廖若宇 张春娥 刘新保 孙悦 牛莹

摘要 在减少化肥增施纳米硒肥的条件下，研究纳米硒肥不同施用量对长粒品种梦乡品质的影响，明确梦乡高效、优质施肥技术，为建立梦乡配套栽培技术奠定理论基础。相同基肥水平下，纳米硒肥设置2 250、3 000、4 500、6 000、7 500 mL/hm 5个水平。结果表明，当田间试验纳米硒添加量为6 000 mL/hm，稻谷中硒含量最高且符合GB/T 22499—2008《富硒稻谷》要求；当硒肥添加量为7 500 mL/hm时，稻谷不完善粒率、出糙率、出米率、垩白度及垩白粒率、大米食味品质评分等指标均达到较理想狀态。其他参数指标如整精米率、蛋白质含量、直链淀粉含量随硒浓度变化无明显变化，表明纳米硒肥对以上指标影响不显著。

关键词 梦乡；纳米硒肥；品质性状；硒含量

中图分类号 S143.79;S511 文献标识码 A

文章编号 0517-6611（2024）02-0127-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.02.028

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Effect of Increased Application of Nano-selenium Fertilizer on Quality Traits of the New Rice Variety Mengxiang（RS-12）

LIAO  Ruo-yu，ZHANG Chun-e，LIU  Xin-bao et al

（Ningxia Hui Autonomous Region Grain and Oil Product Quality Inspection Center， Yinchuan， Ningxia 750001）

Abstract Under the condition of reducing chemical fertilizer and increasing the application of nano-selenium fertilizer， the effect of different application levels of nano-selenium fertilizer on the quality of the long-grain variety Mengxiang was studied to clarify the efficient and high-quality fertilization technology of Mengxiang and to lay a theoretical foundation for the establishment of supporting cultivation technology of Mengxiang. Under the same base fertilizer level， five levels of nano-selenium fertilizer were set： 2 250，3 000，4 500，6 000 and 7 500 mL/hm.The results showed that the highest selenium content in the paddy was measured when the selenium was added at 6 000 mL/hm in the field test and met the requirements of GB/T 22499-2008 "Selenium-rich paddy";when the selenium fertilizer was added at 7 500 mL/hm， the indexes of imperfect grain rate， rate of unpolished rice， milling yield， chalkiness and chalky grain percentage， and rice taste quality score all reached a more satisfactory state. Other parameters such as head rice rate， protein content and amylose content， did not vary significantly with selenium concentration， which proved that nano-selenium fertilizer did not have a significant effect on the above indicators.

Key words Mengxiang;Nanometer selenium fertilizer;Quality traits;Selenium content

基金项目 宁夏回族自治区自然科学基金项目（2021AAC03436）；宁夏优秀人才支持计划项目。

作者简介 廖若宇（1990— ），女，重庆人，工程师，硕士，从事农残及食品添加剂检测研究。

*通信作者，高级工程师，硕士，从事食品添加剂及真菌毒素研究。

收稿日期 2023-02-01；修回日期 2023-02-10

2021年中央一号文件和政府工作报告中都多次谈到粮食问题，涉及粮食产量、粮食播面、保障粮食安全的政策举措和指标等。在我国，粮食安全始终是个重要话题，因为粮食生产是国民经济的基础。在传统农业种植中，农作物防治多采用化学合成品，该方法只考虑防治靶标，而且不到1%农药达到靶标，既使得害虫产生了抗药性，而且植物成分改变，影响土壤微生物生长，引起农产品品质大幅下降，同时环境污染严重以至生态环境遭到破坏，且食用遭受污染后土地种植出的作物也会对人的生命健康产生危害。从国内粮食供给侧压力看，我国已进入追求高质量发展阶段，保护生态环境、低耗高效等绿色发展要求日益提高；在经济快速发展中，农地减少不可避免，农业用水量也在减少；随着人民生活水平的提高，对粮食品质、多样化和专用化的要求越来越高，追求粮食作物质量、数量“双安全”已成为新的目标。为了实现持续发展的健康农业，使农产品回归自然的优良品质，植物与土壤、微生物和谐共生，同时抵御病虫害，发展绿色防控的农业技术是必由之路。为了消除农药对农作物品质的负面影响，现阶段许多学者采用纳米载体负载营养物质以及微量元素纳米化如纳米硒、纳米锌等，使产品达到营养化及功能改良的状态。

