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恩施主要栽培作物富硒研究进展
杨德平收稿日期：2014—.
作者简介：杨德平（1965—），男，湖北恩施人，副教授，主要从事富硒农产品的研究。（电话）18972421037（电子信箱）229286311@。

（恩施职业技术学院，湖北，恩施 445000）
摘要：对恩施州主要栽培作物烟草、茶叶、玉米、水稻、马铃薯、甘薯、油菜、大豆、小麦在州内的富硒方面研究成果进行了综述，同时对进一步研究的前景进行了展望，以期为恩施富硒资源的利用和相应产品开发提供参考依据。
关键词：恩施，栽培作物，富硒
中图分类号：S5 文献标识码：A
Progress in Selenium_enriched Research of  Mainly Cultivated Crops in Enshi
Yang Deping
(Enshi Technical College,hubei Enshi 445000)
Abstract: The research results on Selenium enrichment of main cultivated crops in the state of Enshi  include tobacco, tea, maize , rice, potato,sweet potato, soybean, rapeseed, wheat were reviewed and the prospects for further research were discussed, in order to provide reference for the utilization of Selenium_enriched resources and relatedproduct development in Enshi.
Key words: Enshi, cultivated crops, Selenium_enrichment

硒作为人体必需的微量元素与人体健康关系密切已有广泛共识。全世界有四十多个国家和地区属于缺硒地区，中国也是一个缺硒大国，占全国72%县是缺硒或少硒县。而恩施州具有丰富的硒资源，其重点分布在恩施市，被誉为“中国硒都”、“世界硒都”。在恩施地区发展富硒产品有广阔的市场前景。近二十多年来，在州内外，硒资源及富硒相关课题的研究一直是个热点，富硒产品的开发也得到迅速发展；但也应该看到，高附加值规模化程度高的富硒产品被开发出来的还不多。恩施主要栽培的作物烟草、茶叶、玉米、水稻、薯类等是开发规模化富硒产品最广阔的原料来源。本文就这些作物富硒方面研究现状及前景作一概述。
1 富硒烟草的研究
烟草是恩施州的支柱产业之一。多种研究认为吸烟对人体健康的危害主要是烟叶燃烧时产生大量的氧化剂和促氧化剂导致人体产生过量的自由基，进而引发各种疾病。硒能有效清除自由基，保护人体细胞免受自由基侵害。富硒烟不仅可以降低烟气中自由基的含量，减少对细胞的损害，还能降低焦油等有害物质，减少癌症发生的风险[1]。从这个角度出发，有关富硒烟的研究报道也很多。州内研究的主要内容包括土壤含硒量与烟叶含硒量的关系，烟叶对硒的富集特征，外源硒肥对烟叶含硒量及烟叶品质的影响等。
1.1 烟叶硒含量及对硒富集特性
黎妍妍等[2~3]对恩施州八县市烟区土壤含硒量进行测定，表明足硒和富硒土壤超过85%。其中以恩施市最为突出，富硒土壤达69.64%。恩施州烟叶含硒量平均达0.216mg/kg，明显高于我国其它烟区。对于不同部位及品种烟叶的富硒能力，黎妍妍等的研究表明在富硒土壤条件下，中下部烟叶富集硒的能力高于上部叶，不同烤烟品种富硒能力有一定差异，并具有不同的富集硒的动态特征。土壤强化供硒也可明显提高烟叶含硒量，平均增幅达264.55%；土壤供硒还可改变烟的富集规律，促进硒往上部叶富集，但各烤烟品种对硒肥的响应不同。
