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探究土壤中硒含量对红香米中硒含量的影响

2019-12-27 205 上传者：管理员

摘要：目的：通过对土壤中有效硒、全硒以及红香米中硒含量的研究测定，利用统计学的方法对土壤中有效硒、全硒和红香米中硒含量的相关性进行分析，目的是指导选择适合的地块种植红香米。方法：通过对采集土壤以及红香米样品使用原子荧光光度计对红香米中硒、土壤中全硒和有效硒含量进行测定，达到研究者间的相关性，即红香米中硒含量和土壤中全硒、有效硒含量呈正相关关系。结论：在富硒的土壤中种植的红香米的含硒量也较高，所以在种植红香米时可以选择在富硒量较高的土壤，从而收获很有价值的富硒红香米。

关键词：
土壤.全硒含量
有效硒含量
研究
红香米
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硒是我们人体必需的微量元素之一。硒的生理功能有很多，如抗重金属、抗氧化、抗逆境等[1-4]。而且我们知道，在生活中富硒的食物非常少，大多数的食物不含有硒或者只含有很少的硒[5-6]。我国开发、利用硒资源以及发展硒工业的高潮正在群起。如恩施地区已经开拓出了茶、矿泉水、酒、玉米等富硒的产品；紫阳也开发出了茶、魔芋等富硒产品：贵州也有富硒茶等的生产[7]。且硒元素已经成为了贵州的新三宝之一。贵州依托硒资源，大力发展富硒农产物的生产，一批具有市场竞争力的富硒农产物早已生产出来[8]。国际上对于植物硒含量与土壤中硒含量相关性有许多研究。姜超强等[9]研究表明，水稻根系、茎叶和种子的硒含量随着富硒土壤硒含量的增长而增长，且张栋等[10]研究发现。水稻籽粒硒含量与土壤有效硒含量有正相关关系。贵州省土壤硒含量通常在0.060mg/kg～1.290mg/kg范围内，贵州省绝大部分地区属于硒含量适中区[11]。在此次研究中，在百宜镇采集土壤、红香米样品，用AFs230E原子荧光光度计对土壤中的全硒、有效硒含量以及红香米中硒含量进行测定。根据得到的实验数据进行处理与分析。研究百宜镇土壤和红香米中是否含有硒以及土壤中全硒、有效硒含量与红香米中硒含量是否具有相关性。

1、材料与方法

1.1 样品的采集与处理

1.1.1 红香米的采集。在百宜镇主产红香米的16个地区进行采集。采集红香米时在采样地随机选择3～4个大小为lm的采样点，按照S型的路线采集样品。水稻经过机器脱粒，经过三次脱粒.采用第三次的脱粒的红香米，在实验室进行粉碎后，储存在样品袋中，备用待测。

1.1.2 土壤的采集与处理。采集土壤按照一定的采样路线，且保持随机、混淆、多样的原则。在这次采样中采用S型路线采样，根据农田的大小来确定采样点的多少。按GBl5618—2008，采样深度为0～20cm，采样量1kg左右。采样时应做好记录，如采样地点，用GPs进行定位；采样时间以及对样品进行编号。而后将采集回来的土壤进行登记编号后。经过风干.用机器将土壤粉碎后过100目的尼龙筛，备用待测。

1.2 主要仪器和装置

AFS一230E双通道型原子荧光光谱仪(北京海光仪器有限公司)；空心阴极硒灯；水浴恒温往复式振荡器；离心机；电热板。

1.3 仪器工作条件。如表1，表2所示。

1.4 主要试剂及其配制

硝酸，盐酸，高氯酸，铁氰化钾，硼氢化钾，氢氧化钾，焦磷酸钠，磷酸二氢钾，硒标准溶液，所用水为去离子水。硝酸一高氯酸混合酸的配制：测定红香米时按硝酸：高氯酸=9：1的比例进行配制：测定土壤中的全硒时按硝酸：高氯酸=3：2的比例进行配制。磷酸二氢钾溶液的配制：称取6.80g磷酸二氢钾于适量的水中，定容到500mL。焦磷酸钠溶液的配制：称取氢氧化钾13.20g焦磷酸钠于适量的水中，定容到500mL。还原剂的配制：2％的硼氢化钾和0.5％氢氧化钾混合。铁氰化钾溶液：按1％的比例进行配制。载液的配制：测定红香米时按5％的盐酸进行配制；测定土壤中的硒时按20％的盐酸进行配制。

