硒（Se）是环境和生物学研究中重要的微量元素。过去几十年来,人们对硒对人类和动物健康的重要性进行了广泛的研究,并讨论了它们可能在植物代谢中的作用,但它们对植物的重要性仍然存在争议。饮食是人类硒摄入的主要途径,作物硒的生物强化已经被证明可以增加普通食物中的硒含量,从而增强人类的营养。硒生物强化是一项农艺措施,通过植物育种,基因工程或施用硒肥如硒酸盐和亚硒酸盐等增加作物中硒的积累。小麦在生产富硒的食物增加人类的硒摄入量中起着重要的作用,因此全面了解土壤-植物系统中的硒以及它的循环是非常必要的。为此,我们进行了一系列盆栽试验和田间试验以评估小麦中硒的分布,转运,积累和生物有效性。通过对不同小麦品种进行不同施硒水平、施硒种类（硒酸盐和亚硒酸盐）与不同施硒方式（土施或叶面喷施）的试验。得到的主要观点和结果如下。1)研究了硒酸盐和亚硒酸盐对土壤中硒元素的分布,转化的影响以及硒对小麦各部位的积累和有效性的影响。使用不同浓度的外源亚硒酸盐或硒酸盐(0.5,1,2.5,5和10mg kg^-1含硒土壤)进行盆栽实验。采用连续浸提法测定土壤中硒的形态,并用不同模型研究硒在土壤中的转化及其对小麦的有效性。结果表明,硒在土壤中的分布、有效性及其在小麦中的积累受到外源硒浓度和硒形态的影响。在亚硒酸盐处理的土壤中,可交换态和碳酸盐结合态硒（EXC-Se）（21%-42%）的形态比例比对照（12%）高,而有机质结合硒（OM-Se）（23-33%）和Fe-Mn氧化物结合Se（FMO-Se）（11%-15%）组分比对照组（分别为37%和32%）低。在硒酸盐处理的土壤中,与对照组（6.5%）相比,可溶性硒（SOL-Se）组分（30%-54%）增加,但是OM-Se（9.8%-20%）和FMO-Se（4.7%-14.2%）降低,亚硒酸盐（7.4%-13.4%）和硒酸盐（12%-20%）处理的残渣态硒（RES-Se）增加。与对照相比,亚硒酸盐（32%-47%）或硒酸盐（54%-72%）处理的硒（SO4-Se+EXC-Se）组分含量增加。同时,在硒施用量相同的情况下,硒酸盐处理土壤中小麦的生物有效性高于亚硒酸盐处理的土壤。硒的再分配指数（Uts）从1（对照）分别增加到1.2-1.9（亚硒酸盐处理）和1.5-2（硒酸盐处理）;除此之外,硒酸盐处理的土壤中的金属转运系数（MF）比亚硒酸盐处理的土壤高40%-90%,亚硒酸盐（0.38-0.45）和硒酸盐（0.33-0.41）的相对结合强度（IR）与对照（0.55）相比下降。这些差异表明,亚硒酸盐和硒酸盐在土壤固定能力、土壤中硒的转化和分布以及植物生物有效性方面有所不同。Michaelis-Menten方程的结果表明叶片对硒酸盐的高亲和力以及根和籽粒对亚硒酸盐的高亲和力。硒酸盐在小麦几乎所有部位和每个硒施用水平都占优势。然而,亚硒酸盐对小麦籽粒的亲和力表明亚硒酸盐是必须在生物强化程序中考虑的有用的硒肥。2)本研究旨在探讨亚硒酸盐和硒酸盐对硒（Se）吸收和分布的影响,以及8个品种小麦的产量和光合特性,以找出在硒施用中可能的抗性和营养方面的适宜品种。为此,在盆栽试验中选择了八个小麦品种,并施用低剂量（1mg/kg）和高剂量（10mg/kg）的亚硒酸盐和硒酸盐进行试验。两种硒外源形式的应用都增加了植物各部分硒的吸收。在亚硒酸盐处理的土壤中,硒主要积累在籽粒和根部,而在硒酸盐处理的土壤中,硒主要积累在叶片和秸秆中。与其他品种相比,郑麦9023对亚硒酸盐（553μgpot-1）和硒酸盐（3098μgpot-1）处理的籽粒硒吸收量最高。本研究还得出结论,产量和光合作用与硒的施用密切相关。本研究明确了光合作用也可用作小麦植株的防御机制,以减少硒对耐受性植物的不利影响。除了低硒处理的郑麦9023,几乎所有品种的生物量和产量均下降,高硒处理对所有品种均有毒性。在此基础上得出结论:郑麦9023抗硒能力强,硒含量低,籽粒硒含量高,累积硒含量高。皖麦-52也具有一定的耐受性,可能对硒生物强化项目有益。在所研究的所有品种中,石新-618对硒的施用比较敏感。其他品种如陕麦-979,济麦-22,小偃-22,徐麦-30和恒麦-5229等的反应也可以考虑用于硒的营养强化。低硒施肥量（≤1mg Se kg-1）对小麦品种产量影响较小,积累了合理的硒量。3)本研究的目的是通过比较在不同时期的土壤和叶面施用硒肥,研究实际田间条件下小麦硒浓度和产量的变化。为此目的,在播种时土壤施用两种硒水平（20和100g ha-1）以及两种硒肥（亚硒酸盐和硒酸盐）,并且在小麦两个生长阶段（开花前期和灌浆前期）进行叶面施用。结果表明,施用20和100 g·ha-1的谷物产量和生物量没有显著增加。与对照相比,施用不同浓度硒肥的小麦的产量仅增加2%-4%,而小麦的生物量增加3%-5%。与土壤施用相比,在开花期进行叶面喷施的小麦的产量稍高一些,而在灌浆前期进行施用叶面施用后稍稍降低产量。硒浓度在分蘖期较高,但由于稀释效应,在开花前降低。收获后,无论采用何种外源硒形式,水平或施用方法,施用硒都会增加小麦植株各部位的硒浓度。4)本研究的目的是调查在不同的生长阶段通过叶面喷施或者土壤施用,富硒小麦籽粒组分（面粉和麸皮）的硒浓度和形态。小麦籽粒被分离出来,研究了不同面粉（60%,70%和80%）和麸皮（40%,30%和20%）以及全麦面粉的硒含量和籽粒蛋白质含量。与对照相比,施硒处理的每种级分面粉和麸皮的硒浓度显著增加,但是不同级分之间的差异不显著。小麦麸皮含量比其他面粉和全谷物面粉硒含量稍高。在开花前期或灌浆前期叶面喷施处理使得硒在谷物和面粉中的硒积累量最高,但叶面施用不应该太晚以避免对谷物质量的不利影响。蛋白质不受时间或硒施用形式的影响,除了高浓度亚硒酸盐处理在生育晚期发现少量的减少。因此,推荐使用亚硒酸盐和硒酸盐作为硒肥,以提高作物的产量,质量以及生产富硒食品。由于其重要性和富硒能力等方面的优势,小麦目前可能是最好的选择。根据土壤和环境条件,在施用于任何作物品种之前,应谨慎考虑施用时间、使用浓度和适宜的硒形态。硒的生物强化有助于减少人体和动物体内缺硒的风险,并避免由于缺乏或毒性而导致的健康后果。