海藻多糖-纳米硒的结构及其促进水稻硒累积的机理

摘要：

[目的]以海藻提取物和亚硒酸钠为原料,采用抗坏血酸还原法制备了海藻多糖–纳米硒(APS-SeNPs),以期为富硒大米生产提供高效的富硒肥料.[方法]采用单因素试验和响应面法优化APS-SeNPs的制备工艺;借助傅里叶红外光谱、透射电镜和表面张力仪对APS-SeNPs进行表征.通过开展大田试验,探究0、5、25 mg/L APS-SeNPs叶面喷施对粳稻'洛稻998'和籼稻'川香优2号'硒累积的影响.[结果]1) APS-SeNPs的最佳制备工艺: 硒添加量2800 mg/L,亚硒酸钠与抗坏血酸的摩尔比19:100,反应温度32℃,时间20 min.APS-SeNPs粒径为38.94 nm,Zeta电位为–52.17 mV.红外分析结果表明,海藻多糖与纳米硒形成了新的Se—O化学键.APS-SeNPs的表面张力为46.23 mN/m,显著低于Na2SeO3.APS-SeNPs在水稻叶片上的持液量为6.28 mg/cm2,而Na2SeO3只有3.94 mg/cm2.2)田间试验结果表明,随着APS-SeNPs喷施浓度增加,水稻叶片、稻壳和糙米的硒含量增加,各部位硒含量顺序为叶片>稻壳>糙米.与Na2SeO3处理相比,APS-SeNPs处理的糙米硒含量提高了2.2％～34.5％;两种硒源处理的糙米有机硒占糙米总硒比例为70.9％～85.3％,糙米有机硒比例均随叶面喷施硒浓度增加而下降,但值得一提的是,APS-SeNPs处理的稻米有机硒比例比Na2SeO3处理高2.1～7.6个百分点.[结论]海藻糖与纳米硒的结合显著降低了Na2SeO3溶液的表面张力,喷施后在叶片上的持液量更多,因而提高了水稻硒的吸收,相应地提高了硒在籽粒中的累积量以及籽粒中的有机硒比例.在水稻灌浆期喷施浓度5 mg/L APS-SeNPs的效果最好,喷施后的稻米硒含量达到国家富硒标准(0.04～0.3 mg/kg),是富硒水稻生产的可行措施.

关键词：水稻、海藻多糖、纳米硒、响应面、喷施时期、喷施浓度

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分类号：S511.06;S816.7;R944

资助基金：广东省基础与应用基础研究基金项目;广州市科技计划项目;广东省普通高校重点领域研究项目;国家重点研发计划

在线出版日期：2023-03-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共14页

页码：158-171