1.5 标准曲线的绘制

1.5.1 测定红香米标准曲线的绘制。按照GB5009.93—2017中对食品中硒进行测定，采用氢化物原子荧光光谱法规定的进行绘制，其标准系列为0斗g/L、5斗g/L、10彬L、20斗g/L、30吵g/L。

1.5.2 测定土壤中全硒标准。曲线的绘制按照NY/T1104—2006对食品中硒进行测定.采用氢化物原子荧光光谱法规定的进行绘制。其标准系列有所变化，为0ug/L、20ug/L、40u/L、60ug/L、80pg/L、100肛g/L。

1.5.3 测定土壤中有效硒标准曲线的绘制。参照朱英、熊玉祥[12]对土壤中有效硒测定时的标准曲线进行绘制。用标准硒溶液进行配置。标准系列是：0ng/mL、2ng/mL、4ng/mL、6ng/mL、10ng/mL、15ng/mL、20ng/mL。用原子荧光光度计测定其荧光信号强度，绘制标准曲线。

1.6 测定方法

1.6.1 红香米中硒的测定方法。按GB5009.93—2017中第一法氢化物原子荧光光谱发对红香米中的硒进行测定。其中样品采用湿法消解。

1.6.2 土壤中全硒的测定方法。根据NY/T1104—2006中的方法对土壤中的全硒进行测定。采用第一法即氢化物原子荧光光谱法进行测定。

1.6.3 土壤中有效硒的测定方法。参照朱英、熊玉祥[12]对土壤中有效硒测定方法.认为土壤中有效态硒包括水溶态硒、交换态硒和部分有机态硒。水溶态硒，首先称取1.0000g左右的待测土壤样品.将样品置于50mL的离心管中，用20mL去离子水进行浸泡，在28。水浴恒温振荡器中振荡30min.离心机离心15min。将上清液倒在20mL的小烧杯中，用电热板加热浓缩到约lmL，再向其中加人1mL的浓盐酸.要沸腾时停止加热，转移到10mL的比色管中，用去离子水定容到刻度，摇匀待测。交换态硒。向上述剩余离心管中的残渣加入20mL磷酸二氢钾溶液.置于水浴恒温280的振荡器中振荡30min，离心15min后倒出上清液在20mL的小烧杯中，用电热板加热浓缩到lmL，然后加入2mL的浓盐酸。要沸腾时停止加热，转移到10mL的比色管中，用去离子水定容到刻度，摇匀待测。

1.7 数据处理

采用SPSSl3.O进行数据的处理与分析，Ex.cel2010软件进行绘图。

2、结果分析及讨论

2.1 标准曲线的绘制

2.1.1 测定红香米中硒含量标准曲线的绘制.测定红香米中硒含量的标准曲线如图1所示。回归方程为y=43.519X-0.1466，R为0.9999。

2.1.2 测定土壤中全硒标准。曲线的绘制测定土壤中全硒的标准曲线如图2(测定土壤中全硒标准曲线)所示，回归方程为y=32.215戈+O.5478。r为0.9999。

2.1.3 测定土壤中有效硒标准。曲线的绘制测定土壤中有效硒的标准曲线如图3(测定土壤中有效硒标准曲线)所示。回归方程为y=54.754戈一3.2968，r为O.9999。

