硒硫共施对苦荞硒吸收的影响及无显著干扰效应研究

推荐 为解决全球性硒缺乏问题并降低硫限制对硒生物强化的负面影响，山西农业大学研究人员通过两年盆栽试验，探究硫对苦荞硒吸收的影响。结果表明，在相同硒浓度下，不同硫水平未显著干扰硒在各组织的积累，为缺硫地区生产富硒苦荞产品提供理论依据，对粮食安全和营养强化具有重要意义。

　　

论文解读
硒（Se）和硫（S）作为化学性质相似的必需元素，在植物吸收过程中存在复杂的相互作用。全球约42个国家面临硒缺乏问题，中国东北和黄土高原等地区72%的区域属于严重缺硒区，而硫因长期低效施肥和工业排放控制导致全球性短缺。山西农业大学团队针对这一双重困境，以富含生物活性成分的苦荞（Fagopyrum tataricum “Heifeng No. 1”）为研究对象，通过两年盆栽试验系统解析了硫对硒吸收的影响机制。

研究采用随机区组设计，设置0-1 mg/kg四梯度硒水平和0-200 mg/kg五梯度硫水平，测定不同生长阶段苦荞各组织硒含量。结果显示，硒显著提升各组织硒浓度且与施用量正相关，但相同硒浓度下，硫浓度变化未显著影响硒积累。例如，苗期硒主要分布于根和叶，成熟期转移至籽粒，而其他时期集中于叶片。研究证实硫虽与硒共享吸收通道（如高亲和力硫酸盐转运蛋白），但硫酸盐对亚硒酸盐的抑制效应在土壤环境中并不显著，这与溶液培养研究结论相悖，可能与土壤复杂环境有关。

该成果为缺硫地区富硒作物生产提供新思路，表明无需担忧硫缺乏对硒吸收的负面影响。其意义在于：首先保障了低硫环境下硒生物强化的可行性；其次揭示了硒硫互作机制的复杂性，需结合土壤特性综合评估；最后为苦荞作为功能性食品开发提供理论支撑，其高硒含量可预防心血管疾病、癌症等慢性病。研究结果发表于《Food Chemistry》，凸显了基础农业研究对营养健康领域的推动作用。

技术方法
本研究采用盆栽试验结合土壤培养法，设置硒（Se）和硫（S）梯度浓度处理，通过两年重复实验测定苦荞不同组织硒含量。采用随机区组设计控制环境变量，利用电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）分析硒浓度，并通过组织分布分析明确硒积累动态。

研究结果
苗期硒分布特征：在仅施硒处理中，各组织硒含量与施用量正相关，最高增幅达74倍（Se3处理）。2019年较对照（CK）增加3.52-10.8倍，2020年增加3.17-5.36倍。

硫对硒吸收的影响：联合施用下，相同硒浓度时不同硫水平未显著改变硒积累量。例如S1Se3处理下籽粒硒含量最高，但硫浓度变化不影响结果。

组织特异性分布：硒在苗期集中于根和叶，成熟期转移至籽粒，其他时期主要存在于叶片。这种动态变化与硒的形态转化密切相关。

硒硫互作机制：尽管硫酸盐在溶液培养中抑制硒酸盐吸收，但在土壤环境下未显著影响亚硒酸盐吸收，可能与土壤缓冲能力有关。

结论与讨论
研究表明硒吸收效率不受共存硫的影响，这突破了传统认知中硫硒拮抗作用的局限。该发现对缺硫地区硒生物强化具有重大实践价值，证实苦荞可作为安全有效的富硒作物。研究同时强调需进一步探索土壤环境因子对硒硫互作的调控机制，例如微生物群落和有机质含量可能影响硒形态转化。此外，亚硒酸盐的安全性优于硒酸盐，其应用需严格监控浓度以避免毒性风险。这些发现为全球硒缺乏地区的功能性作物开发提供了科学依据，也为硒营养强化策略制定提供了新视角。