氮肥用量和喷施锌钾肥对小麦籽粒锌含量及生物有效性的影响
锌肥,面粉,1材料与方法,1试验地概况,2试验设计,3样品采集及测定,4数据处理,2结果与分析,1籽粒产量,2籽粒及其加工组分矿质养分和植酸含量,3小麦籽粒及其加工组分锌形态,4全粒和面粉中锌的生物有效性
李 萌,谢 平,,黄应平,,王亚林,田霄鸿(1 三峡大学生物与制药学院,湖北宜昌 443000;2 三峡大学水利与环境学院,湖北宜昌 443000;3 西北农林科技大学资源环境学院,陕西杨凌 712100)
锌是动植物和人体健康所必需的微量营养元素[1]。全世界有30%的人口受缺锌的威胁,其主要分布在发展中国家或农村地区[2]。缺锌不仅会导致农作物产量降低,还会影响籽粒Zn含量及其加工产品锌的人体利用率[3-4]。众多粮食作物中,禾谷类作物缺锌问题尤为突出。据统计,世界谷类作物产区有近50%的土壤处于缺锌或潜在缺锌水平,加之谷类作物固有锌含量低,致使生长在该土壤类型上的谷类作物锌含量远不能满足人体健康所需[5]。此外,全球气候的不断变化(如环境温度和CO2浓度的升高,或因降水改变引起土壤水分有效性的变化)也加剧了许多国家土壤-植物系统Zn的缺乏[6-7]。因此,提升禾谷类作物小麦,尤其是小麦可食部分锌含量及其生物有效性,改善以小麦为主要粮食作物的国家人群缺锌状况是亟待解决的重要问题。
锌生物强化措施(农艺措施如施肥)是提升小麦籽粒锌含量和锌生物有效性行之有效的方法[8-9]。我国小麦主产区土壤多为缺锌或潜在缺锌石灰性土壤,该土壤类型上土施锌肥效果不理想,而喷施锌肥能提升籽粒锌含量1~2倍[3,10]。关于氮锌、磷锌之间配合喷施的效果前人已经进行了研究[11-13]。在提升Zn含量和吸收量方面,锌与钾肥配合喷施已然表现出一定的协同关系,但有关钾与锌肥配合施用对小麦籽粒Zn含量和形态影响的报道还较为少见[14-15]。在我国西北小麦主产区,受土壤“富K”传统概念的影响,钾肥的施用仅在作物生长后期以叶面喷施的方式进行,用以增强作物抗逆性,预防干热风和抗倒伏。因此,锌与钾肥的配合施用对小麦籽粒Zn含量及形态组成的影响有待深入研究。
近年来有研究报道Tris-HCl浸提结合ICP-MS测定技术能够用于小麦籽粒可溶性Zn的测定,而通过体积排阻色谱—电感耦合等离子质谱联用技术(SECICP-MS)可进一步鉴定该提取物中锌的化学形态[16]。通过该技术发现增施氮肥显著增加了籽粒中不溶性锌的含量,而降低了可溶性锌的含量,经鉴定发现烟草胺螯合态锌是可溶性锌的重要组成[17]。因此,通过该技术也可揭示喷施锌肥增加的锌是以何种形态存在于籽粒中的,而由此可推测出土施氮肥强化喷锌效果的潜在机制。
综上,喷施锌肥效果虽好,但因其费时费力在农业生产实际中的应用受限,只有通过将其与大量元素或其他已在农业生产中推行的农艺措施相结合,才能克服其弊端 ......
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