硒與鋅對紫花苜蓿生長及品質的調控作用及其機理.pdf

1、硒、鋅是人體和動物必需的生命元素。硒兼具營養(yǎng)、致毒和解毒等多種生物學功能，被稱為生命的保護劑，同時，適量硒具有促進植物長發(fā)育、提高作物產(chǎn)量品質、增強作物抗氧化性和拮抗重金屬等生理作用。鋅參與蛋白質和核酸的合成，是維持人體正常發(fā)育的重要元素之一，同樣，鋅在植物體內也具有重要的生物學功能，含量過多或過少都將導致植物產(chǎn)生生理疾病。因此，硒、鋅的適量吸收對于動植物和人類都具有非常重要的意義。
　　紫花苜蓿（Medicago sativa

2、L.）作為重要的優(yōu)質飼料，對鋅的缺乏表現(xiàn)為中度敏感，對硒有超強的吸收和富集能力，是將無機硒轉化為有機硒的重要載體，是動物和人攝取硒和鋅的直接來源。本文針對河南省廣泛分布的石灰性潮土硒、鋅有效性極低，導致大量低硒低鋅植物的產(chǎn)生，難以滿足人畜健康需求的問題，通過盆栽試驗、大田試驗及池栽試驗等3種方法研究了硒（亞硒酸鈉）、鋅（硫酸鋅）配施對苜蓿抗逆性、產(chǎn)量品質、氨基酸組成和土壤理化指標的影響，以期為農(nóng)產(chǎn)品硒、鋅含量的提高提供理論依據(jù)和調控措施

3、。主要研究結果如下:
　　1.通過盆栽方式研究了硒、鋅交互作用對苜蓿生長和品質的影響，結果表明:
　　(1)除單施低鋅處理（0.442 g ZnSO4·7H2O/kg土）外，其他處理均顯著提高苜蓿干草產(chǎn)量，硒是提高產(chǎn)量的主要因素，鋅有促進作用，兩者配合效果最好。地上生物量以最高（1.00 mg Na2Se2O3/kg土配施0.442 g ZnSO4·7H2O/kg土）。
　　(2)施硒顯著提高了苜蓿地上部和根部硒含量，

4、根部硒含量增加更為明顯，是地上部的20倍左右。同時，高鋅促進根對低硒的吸收而抑制對高硒的吸收。施鋅顯著提高苜蓿地上部和根部鋅含量，且根部明顯高于地上部，高硒抑制鋅的吸收。硒、鋅微肥促進了苜蓿對氮、磷、鉀的吸收。
　　(3)苜?？偘被岷考氨匦璋被岷糠謩e以Se1Zn1（同上）處理和Se1Zn2(1.00 mgNa2Se2O3/kg土配施1.769 g ZnSO4·7H2O/kg土)處理最高，均以高硒高鋅處理最低（Se2Zn2，

5、即1.769g ZnSO4·7H2O/kg土配施6.00 mg Na2Se2O3/kg土）;苜蓿蛋白的第一限制氨基酸均為含硫氨基酸（蛋氨酸+胱氨酸），牧草對牛肉的EAAI值為0.885～0.913，對兔肉為0.862～0.889，對山羊肉為0.891～0.919，生產(chǎn)的苜蓿對牛、兔及山羊均為良好蛋白源。
　　(4)施鋅和硒微肥分別顯著提高了土壤中DTPA-Zn和有效硒的含量，且隨施用量的增加而顯著增加;鋅對硒的有效性隨硒、鋅用量的

6、不同表現(xiàn)出不同的規(guī)律，但同一施鋅水平下配施硒肥均不能明顯提高鋅的有效性。
　　2.采用大田小區(qū)試驗方法，通過播前基施NPK肥料、硒、鋅微肥和富啡酸，研究了硒鋅和富啡酸配施對紫花苜蓿產(chǎn)量、品質和抗氧化物酶活性的影響。結果表明:
　　(1)在施用氮磷鉀的基礎上，硒鋅或富啡酸均可提高紫花苜蓿干草產(chǎn)量，且以硒鋅與富啡酸配施效果最好;并均可顯著提高紫花苜蓿硒、鋅含量及積累量;硒鋅和富啡酸配施極顯著提高了苜蓿粗蛋白含量及粗灰分含量，而對

