硒与大量营养元素(N、P、S)的互作
氮、磷、硫的过量施用均可导致土壤-植物硒有效性下降,减少植物对硒的吸收(Li et al. 2015)。

养分管理对硒有效性的影响
(Dinh et al., 2018)
氮肥可以增加或降低土壤硒生物有效性,过量磷肥施用降低了植物硒有效性;硫肥也降低了植物硒有效性,适当的养分管理对提高土壤-植物硒生物有效性至关重要。

(1)水培低浓度磷促进了亚硒酸盐培养的水稻茎硒累积,高浓度磷则显著降低了水稻茎硒累积( Liu et al.,2004);
(2)磷降低了小麦硒累积效率、硒转运效率和籽粒硒含量粒硒含量( Zhang et al., 2017);
(3)施磷降低了亚硒酸盐供硒的小麦籽粒硒含量 (Lee et al., 2011);
(4)低磷低硒促进籽粒硒含量,高磷抑制水稻籽粒硒含量(于淑惠和周鑫斌 , 2015; Li Y Y and Zhou X B, 2019)。
因此,适宜的磷素管理对于调控籽粒硒含量有非常关键的作用。
二、硒与重金属元素(As、Hg、Cd)的互作,可以降低As、Hg、Cd的积累
1.Se与As的互作
砷(As)是一种环境和食物链污染物,我国北方地下水砷超标面积较大, 我国南方由于砷矿分布较广,成为全球尤其是亚洲地区非常突出且急需解决的环境问题。
大多数研究表明:硒降低了水稻砷吸收与转运。
研究表明,Se-As拮抗作用。土施Se(Ⅳ) 显著降低了水稻籽粒砷含量;土施硒显著降低水稻从根到茎、根到颖壳、根到籽粒的转移因子;液培证明,硒降低了水稻幼苗砷从根到茎的转运。

2020年,西南大学周鑫斌博士研究表明(图1):(1)硒竞争砷吸收,如四价硒和三价砷共用水通道;四价硒和五价砷竞争磷转运体;(2)硒限制砷转运,通过上调一些基因,如ABCC提高了液泡sequestration,同时硒加强了凯氏带限制了砷转运。

图1 硒调控砷吸收转运的机理总结图
((Zhou et al.,2020)
2. Se与Hg的互作
2020年,周鑫斌博士研究表明(图2):(1)在土壤中形成HgSe沉淀,这种难溶性化合物还出现在根和叶中,从而限制了植物体内Hg含量;体内还形成了难溶性复合物如Hg-Se-Met、Hg-Se-Cys,限制了转运;(2)提高了SOD, POD、 GSH-Px酶,促进汞解毒。

图2 硒调控植物吸收转运汞示意图
(Zhou et al., 2020)
3. Se与Cd的互作
2020年,周鑫斌博士研究表明(图2):(1)形成CdSe难溶性复合物,限制了镉吸收;(2)在植物体内也有拮抗,体内Cd-SeCysCys-Se、Cd- SeMet 限制了硒向上转运;(3)硒提高了细胞壁果胶和半纤维素2, 与Cd结合,限制了镉转运通过细胞膜;(4)硒下调了镉转运基因OsLCT1和镉吸收基因OsNramp5。

图3 硒调控植物吸收转运镉示意图
(Zhou et al.,2020)
结论:硒对多种重金属积累也有良好的阻控效果,尤其是同步阻控As和Cd的潜力。