浅谈稻米富硒栽培应注意的问题

   前言

硒虽是植物所非必需营养元素，但硒却是人体所必需的微量营养元素，人体缺硒会导致多种疾病，严重危害身体健康。人体适当补硒不但能预防缺硒病的发生，而且还具有提高免疫力、延缓衰老、防治心脑血管疾病、保护肝脏、防癌抗癌等多重功效。食物补硒是最佳的补硒途径，人体所能吸收利用的有机态硒主要来源于粮食作物吸收转化土壤无机态硒所得，但是我国有2/3的土壤存在着不同程度的缺硒状况，因此多数地区生产的粮食作物硒含量严重不足。研究表明，中国人日均硒摄入量仅为26-32微克，距中国营养学会推荐的最低限值60微克相距甚远。因此，通过农业生产过程补硒提高粮食作物中硒的含量，是改善我国居民硒营养状况的有效途径，而水稻食用人口多、加工运输、储藏较为方便，其籽粒富集的硒代氨基酸是优质的食补硒源，因此它是富硒的首选作物。但是，在生产富硒水稻的过程中有包含水稻品种及硒肥的选择、硒肥的施用方式、所富硒的形态等系列需要注意的问题。

1 水稻存在硒高低效的基因型差异，栽培中优选硒高富集水稻品种

不同种类植物在硒的吸收和利用上存在很大的差别，一般情况下十字花科植物硒含量最高，豆科植物次之，谷类植物的硒含量最低，即使是相同品种的不同基因型植物对硒的吸收和利用上也存在着很大差异，正是由于基因型差异才导致了相同种类植物硒含量有着较大的差别。水稻虽然并非硒超累积植物，但业已证实不同水稻品种间存在着硒高、低效的基因型差异，依据植物矿质营养学的经典原理可以推断，硒高、低效水稻品种籽粒中累积硒的差异可能来自于根系吸收硒的过程，也可能来自于向籽粒转运硒的过程，当然也可能二者兼有。研究表明，相同种植条件下高累积水稻品种籽粒中累积的硒含量可以达到低累积水稻品种的数倍之多，因此通过品种筛选或者遗传育种的方式获取硒高累积的水稻品种，其中品种筛选则是最为简便和有效的方法（图1）。在大田生产中尽可能选用硒高累积水稻品种为赋硒载体，不但有利于提高稻米富硒水平，而且还可以有效降低田间硒肥施用量。

图1 不同水稻品种在相同栽培条件下大米中硒的含量

2 水稻对硒酸盐和亚硒酸盐的吸收存在差异，稻田施硒用优选亚硒酸盐

水稻可以吸收的硒形态有硒酸盐(SeO₄^2-)、亚硒酸盐(SeO₃^2-)、小分子有机态硒，而且土壤中的硒也多以硒酸盐和亚硒酸盐的形态被植物吸收。水稻吸收的亚硒酸盐大多在根中同化为有机硒或转化为六价硒后向地上部转移，而吸收的硒酸盐可以不经转化直接向地上部转移，因此水稻对硒酸盐的吸收转运速率也要大于对亚硒酸盐的吸收转运速率。基于植物体内硒酸盐和亚硒酸盐运输的特点，当以亚硒酸盐为肥源时，根部常累积大量的硒，但是更易生产出地上部富有机硒的作物。当土壤中硒含量水平非常低时，无论是以亚硒酸盐还是以硒酸盐作为硒源，水稻吸收的硒也多累积于根部。硒酸盐可以通过硫酸盐转运蛋白转运，亚硒酸盐可以通过磷酸盐转运蛋白转运，因此硒酸盐与硫酸根有竞争性作用而亚硒酸盐与磷酸根有竞争性作用，在生产中要降低元素间的拮抗作用。施用硒的形态会影响到硒的转运效率，最终会影响到籽粒中硒的含量，但稻田淹水条件下，土壤中的硒酸盐可被还原为亚硒酸盐，故而稻田多推荐施用亚硒酸盐，常用亚硒酸钠作为硒源使用。

