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

【目的】小麦籽粒锌(Zn)含量普遍较低,在没有外源锌施用措施下难以满足以小麦为主食人群健康所需。探索提升小麦籽粒Zn含量,尤其是其加工产品面粉Zn含量和Zn生物有效性的农艺措施,具有实际重要的意义。【方法】于2013、2014年分别在陕西杨凌示范区和三原试验站进行小麦田间试验,两地均为潜在缺锌石灰性土壤,DTPA-Zn含量分别为0.67、0.90 mg/kg,种植制度为小麦-玉米轮作。以氮肥用量为主处理,杨凌试验点为N 0(N_(0))、120(N_(1))和240(N_(2))kg/hm^(2);三原试验点为传统施氮量(N 150 kg/hm^(2),N_(C))、减氮15%(N 127.5 kg/hm^(2),N_(R1))和减氮30%(N 105 kg/hm^(2),N_(R2))。喷施处理为副处理,两地均为灌浆前期喷施清水(CK)、0.5%K_(2)SO_(4)(K)、0.3%ZnSO_(4)·7H_(2)O(Zn)和0.3%ZnSO_(4)·7H_(2)O+0.5%K_(2)SO_(4)(Zn+K)。测定了小麦籽粒及其加工面粉Zn等矿质养分含量、Zn形态及锌生物有效性。【结果】杨凌试验点,中等施氮量N_(1)(120 kg/hm^(2))处理显著增加了小麦籽粒全粒及面粉和麸皮Zn含量,分别较N_(0)提高了8.78%、13.2%和17.3%,而N_(2)(240 kg/hm^(2))降低了全粒及其各组分Zn含量,N_(1)处理显著降低了各加工组分植酸含量;与Zn处理相比,Zn+K处理对小麦全粒Zn含量提升幅度两季平均达13.1%;在中等施氮量条件下,Zn+K处理与Zn处理相比显著增加了面粉Zn含量,特别是增加了可溶性Zn含量,还大幅度降低了全粒和面粉的植酸/Zn摩尔比;氮肥用量与喷肥处理对籽粒Zn形态和Zn生物有效性具有显著的交互作用。三原试验点,小麦全粒、面粉和麸皮Zn含量均在N_(R1)处理下达到最高;与Zn处理相比,Zn+K处理并未显著影响小麦籽粒及其加工组分Zn含量;施氮量与喷施锌钾肥处理的交互作用(N×Zn)对面粉Zn含量两季均有显著影响。【结论】在北方潜在缺锌石灰性土壤上,适宜的氮肥用量和叶面喷施锌肥均可显著提升小麦籽粒和面粉Zn含量,降低植酸/Zn摩尔比,提高锌的生物有效性,且氮肥用量与喷施锌肥对提升小麦锌含量有显著的交互作用。喷施效果以锌与钾肥配合总体好于单独喷施硫酸锌。综合两地两年试验结果,获得高锌小麦的适宜氮肥用量为120 kg/hm^(2)左右,喷施效果以硫酸锌和硫酸钾配合喷施为好。