 作者简介/Profile/ 施卫明 博士导师，研究员，肥料与健康编委，中科院南京土壤所面源污染治理研究中心主任，中国植物营养与肥料学会副监事长，中国土壤学会常务理事。长期从事土壤-植物营养学方面的研究，应用植物营养学、植物生理学、分子生物学和环境科学等技术手段，研究农田面源氮磷排放规律和污染防控技术、养分循环过程与植物高效吸收利用机制等，为提高我国肥料利用率和实现农业的可持续发展提供理论依据和实用技术。 导言 硒最早是1817年由瑞典化学家Berzelius发现的，并以希腊月亮女神Serene命名为Selenium。2017年8月，笔者有幸参加了在瑞典首都斯德哥尔摩召开的“第五届国际硒与环境和人体健康大会”，以纪念硒元素发现200周年。  硒是微生物、动物和人类必需的营养元素 (White,2018）。已经证明，硒是谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的重要组成部分，硒的抗氧化作用主要通过 GSH-Px 酶促反应清除脂质过氧化物, 将有毒的过氧化物还原成无毒的羟基化合物，从而保护细胞膜的结构和功能不受过氧化物的干扰和损害。人体补充了充足的硒元素，就能有效清除自由基，增强人体免疫功能，抗氧化，延缓衰老，并能有效抑制肿瘤生长。 目前，尚不能确定硒是否为植物的必需营养元素，但可以确定的是，硒是对植物有益的营养元素，它能促进植物生长，调节光合作用，增强植物生物抗氧化作用（Duan et al.,2019)，促进植物新陈代谢和植物对环境胁迫的抗性。 硒研究的重要性 硒跟人体健康特别有关系，在全世界范围内，普遍认为缺硒与许多地方病有关。在我国，居民潜在性缺硒严重，一些地方性疾病比如克山病、大骨节病等往往与缺硒有关。其原因是我国与瑞典、芬兰等国类似，存在一个纬向性的土壤低硒分布带，导致整个从南到北的区域硒含量都比较低。  Source: Environ. Pollut. 2014 低硒分布带的数据是20世纪80年代的，现在已经过去了三十多年，当前我国居民硒营养状况如何? 由于头发硒含量与硒日摄入量成正相关（见图1），因此，人发中硒含量可作为人体硒摄入量和状态的指标。 2014年，抽取了头发总样本量408个，测定其中硒含量，其中儿童（4~18岁）46个、成人（19~60岁）319个、老人（61~76岁）43个。我们（笔者团队）的研究结果表明：从分布上看约84%的居民硒含量正常，但9%居民低于0.20mg/kg（属于缺硒状态），7%处于缺硒边缘（0.20~0.25 mg/kg）；成人每日硒摄入量 26.63 µg, 远低于营养学会的推荐值 （50 ~60 µg）。更重要的是，与20年前生活在同一地理区域的居民相比，今天居民头发硒的总含量下降了24%~46%，硒含量不增反减 (Li et al., 2014)。  图1 头发硒含量与膳食硒日摄入量的关系 （Li et al. Nutrients, 2014） 居民经济水平显著提高了，人们的膳食结构应该得到了改善，为何人体的硒营养并没有得到显著改善呢？原因是否与土壤中硒缺乏有关，因此笔者团队进行了相关研究，分析施用无机氮肥对设施蔬菜系统中土壤和作物硒含量的影响。在太湖地区的设施蔬菜系统中，通过田间小区试验，连续种植蔬菜6年，每年施用常规氮肥（870 kg/hm2无机肥）和对照氮肥（0 kg/hm2）。每次收获后，采集土壤和蔬菜样品，分析土壤中的NO3-N、速效磷、Se、可提取磷、可溶态Se以及蔬菜Se含量。  土壤硒含量（施氮量870 kg/hm2 vs 不施无机氮）土壤可溶态硒含量  土壤可溶态硒含量 图2 施用常规氮肥与不施氮肥情况下土壤硒含量和可溶态硒含量  图3 施用常规氮肥与不施氮肥情况下番茄、黄瓜产量及硒含量 由图2可以发现，施氮量达870 kg/hm2时，土壤可溶态硒含量明显下降显著。从作物看（见图3），随着施氮量的增加，无论是番茄还是黄瓜，其作物产量是增加的，但硒含量是下降的。连续施用无机氮肥对蔬菜硒含量的负效应可能是土壤硝态氮积累过多的结果，这就存在着隐性营养不足的问题，这与中微量元素有类似共性问题，随着大量元素的过量施用，会影响中微量元素的有效性。氮、磷、硫的过量施用均有可能导致硒吸收的降低。 如何提高食物硒含量？ 最常用的传统方法就是叶面喷硒可显著提高稻米硒含量（见图4），但也有很大的风险，容易发生硒含量过量问题（有些作物品种有问题，硒含量的安全范围比较窄，比较难以控制，经常会喷施过量）。因此，更多地从植物学的角度出发，把土壤中的硒吸收利用起来而不仅仅是人为叶面喷施，这就涉及到关于植物对硒的吸收转运机制的研究。   图4 不同水稻品种叶面喷硒后籽粒硒含量 未完待续...... 本周将会持续连载硒系列文章，敬请期待！  |
|
|
来自： 昵称37581541 > 《新型肥料》