3 土壤施用硒肥和叶面喷施硒肥各有利弊，但土壤施用可控性更强

施入土壤中的硒肥其有效性与土壤pH值关系密切，酸性土壤中施入的硒有效性低，多转化为植物难以吸收利用的铁锰氧化物结合态硒、有机物-硫化物结合态硒、残渣态硒，而对植物有效性较高的水溶态硒、交换态硒含量较低，尤其是华南双季稻区酸性土壤中硒的有效性较差，水稻难以吸收施入土壤中的硒，造成硒肥的严重浪费，但土壤施硒的优点是稻米中富集的有机硒所占比例较高。叶面喷施硒肥虽见效快，但用量和喷施时期难以精准把握，稍微过量即对水稻造成毒害导致严重减产，喷施时期拿捏不准致使籽粒中有机硒比较偏低，相比之下叶面喷施硒肥的风险较高。在富硒稻米生产过程中，叶面喷施硒肥籽粒中累积的硒含量极易超出国家标准，控制在安全范围之内较为困难，年际间稻米硒含量波动较大，不利于开展稻米富硒认证工作。相比之下，土壤施用硒肥时稻米硒含量则相对稳定，而酸性土壤施硒有效性低的问题，可以通过土壤改良和施用增效富硒肥来提升水稻根系对硒的吸收效率。

4 重点关注有机硒在总硒中所占比例

无机硒对动物有很大的毒性不能直接食用，水稻富硒的过程就是利用植物体代谢将肥料中无机硒转化为有机硒的过程。硒和硫是同族元素，在植物代谢过程中硒能替代硫参与代谢过程合成氨基酸、蛋白质，这些硒才是有利于人体健康易被吸收的有机态硒。在生产富硒水稻时，常用的硒肥为亚硒酸钠，当以此为肥源时根系吸收的硒多数在根系中先转化为硒代蛋氨酸，而后向地上部运输，此时地上部籽粒中累积的有机硒比例就较高，而叶面喷施时可以直接以无机态累积在地上部，如没有相当时间的代谢过程籽粒中有机硒的比例则低于土壤施硒。只有可食部位具有较高比例的有机硒才是优质合格的富硒产品，在富硒产品认证过程中只有达到85%以上才能算是合格的富硒产品。

5 水稻富硒栽培一次性施肥技术的运用

水稻种植业是典型的劳动密集型产业，施肥多采用分次施肥方式，施肥次数可高达3-4次。随着社会发展，农村劳动力大量转移至城市，农村剩余劳动力不足在很大程度上制约了水稻产业的发展，而且随着土地流转集约化经营模式的涌现，水稻轻简化栽培技术势在必行。在富硒水稻生产过程中，我们探索将水稻富硒技术与水稻一次性施肥技术相结合，旨在降低富硒水稻生产过程中单独施用硒肥的额外劳动力成本支出。在开展水稻富硒轻简栽培时，寓技术于产品开发出富硒稳效肥，该技术产品不但大量元素之间有科学的配比，而且大量元素与硒之间也有着科学合理的配比。在插秧前一次性施用该技术产品，不但能满足整个生育期内水稻对大量元素养分的需求，而且还可以生产出达标的高有机硒含量大米，降低了劳动力成本、增加了稻米经济价值。水稻富硒栽培一次性施肥技术突出的优点就是稻米中硒的含量水平可控性强，年度内相同品种的早晚稻相比较又或是年际间相比较，稻米中硒含量水平变幅较小，在大规模集约化生产中更能保证富硒产品品质的稳定性。

图2 水稻富硒栽培一次性施肥技术运用情况

结语

在我国农产品富硒涉及到多种作物，稻米富硒仅为农产品富硒的缩影，而我国农产品富硒产业尚属于起步阶段，其前景广阔、市场经济价值巨大，推动富硒产业的发展势必成为农业产业供给侧改革示范先例，能大幅度增加农民收入、有利于加快实现乡村振兴的宏伟目标，对外还能提升我国农产品的国际竞争力。但是，我国农产品富硒市场整体上还处于无序的阶段，形成规范化的市场还有很长的路要走。尽管硒对人体的保健功能越来越被大家所认识，富硒产品也受到了广大人民群众的喜爱，但农产品富硒市场还要加强政策性的引导和约束，规范农产品富硒生产秩序，加快农产品富硒标准制定以及推动农产品富硒认证工作。