7、粗脂肪、酸性洗滌纖維和無氮浸出物含量影響不顯著，并顯著提高了氨基酸總量及纈氨酸(Val)、亮氨酸(Leu)以及賴氨酸(Lys)等3種必需氨基酸(EAA)，同時提高了非必需氨基酸(NEAA)中的天門冬氨酸(Asp)、精氨酸（Arg）、組氨酸(His)和酪氨酸(Tyr)。
　　(2)硒鋅與富啡酸三者配施(NPK+FA+Zn+Se)處理紫花苜蓿葉片谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)、過氧化物酶(POD)及過氧化氫酶(CAT)的活性最高，

8、而超氧化物歧化酶(SOD)活性最低，三者配施處理可明顯提高紫花苜蓿的抗氧化能力;硒鋅微肥顯著提高GSH-Px及CAT活性并降低SOD活性和丙二醛(MDA)含量，但對POD無顯著影響;富啡酸顯著提高苜蓿葉片GSH-Px、SOD和POD活性。
　　3.采用池栽方式，以砂土、壤土、黏土三種質地潮土為主處理，以僅施氮磷鉀（即對照，NPK），氮磷鉀+富啡酸(NPK+FA)，氮磷鉀+復合微肥（鋅和硒）(NPK+Zn+Se)，氮磷鉀+富啡酸+復

9、合微肥（鋅和硒）(NPK+FA+Zn+Se)等4個施肥處理為副處理，研究不同質地條件下施肥對紫花苜蓿生長、品質和氨基酸組成的影響，并探討了苜蓿收獲后土壤硒形態(tài)及土壤酶活性的變化，結果表明:
　　(1)三種質地紫花苜蓿干物質積累量表現(xiàn)為:壤土＞黏土＞砂土，且均隨茬次增加逐漸降低，以砂土條件下降幅最大。各施肥處理均促進了苜蓿干重的增加，均以NPK+FA+Se+Zn處理干物質產(chǎn)量最高。各茬均以砂土中苜蓿鮮干比最低，不同質地條件下苜蓿株高

10、及莖葉比差異均不顯著。
　　(2)三茬中不同質地均以砂土苜蓿的粗蛋白含量最高、粗脂肪含量最低，而粗灰分、酸性洗滌纖維和無氮浸出物含量在不同茬次中的變化規(guī)律不一。不同茬次之間相比，各質地土壤中第一茬苜蓿粗灰分含量均高于第二茬和第三茬，粗脂肪與粗蛋白以第二茬最低，酸性洗滌纖維以第三茬最高，無氮浸出物以第三茬最低。各處理中以NPK+FA+Zn+Se提高粗蛋白和降低無氮浸出物效果最佳。
　　(3)各質地苜蓿含量較高的氨基酸是天冬氨酸

11、、谷氨酸及亮氨酸，含量最低的是蛋氨酸和胱氨酸。砂土中苜蓿必需氨基酸含量最高，而黏土含量最低。同時，三種質地均以NPK+FA+Se+Zn處理氨基酸總量和必需氨基酸總量最大，砂土和壤土中NPK+Se+Zn處理最小。且氨基酸總量以NPK+Se+Zn處理在砂土中的降幅最大，以NPK+FA+Se+Zn處理在黏土中的增幅最大。
　　(4)三種質地土壤條件下苜蓿葉片SOD、POD、CAT活性均隨茬次的增加逐漸升高，以壤土中苜蓿葉片SOD活性最高

12、，砂土中POD及CAT活性最低。在砂土和壤土中NPK+FA+Zn+Se處理SOD含量最大，黏土則以NPK+FA處理最大。各質地均以NPK+FA+Se+Zn處理POD含量最高。
　　(5)土壤中硒均以有機結合態(tài)為主，酸溶態(tài)（碳酸鹽及鐵錳氧化物結合態(tài)）硒次之，兩者之和占總硒的60.94％～69.91％，可交換態(tài)硒含量略大于殘渣態(tài)硒的含量，可溶態(tài)硒的含量最低。同時，砂土中水溶態(tài)硒含量最高，其次為壤土;可交換態(tài)硒含量在三種質地土壤中的順序

13、為:壤土＞黏土＞砂土;酸溶態(tài)硒含量在壤土中最高，而在黏土和砂土中的含量較為接近;有機結合態(tài)硒和殘渣態(tài)硒在三種質地中的變化均為:黏土＞壤土＞砂土。說明質地越輕，硒的有效性越高。
　　(6)土壤過氧化氫酶和脲酶活性在黏土中表現(xiàn)最高，磷酸酶則以壤土最高，三種酶活性均以砂土最低。NPK+FA+Se+Zn處理在不同質地中均顯著提高了土壤酶活性。
　　微生物生物量C在不同質地中均以NPK+FA+Se+Zn處理含量最高;微生物生物量N在砂