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海藻多糖-纳米硒的结构及其促进水稻硒累积的机理

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[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.
Structure of alginate polysaccharide selenium-nanoparticles and the mechanism of promoting selenium accumulation in rice

王潮鑫、杨春妹、张木、沈宏

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华南农业大学资源环境学院,广东广州 510642

广东省农业科学院农业资源与环境研究所,广东广州 510642

水稻 海藻多糖 纳米硒 响应面 喷施时期 喷施浓度

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2023

植物营养与肥料学报
中国植物营养与肥料学会

植物营养与肥料学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:2.331
ISSN:1008-505X
年,卷(期):2023.29(1)
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