸收硒的抑制。同样，马红梅等[29]研究表明，土施硒20 mg/kg 时甜荞籽粒硒含量达到最高，这与本研究的最佳处理PⅠ0.5存在浓度上的差异，可能是因为硒肥的施用方式不同，本研究是叶面喷施。总之，本研究在PⅠ0.5处理甜荞硒含量就已经达到最高且符合国家谷物富硒标准，其余处理均未再次增加荞麦籽粒对硒的积累。

3.3 叶面喷施亚硒酸钠对甜荞籽粒品质的影响

本研究表明，随着亚硒酸钠质量浓度的增加，甜荞籽粒的蛋白质含量与还原糖含量均呈先升高再降低的趋势，均在PⅠ1.0时含量最高，这与刘庆等[30]研究结果一致，即小麦叶面喷施亚硒酸钠溶液后，其籽粒蛋白含量随着硒浓度的增加先升高再降低，但差异不显著；孟祥海等[31]也研究表明，喷施有机硒后，马铃薯蛋白质含量与还原糖含量均随着硒用量的增加而先升高后降低。刘磊等[32]对白菜叶面施用一定浓度亚硒酸钠后显著提高了白菜可溶性糖含量，并且作用效果随着硒浓度的持续增高而降低，这与本研究结果类似。此外，在本研究中PⅠ.05显著提高了甜荞籽粒的淀粉含量，其余处理均严重抑制了甜荞籽粒淀粉的合成，这与田秀英等[33]、刘睿[34]研究结果类似，说明硒质量浓度过高可能会破坏甜荞体内淀粉酶的合成，其机理尚待下一步研究。

3.4 叶面喷施亚硒酸钠对甜荞黄酮类化合物的影响

叶面喷施亚硒酸钠溶液后对甜荞籽粒黄酮含量、芦丁含量、槲皮素含量均有不同程度的促进作用[35]。田秀英等[36]研究表明,对苦荞土施硒≤1.0 mg/kg 时可以提高其籽粒中的黄酮和芦丁含量，而土施硒＞1.0 mg/kg 后会显著降低苦荞籽粒的黄酮和芦丁含量，呈低促高抑现象，而本研究表明,黄酮类化合物在PⅠ0.5、PⅠ1.0、PⅠ2.0处理较其他处理效果好，在实际农业生产中，可以根据不同的品质需要选择相应的处理。

4 结论

综合叶面喷施亚硒酸钠对甜荞的影响，叶面喷施1 次硒质量浓度为0.50～1.00 mg/L 的亚硒酸钠可以促进其生长发育，提高其产量和营养品质，增加其籽粒硒含量，且符合国家安全富硒标准，推荐在生产上参考应用。