硒是生物体所必需的微量元素之一，其在土壤中有Se、Se、Se和Se4种存在价态，但并非所有形态都能被植物吸收利用。纳米硒是一种纳米级单质有机硒，具有粒径小、毒性低、易吸收及高安全性等优点，将其喷洒于不同种类作物上能够有效调节作物生长、防治病虫害及抑制真菌毒素累积。研究发现其作用机制在于能够调控作物内部与生长发育及抗性相关的小分子信号传导途径，且通过内源激素通路的调节而合成产生更多的黄酮、氨基酸等有益成分，从而达到作物品质改良的效果。

宁夏素有“塞上江南”之美誉，其引黄灌区是我国北方的一个古老稻区。梦乡水稻于2007年由吉粳89和长粒香杂交组合培育，其中吉粳89为吉林省农业科学院水稻研究所选育的优质稳产粳稻品种，长粒香为引进的亲本材料。经多年南繁北育，于2013年F代稳定。梦乡全生育期138 d左右，株高近108 cm，株型紧凑，分蘖力中等，剑叶上举，茎叶绿色，穗长19.7 cm，弯穗型，平均穗粒120粒，结实率85.7%。谷粒细长，长宽比2.5，颖及颖尖黄色，稀短芒，稻谷外观好且呈细长形。米质优良，植株和稻米均有香味。笔者以水稻新品种梦乡为研究对象，通过对比不同浓度纳米硒肥对水稻品质的影响，探究适用于该品种水稻作物的最适纳米硒肥施用量，研究纳米硒肥不同施用量对梦乡品质的影响，明确其高效、优质施肥技术，为建立梦乡配套栽培技术奠定理论基础。

1 材料与方法

1.1 试验材料

测试用稻谷种子（“梦乡”品种）由广银米业自行采购，平均穗粒120粒，结实率85.7%。“真希”红色生物纳米有机硒肥（含量大于1 500 mg/L），购自桂林集琦生化有限公司。

1.2 试验设计

2022年在宁夏回族自治区银川市贺兰县常信乡四十里店村开展田间试验，稻谷采用精量穴播，试验面积共计8 hm，划分为6个区域，每个区域采用聚乙烯板分开，防止肥水混串，其中一个空白对照组（CK）只施加基肥，不施加纳米硒肥，其余5个区域施加不同浓度的纳米硒肥，硒肥水平分别为2 250、3 000、4 500、6 000及7 500 mL/hm，采用无人机方式喷洒。化学除草，其他管理措施同常规，具体试验设计见表1。

采样时选取9点法田间取样，将同一水平的样品充分混匀后制备待测试样品。

1.3 检测方法

所有测试项目均为稻谷成熟收获后检测，分为质量指标检测和食品安全指标检测。

1.3.1 质量指标检测。

（1）出糙率。参照国家标准GB/T 5495—2008《粮油检验 稻谷出糙率检验》。

（2）整精米率。参照国家标准GB/T 21719—2008《稻谷整精米率检验法》。

（3）不完善粒。参照国家标准GB/T 5494—2019《粮油检验 粮食、油料的杂质、不完善粒检验》。

（4）出米率。称取水分含量在（13.0±1.0）%的净稻谷150 g（0.01 g）置于精米机中，称量经脱壳碾磨后得到大米（包括整粒、破碎粒和细碎粒）的质量（m）。

计算公式：出米率=m150×100%

（5）稻谷品评试验。参照国家标准GB/T 20569—2006《稻谷储存品质判定规则》附录B中的方法对大米食味品质进行检测。

（6）垩白度、垩白粒率。参照NY/T 2334—2013《稻米整精米率、粒型、垩白粒率、垩白度及透明度的测定 图像法》对大米进行检测。

（7）蛋白质含量。参照国家标准GB 5009.5—2016 《食品安全国家标准 食品中蛋白质的测定》第一法——凯氏定氮法。

（8）直链淀粉含量。参照国家标准GB/T 15683—2008 《大米 直链淀粉含量的测定》。

1.3.2 食品安全指标检测。

（1）硒。参照国家标准GB 5009.93—2017《食品安全国家标准 食品中硒的测定》第一法——氢化物原子荧光光谱法测定硒含量。

（2）黄曲霉毒素B。参照国家标准GB 5009.22—2016《食品安全国家标准 食品中黄曲霉毒素B族和G族的測定》第三法——高效液相色谱-柱后衍生法对糙米样品中黄曲霉毒素B进行测定。

（3）农药残留。采用QuEChERS法对不同水平稻谷的敌敌畏、乙酰甲胺磷、甲拌磷、乐果、甲基毒死蜱、甲基对硫磷、毒死蜱、对硫磷、稻瘟灵9种农药残留含量进行测定，参照国家标准 GB 23200.113—2018《食品安全国家标准 植物源性食品中208种农药及其代谢物残留量的测定 气相色谱-质谱联用法》。