1.2 外源硒对烟叶含硒量及品质的影响
张琳[4]等在宣恩晓光进行试验研究，表明土壤施硒在增加烟叶硒含量的同时，能降低烟叶还原糖、总糖含量，增加蛋白质、烟碱、总氮、钾含量，而对烟叶评级质量没有明显的影响；并且施硒能降低烟气中的烟碱，焦油等有害成分。王瑞等[5]在咸丰县较低含硒量土壤中（土壤含硒量0.13mg/kg）对不同土壤供硒水平下烤烟光合特性及其同化产物变化规律进行试验研究，表明适量土壤施硒水平可以延长光合同化产物的积累时间，有利于叶片干物质积累和增加总糖含量。当供硒水平达到10mg/kg以上时，会加快干物质和碳水化合物的田间消耗，降低烟叶产量和质量。
这些研究成果对我州烟叶生产有相应指导作用。虽然吸烟有害健康已是定论，富硒烟也不可能是一种绝对安全烟，但富硒烟能提高烟叶品质，减少一定程度的危害，对其进一步研究对我州烟叶生产是有重要意义的。
2 富硒茶的研究
茶也是恩施州的支柱产业之一。恩施以其独特的亚热带山地季风气候特别适宜茶树生长。恩施所产茶叶自然品质优良，以“玉露”为标志的恩施茶享誉中外。茶叶在州内外首先被作为一种天然补硒食品而开发，是由于茶叶不仅富集硒的能力较强，而且以茶补硒安全方便。有关恩施富硒茶的研究也是一个热点，相关报道也很多，主要内容包括恩施州生产富硒茶的独特优势，茶叶硒赋存形态，硒对茶叶品质的影响，土壤含硒量与茶叶含硒量的关系等。
2.1 茶叶含硒量与茶硒赋存形式
谢明勇等[6]在2000年用氢化物原子吸收法检测恩施地区9个茶叶样品，结果有4个硒含量超过1.00mg/kg,其它有一个接近1.00 mg/kg，其余四个在0.20 mg/kg左右。均超过非高硒区0.137的平均水平。该研究也表明茶汤中约70%的硒分布在一个较宽的高分子量区域，其分子量分布在6000~12000g/mol。茶叶中的硒主要是有机硒，无机硒仅占8%[7]。钟颜麟、刘勤晋[8]的研究表明茶叶中有机硒绝大部分存在于蛋白质中，蛋白质硒占79.25%。
2.2 富硒茶的品质
富硒茶的品质也高于普通茶。彭运堂[9]对恩施富硒茶进行检测，其氨基酸含量为5.4%（玉露）、4.8%（炒青），比国家规定的炒青一级氨基酸含量>2.0的指标均高出一倍以上；茶多酚含量为29.45%（玉露）、29.15（炒青），均高于国家规定的炒青一级标准（18%—25%）；薛慧[10]对恩施富硒绿茶和普通绿茶的微量元素进行测定比较，结果富硒绿茶的Fe、Cu、Zn、Se、Mn、Co、F、I含量均明显高于普通绿茶。胡秋辉等[11]以采集于恩施市芭蕉区的天然富硒茶（硒含量为1.42mg/kg）为材料进行研究，表明与低硒茶相比，富硒茶中的硒可有效地阻止茶汤氧化褐变，并能有效抑制茶叶贮藏期间维生素C的减少，还可明显增加蛋白质和氨基酸的含量。
2.3 土壤含硒量与茶叶含硒量的关系
李慧等[12]采用氢化物—原子荧光分光光度法（AFS）测定恩施芭蕉茶园土壤及相应茶叶样品，表明随着土壤硒含量上升茶叶硒含量呈现先上升后下降趋势，当土壤硒达到0.991 mg/kg时，茶叶中硒含量达到最大值（0.248 mg/kg），之后出现下降趋势。该研究还指出土壤中有效态硒（有机硒化合物，硒酸盐，亚硒酸盐等能被茶树吸收的硒源）是影响茶叶硒含量的主要因素。茶叶中Se和As的含量成负相关关系，茶叶中Se和As的吸收有拮抗作用。沙济琴等[13]研究也表明土壤有效态硒含量与茶叶硒含量呈显著正相关，是影响茶叶含硒量的主要因素之一。
李明伟等[14]对恩施等县市部分茶园土含硒量进行调查，共取样707个，同时抽取茶叶鲜样707个，结果恩施屯堡乡茶园土平均含硒量达2.41mg/kg，新塘乡达1.84mg/kg，板桥乡达1.71mg/kg，红土乡达1.48mg/kg，其他乡镇均超过0.40mg/kg的富硒土壤标准。对相应茶叶样品含硒量测定表明恩施州茶叶平均含硒量为0.20 mg/kg，未达到富硒标准；60个样品含硒量达到0.25 mg/kg的只有15个。同时茶叶硒含量与茶园土硒含量相关性较弱，相关系数为0.5992，未达显著水平。这说明在恩施的富硒土壤上大多还生产不出达到富硒标准的富硒茶，这是恩施富硒茶生产存在难题。