2.2 红香米及土壤中硒含量

表3(红香米及土壤中硒含量范围)中可以看出百宜镇土壤全硒含量的范围在0.430mg/蝇一0.850mg/kg，平均值0.645m∥kg，根据谭见安[13]硒元素的划分.可得到百宜镇的土壤为富硒土壤。由图4可以看出在罗广村罗光组、罗广村上廊道、龙家寨、红旗村蚱蜢组、洛坝村新寨这些地区中土壤含硒量尤为的高。根据GB/T22499—2008对富硒稻谷进行了规定：其含量在O.04mg/kg～0.30m∥kg的为富硒稻谷。由表4(红香米及土壤硒含量数据)可以看出红香米含量在0.041 mg/kg～0.103mg/kg，平均值为0.068mg/kg，属于富硒稻谷。其红香米硒含量较高的也是罗广村罗光组、罗广村上廊道、龙家寨、红旗村蚱蜢组、洛坝村新寨这些地区。所以在种植红香米时可以重点选择这几个地区。

根据王甘露、朱笑青[11]对贵州省土壤硒的背景值的研究，选取了部分土壤中硒含量较高地区的值与百宜镇进行比较，由图5(贵州省部分地区土壤全硒含量)可以看出百宜镇比安顺、大方、织金这三个地区含量值低一些，与其他地区相比都较高一些，更是高于贵州省整体的含量值。因此在百宜镇进行红香米的种植非常有意义。目前百宜镇的罗广村是红香米的集中种植区。据图4就可以知道罗广村是富硒地区，在此地集中种植是合理的。

2.3 红香米硒含量与土壤硒含量的相关性

在这次研究中分别选择了16个土壤和红香米样品研究红香米硒含量与土壤全硒含量的相关性.由图6(红香米中硒含量与土壤全硒含量相关性)表明，红香米硒含量与土壤全硒含量呈正相关关系(P<0.05)，相关系数r为0.9448。研究与祖朝龙[9]的研究结果相一致.因此土壤中全硒含量高说明红香米中硒含量也一样的高。则富硒土壤能够种植富硒的红香米。

2.4 红香米硒含量与土壤有效硒含量的相关性

由图7表明红香米硒含量与土壤有效硒含量呈正相关关系(P<0.05)，相关系数r为0.848l。这与张栋[10]等的研究结果也相一致。有效硒是指能够被植物直接吸收和利用的部分。是决定食物链中硒水平的关键因素。土壤中的全硒是有效硒的来源。在一定的条件下土壤中全硒能活化为植物所利用的有效硒[9]。根据谭见安等[25]的划分，土壤有效硒含量在0.008mg/kg～0.020mg/kg为高等级，含量大于0.020mg/kg为极高等级。由图4（香米及土壤硒含量数据）表明百宜镇土壤有效硒含量均大于0.020mg/kg，处于极高的等级。可以利用土壤有效硒与红香米中硒含量显著的相关性.百宜镇有效硒含量极高，红香米又极具营养价值。可以在百宜镇大量种植红香米，不用叶面喷硒或者施用硒肥去增加红香米中的硒含量，不仅能够产出营养价值高的天然富硒红香米，还能够节约成本以及避免环境的污染。因此在百宜镇开发红香米产业是一条不错的发展道路。

3、结论

3.1 红香米硒含量与土壤中全硒、有效硒含量呈显著的正相关。可以通过提高土壤中全硒及有效硒含量使红香米中的硒含量提高。

3.2 百宜镇的土壤为富硒土壤，与贵州省土壤硒背景值的平均值相比大于其平均值。土壤有效硒处于极高等级。且百宜镇的红香米也达到了富硒稻谷标准。

3.3 红香米本身具有营养价值，再加上属于富硒红香米。因此在百宜镇积极开发红香米产业前景非常好。硒含量相对较高的集中在罗广村罗光组、罗广村上廊道、龙家寨、红旗村蚱蜢组、洛坝村新寨这些地区。因此在选择红香米种植地区时，可以重点选择这几个地区。

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