1.4 数据处理

采用Excel 2016软件对试验数据进行处理并分析。

2 结果与分析

2.1 不同浓度纳米硒肥对产品中硒含量的影响

从图1可以看出，未添加纳米硒肥的空白对照组中可检测到硒的存在，大米和糙米中含量分别为0.033 9和0.050 3 mg/kg。随着硒肥浓度逐渐增加，大米中硒含量呈“M”型增长趋势，当纳米硒肥施加量为4 500 mL/hm时，大米中含硒量略有下降。纳米硒肥施加量达6 000 mL/hm时，大米和糙米中含硒量均最高，分别为0.078 7和0.093 3 mg/kg，达到GB/T 22499—2008《富硒稻谷》中稻谷富硒（0.04 mg/kg≤富硒稻谷≤0.30 mg/kg）标准。检测结果显示，糙米中含硒量均高于大米，两者差值平均值约为0.014 mg/kg，可见经碾磨后的大米硒损失率高达20%，且试验组测得的硒含量明显高于空白对照组，表明叶面喷施富硒肥能够有效提高产品中硒含量。

2.2 不同浓度纳米硒肥对不完善粒率的影响

从图2可以看出，在5个试验组及1个空白对照组试验中，随着纳米硒浓度的增加，不完善粒率也有所增加，当纳米硒肥施加量达4 500 mL/hm 时，不完善粒率达到最大值，之后随着纳米硒肥施加量的增加，不完善粒率急速下降并趋于平稳。其中前期随着纳米硒浓度增加不完善粒率增加，且所测得的不完善粒均为病斑粒，可能是由于受气候、灌水及地理位置等因素的影响，小浓度纳米硒肥发挥作用过程中不足以抵抗水稻病害威胁，当超过一定浓度后稻谷不完善粒率降低，并维持在相对稳定范围内。整个试验过程中不完善粒含量均≤2.0%，达到GB/T 17891—2017《优质稻谷》中一等粳稻水平。

2.3 不同浓度纳米硒肥对出糙率的影响

出糙率是各类稻谷的定等指标，其大小直接影响稻谷的等级评定。从图3可以看出，当施加低浓度纳米硒肥时，稻谷出糙率与空白对照组接近，随着纳米硒浓度增加，出糙率反而下降，但当纳米硒肥施加量达7 500 mL/hm时，稻谷出糙率最高达82.5%，高出GB 1350—2009《稻谷》中一等粳稻（出糙率≥81.0%）1.5百分点，且比2022年宁夏地区新收获稻谷出糙率平均值81.3%高1.2百分点，说明添加适当浓度的纳米硒肥能够提升稻谷出糙率，改善稻谷品质。

2.4 不同浓度纳米硒肥对整精米率的影响

整精米率是优质稻谷的定等指标之一。从图4可以看出，不同浓度纳米硒肥施加后，稻谷整精米率呈波动变化，在56.0%～64.7%。2022年宁夏地区新收获稻谷整精米率平均值为58.4%，其中贺兰县整精米率平均值为58.1%，较2021年增长8.6百分点。5个试验组与1个空白对照组相比，整精米率差异不明显，表明该试验所设计的5个硒浓度对稻谷“梦乡”品种影响不显著。整体符合GB 1350—2009《稻谷》中三等及以上品质。与2022年宁夏地区新收获稻谷整精米率平均值58.4%相比，富硒稻谷略优于普通稻谷，反映纳米硒肥添加对稻谷品质改善的促进作用。

2.5 不同浓度纳米硒肥對出米率的影响

出米率虽然未在稻谷产品标准中规定，但因设备操作简单，数值稳定可靠，因此该指标在判定一些新收获稻谷品质时可作为重要依据，且适用于部分大米加工企业。从图5可以看出，5个试验组出米率与空白对照组相比，范围波动较为明显，其中A和E的出米率明显高于空白对照组试验。2022年对宁夏地区新收获非富硒稻谷出米率进行监测，选取宁粳28、宁粳41、宁粳43、宁粳57和秋优88等16个品种63份样品为样本，检测结果显示出米率平均值为70.4%，而试验组及空白对照组均未达到上述指标，结合采样时部分稻谷出现倒伏且稻谷中秕谷较多的情况，可能由于新品种稻谷属长粒米，相较圆粒品种而言出米率存在一定劣势，再者由于品种特性，其植株略高于水稻平均60～70 cm的高度，导致蜡熟期后易倒伏、产量低、出米率差。总体而言，选取合适的纳米硒肥施肥浓度，一定程度上能够提高稻谷产品出米率。