陕西徐凯明等[15]在低硒土壤上（含硒量0.0903mg/kg）对茶树进行土施和喷施亚硒酸钠试验，结果土施虽能有效提高茶叶含硒量，但效果迟缓，施用三至四年才能达到较明显效果；而喷施效果极为明显，第一年茶叶含硒量最低是对照的8.3倍，最高达54.2倍，叶面喷施剂量与茶叶含硒量春、夏、秋茶均达到极显著正相关。
综合以上研究成果，采用适当技术措施，在富硒土壤上提高有效态硒含量和适当补充外源硒是有可能较大提高茶叶含硒量的，这方面的研究在恩施还很少。富硒茶的进一步研究开发必将为恩施茶产业带来更广阔的前景。
3 富硒玉米的研究
玉米是恩施地区栽培面积最大的作物、也是总产量最高的粮油作物。由于在恩施州玉米栽培广泛，在研究恩施硒资源时玉米往往被作物一种标志性的植物进行含硒量的检测，另外对玉米硒的赋存形态的研究也较深入。
3.1 玉米硒含量
郑宝山等[16]在1993年测定采自恩施富硒岩层分布区内219个玉米样本，其平均含硒量达到4.17±3.40mg/kg，而世界各国谷类含硒量一般在0.04—0.07 mg/kg之间。王少元等[17]对在恩施，建始富硒带的几个重点乡镇采集的9个玉米样品检测，其含硒量最高达1.93 mg/kg，除有一个含量为0.08 mg/kg外，其它均超过0.30 mg/kg的限量标准。苏青云等[18]在宣恩县春木营采集玉米种子进行测定，结果玉米粉硒含量达2.28mg/kg,玉米油达0.67mg/kg，是对照武昌产玉米硒含量的22倍以上。朱建明等[19]对恩施渔塘坝高硒区玉米进行研究，结果其根、茎、叶及籽粒的平均硒含量分别是4.36±3.27、3.08±2.24、9.74±7.62、8.07±5.02，玉米均硒、根、茎、籽粒硒与土壤硒间表现为极显著正相关关系；该研究还表明土壤硒的较小变化，即可引起玉米硒的急剧变化，尤其是玉米叶硒和籽粒硒的变化。
3.2 玉米硒的赋存形式
向东山等[20]用恩施市渔塘坝村高硒土壤（土壤硒含量平均4.06±1.24 mg/kg）种植的玉米为材料进行研究，表明在玉米种子中有机态硒占总硒90%以上，其中蛋白质硒占总硒61.51%，多糖硒占总硒20.71%。张驰等[21]也用渔塘坝村玉米为材料测定，结果蛋白质硒占总硒83.4%，多糖硒占11.96%。说明玉米硒主要以蛋白硒的形式存在。
3.3 硒肥应用的探索。
向亚明等[22]曾用硒有机复混肥对玉米进行栽培试验，结果表明有显著的增硒效果，但存在玉米减产现象。邢丹英等[23]曾施用硒矿粉对大豆、山药、玉米、绿豆等作物富硒效应进行比较，表明玉米富硒能力需不如大豆、山药，但稳定性优于其他作物。郑阳等[24]曾用亚硝酸钠处理甜玉米进行研究，结果用亚硝酸钠喷施和拌种均有显著增硒效果，最高硒含量是对照的21.41倍。
综合以上研究成果，玉米富集硒的能力很强，恩施富硒土壤上的玉米含硒量很高，很多超过了国家曾规定的食品中硒限量卫生指标（GB13105—1991）≦0.3 mg/kg的标准。有关含硒量高的土壤生产的高硒玉米如何开发利用还有待于进一步研究。目前有一定规模的富硒玉米产品，特别是高附加值的加工产品还缺乏，研究开发玉米富硒产品不仅能推动我州硒资源的有效利用，而且有助于提高玉米生产的经济效益，推动玉米产业化的发展。
3 富硒稻米的研究