2.6 不同浓度纳米硒肥对蛋白质和直链淀粉含量的影响

从图6可以看出，5个试验组与对照组相比，大米蛋白质含量和直链淀粉含量变化不大，且符合GB/T 17891—2017《优质稻谷》中粳稻谷的直链淀粉含量范围（14.0%～20.0%）。蛋白质含量是影响大米食味品质的重要因素，对大米的硬度、黏性及适口性等具有较大影响，日本、韩国等国家通常要求蛋白含量在7%以下。大米中蛋白质含量虽未在相应标准中规定，但实际上其含量仅次于淀粉，且研究表明蛋白质含量与米饭食味品质之间存在联系，高蛋白质含量的米饭质地偏硬、适口性差。纳米硒肥处理后的稻谷其大米中直链淀粉和蛋白质含量与硒浓度没有明显关系，这与石吕等不同硒肥喷施浓度下，直链淀粉含量无显著变化一致。

2.7 不同浓度纳米硒肥对垩白度和垩白粒率的影响

垩白度是指垩白米粒的垩白面积总和占试样米粒面积总和的百分比。垩白粒率是指有垩白的米粒个数占所测米粒总数的百分比。垩白形成的原因有遗传特性、环境影响等。研究表明垩白越少，稻米品质越优。根据2022年宁夏地区新收获稻谷垩白度平均值为8.1%，采用纳米硒处理后稻谷垩白度在2.3%～3.5%，低于自治区平均水平，表明纳米硒在维持稻米外观晶莹剔透方面有显著改善作用。从图7可以看出，垩白粒率和垩白度变幅存在共性，B和E明显低于空白对照组，且总体呈随着纳米硒肥浓度的增加，垩白度和垩白粒率呈降低趋势，表明改变硒浓度在一定程度上会影响大米垩白度和垩白粒率，但具体情况还应进一步验证。

2.8 不同浓度纳米硒肥对食味品质的影响

大米食味品质能够最直接地反映稻谷品质，不同品种的稻谷以及不同品评者对同一稻谷的认知也存在差异。选取5位品评员，在同一时间、同一屋子的5个隔断内统一按照标准品尝，分别从米饭气味、滋味、色泽、饭粒外观结构4个方面对样品进行评判。从图8可以看出，随着纳米硒浓度的增加，品尝评分呈上升趋势，但5个试验组品尝评分值均低于空白对照组，可能是由于纳米硒处理后的稻谷，经脱壳碾磨后，在品尝时米饭中的米粒颜色略微发暗，且个别红线米影响整体感官评分。

2.9 不同浓度纳米硒肥对黄曲霉毒素B和农药残留含量的影响

参照国家标准对5个水平及1个空白对照组样品统一前处理、上机，检测结果显示6个样品中均未检测到黄曲霉毒素B和敌敌畏、乙酰甲胺磷、甲拌磷、乐果、甲基毒死蜱、甲基对硫磷、毒死蜱、对硫磷、稻瘟灵9种农药残留，说明该试验在稻谷品质提质增效的基础上实现了“0”污染，为进一步推进粮食的功能化和健康化指明方向。

3 结论与讨论

通过对比不同纳米硒肥添加量对水稻品质的影响，发现与空白对照组相比试验组在一定程度上能够使稻谷达到功能性农产品（富硒）标准要求，为宁夏功能化农产品提供思路。同时由于自然环境中受气候、环境、人为等不定因素的影响，该试验选择硒肥添加量为6 000 mL/hm时，稻谷中硒含量最高且符合GB/T 22499—2008《富硒稻谷》要求，且糙米中硒含量高于大米，这与李玉梅等作物不同部位吸收、累积硒的能力存在差异，自叶、茎、穗逐渐降低，在水稻籽粒中稻壳含硒量最高的结论保持一致。当硒肥添加量为7 500 mL/hm时，稻谷不完善粒率、出糙率、出米率、垩白度及垩白粒率、大米食味品质等指标均达到较理想状态，且指标变化并非随着纳米硒肥浓度增加而简单的单向变化。参数指标中整精米率、蛋白质含量、直链淀粉含量随硒浓度变化无明显变化，表明纳米硒肥对以上指标影响不显著。这与唐玙璠硒含量与垩白粒率、垩白度、蛋白质含量呈正相关，与糙米率、精米率、食味值、黏稠度呈负相关结论不同，但与石吕等灌浆期喷施外源硒肥能够增加整精米率，减少垩白粒率，降低蛋白质含量，但对糙米率、精米率、长宽比和直链淀粉含量无显著影响存在部分重合，表明虽然都是以稻谷作为研究对象，但不同品种稻谷对施用纳米硒肥后的表现还是存在差异，具体还应以实际生产种植情况具体分析。

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