水稻在恩施州粮油作物中总产量仅次于玉米。陈历程等[25]对江苏和全国其它部分地区大米含硒量进行测定，结果恩施样品的含硒量达0.262mg/kg，而其它地区均未达到食物硒含量临界值0.06 mg/kg。王少元等[17]对取自恩施、建始的8个大米样品进行检测，其含硒量最低为0.31mg/kg，最高达1.86 mg/kg。彭祚全[1]对恩施市部分农作物含硒量进行检测，结果大米含硒量的检测范围为0.21—0.65mg/kg，平均0.47 mg/kg。稻米的富硒能力虽不如玉米及其它粮油作物高，但与其它地区相比也高出10—20倍。
由于恩施富硒土壤上生产的大米含硒量仍很高，附加值高的精加工产品应是富硒稻米发展的主要方向。由于在恩施山区水稻生产费工较多，劳动强度大，水稻生产有逐步萎缩的趋势，富硒稻米的研究开发有利于提高水稻经济效益，加快其产业化发展。
4 富硒薯类的研究
马铃薯和甘薯也是恩施州栽培的主要粮食作物。在恩施地区马铃薯主要作为饲料和本地鲜食，作为加工用马铃薯不足1%[26]。彭祚全[1]对恩施市部分农作物含硒量进行检测，马铃薯捡出范围是0.65—1.74 mg/kg，平均1.45mg/kg。如果以5斤薯类折合1斤粮食计，马铃薯的含硒量是非常高的。内蒙古邢海峰等[27]试验，喷施硒肥使马铃薯块茎硒含量提高3.6倍，才达到0.14mg/kg。马铃薯可以加工很多产品，特别是马铃薯休闲食品，潜在市场很大（发达国家人均消费马铃薯休闲食品是我国的150倍[26]）。富硒马铃薯的开发是我州利用硒资源重要途径，同时我州的硒资源也为开发马铃薯加工产品，为马铃薯产业化的发展提供了优势条件。
甘薯在我州基本上是作动物饲料使用。严本武[28]在1992年调查恩施沙地高新区33个甘薯平均含硒量为0.26 mg/kg，而2008年恩施市与中科院地理科学与资源研究所合作检测到高硒区新塘甘薯含硒量达12.22 mg/kg[1]。邢丹英等[29]研究，甘薯块根的富硒能力高于叶片，施硒肥可增加甘薯含硒量，其中叶面喷施亚硒酸钠可使甘薯块茎的含硒量最高增加3.5倍，达到0.3683mg/kg。甘薯也是恩施硒资源潜在的利用途径，加强对其研究开发也有重要意义。
5 其它作物的富硒研究
在恩施地区栽培较普遍面积较大的农作物还有油菜、大豆、小麦。和薯类一样对这几种作物富硒方面的研究也很少。彭祚全[1]1999年对恩施市部分农作物含硒量进行检测，结果小麦检出范围是0.3—39.8mg/kg，平均6.40 mg/kg；大豆3.18—45.8mg/kg，平均8.12 mg/kg；油菜籽1.50—310.8mg/kg，平均19.4 mg/kg。彭祚全[1]2004年检测818份恩施大豆含硒量的检出范围为0.19—7.83mg/kg。都高于同时检测大米、玉米。周瑞华等[30]1990年对恩施市大豆及其制品含硒量检测，大豆富硒点6个样品含硒量为0.484±1.005mg/kg。金明珠等[31]对湖北两个双低油菜品种中油杂2号、中双9号在荆州长江大学试验农场施用三种不同含硒量的硒矿粉进行试验，结果表明，施用硒矿粉能够提高双低油菜的含硒量，平均增128.68%；但籽粒最高含硒量仅达到0.116 mg/kg，比对照0.089 mg/kg高30%。
以上资料表明这三种作物富集硒的能力很强，恩施富硒和高硒土壤上种植的这三种作物含硒量很高，加强研究促进其富硒产品的开发，对恩施富硒资源的利用也是很有意义的。
综合上述，对于恩施地区大面积栽培的作物，除开烟叶和茶叶这两种经济作物外，其它粮油作物有关富硒课题还缺乏系统研究，很多作物在州内涉及富硒课题的研究还很少。特别是恩施地区富硒土壤上种植的粮油作物重金属（如镉、砷、氟等）是否超出卫生限量标准的问题，公开的研究报告还很缺乏，这是富硒产品开发的一大障碍。实际上，现阶段除开茶叶外，规模化的富硒产品，特别是以恩施地区栽培广泛的粮油作物为原料的富硒产品还基本没有。加强对恩施主要栽培作物富硒方面的研究，推动其富硒产品的大规模开发，对于充分利用恩施硒资源，促进农业产业化的发展都是有重大意义的。
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