李莎莎，王朝輝,2*，刁超朋，王 森，劉 璐，黃 寧

（1 西北農(nóng)林科技大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院/農(nóng)業(yè)部西北植物營(yíng)養(yǎng)與農(nóng)業(yè)環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西楊凌 712100；2 西北農(nóng)林科技大學(xué)旱區(qū)作物逆境生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西楊凌 712100）

鋅在人體生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中起著重要作用[1]。人體缺鋅已經(jīng)成為一個(gè)全球性問(wèn)題[2]，世界上約有一半人受缺鋅困擾[3]，我國(guó)約有1億人鋅營(yíng)養(yǎng)不良，尤其是在農(nóng)村[4]。引起人體缺鋅的主要原因?yàn)轱嬍持袖\攝入不足。我國(guó)北方地區(qū)主要以小麥為主食作物，小麥籽粒鋅含量水平直接影響著人們的健康狀況[5]。特別是黃土高原地區(qū)，土壤總鋅含量平均為78 mg/kg，低于全國(guó)平均值100 mg/kg，土壤有效鋅普遍偏低，多在缺鋅臨界含量0.5 mg/kg以下[6]，種植在該區(qū)域的小麥籽粒鋅缺乏現(xiàn)象較為普遍，平均為26.8 mg/kg[7]。在陜西潛在性缺鋅土壤 (DTPA-Zn 為 0.65 mg/kg) 上的試驗(yàn)表明，土施鋅肥可以提高土壤有效鋅含量至2.47 mg/kg，但小麥籽粒鋅含量仍為 25.9 mg/kg，并未提高[8]。所以，土壤有效鋅不一定是限制籽粒鋅含量的唯一因素。

小麥?zhǔn)鞘澜缛蠹Z食作物之一，黃土高原是我國(guó)旱地小麥的主要產(chǎn)區(qū)，小麥種植面積占該區(qū)域總耕地面積的56%[9]，占全國(guó)小麥種植面積的18%左右，但小麥平均產(chǎn)量約為3600 kg/hm2[10]，低于全國(guó)小麥平均產(chǎn)量6180 kg/hm2[11]，因此通過(guò)品種選育和優(yōu)化施肥栽培提高這一區(qū)域的小麥產(chǎn)量對(duì)滿足日益增長(zhǎng)的糧食需求至關(guān)重要。與此同時(shí)，小麥產(chǎn)量對(duì)籽粒鋅含量也有重要影響，一般認(rèn)為產(chǎn)量提高會(huì)造成鋅含量的降低。英國(guó)洛桑試驗(yàn)站的試驗(yàn)表明，從1960到2000年，高產(chǎn)品種選育造成了籽粒鋅含量持續(xù)下降[12]。因此，近年來(lái)高產(chǎn)高鋅品種的選育越來(lái)越受到人們重視[13]。墨西哥灌溉條件下46個(gè)小麥品種的田間試驗(yàn)表明，籽粒鋅含量介于24.8～44.8 mg/kg[14]。土耳其不同地區(qū)772份小麥品種的研究表明，籽粒鋅含量介于19.0～145.0 mg/kg[15]。北方冬麥區(qū)265個(gè)小麥品種研究表明，籽粒鋅含量介于21.4～58.2 mg/kg[16]。說(shuō)明田間條件下，不同小麥品種的籽粒鋅含量存在顯著差異。在河北對(duì)2個(gè)冬小麥品種研究發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)量較高的小麥品種其籽粒鋅含量也較高，且對(duì)鋅的總吸收量也較高[17]，在這一地區(qū)對(duì)9000 kg/hm2產(chǎn)量水平的6個(gè)高產(chǎn)冬小麥品種的另一研究發(fā)現(xiàn)，品種間籽粒鋅含量存在較大差異，籽粒鋅的吸收主要取決于各器官鋅的再分配，籽粒由再分配獲得的鋅占籽?？備\的58.2%～60.3%[18]?？梢?jiàn)，小麥品種間籽粒鋅含量的差異已引起了廣泛關(guān)注，但研究多集中在灌區(qū)且分析的品種數(shù)目較少，對(duì)旱地條件下高產(chǎn)小麥品種籽粒鋅含量差異還關(guān)注不夠。

因此，本文通過(guò)黃土高原典型旱地的連續(xù)三年田間定位試驗(yàn)，以123個(gè)小麥品種為試驗(yàn)材料，在不施肥和施肥條件下，研究了高產(chǎn)小麥品種的籽粒鋅含量差異及其與干物質(zhì)累積、產(chǎn)量構(gòu)成、鋅吸收分配的關(guān)系，以期為通過(guò)高產(chǎn)高鋅品種選育，科學(xué)施用鋅肥，提高小麥籽粒產(chǎn)量和籽粒鋅含量，滿足人們的糧食需求及改善人們的鋅營(yíng)養(yǎng)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2013—2016年在陜西省永壽縣御駕宮村(東經(jīng) 108°10′、北緯 34°43′)進(jìn)行。試驗(yàn)地海拔 972 m，年均氣溫10.5℃左右，無(wú)霜期210 d，年均降雨量600 mm左右，且主要集中在7—9月。2013—2014、2014—2015和2015—2016年降水和生育期降水分別為583.3和266.6、541.9和313.6、414.2和185.8 mm，屬典型的半濕潤(rùn)易旱區(qū)。小麥種植主要依賴天然降水。該區(qū)域土壤類型為土墊旱耕人為土，試驗(yàn)開(kāi)始前0—20 cm土壤基本化學(xué)性質(zhì)為pH 8.39、有機(jī)質(zhì) 12.23 g/kg、全氮 0.82 g/kg、NO3–-N 23.7 mg/kg、NH4+-N 4.48 mg/kg、速效磷 14.07 mg/kg、速效鉀 116.07 mg/kg、有效鋅 0.36 mg/kg。

1.2 試驗(yàn)材料和設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用裂區(qū)設(shè)計(jì)，主處理為不施肥 (CK) 和施肥 (NP)，副處理為來(lái)自我國(guó)主要麥區(qū)的123個(gè)品種，主處理4次重復(fù)。施肥處理中，氮肥為N 150 kg/hm2(尿素，含 N 46%)、磷肥為 P2O5100 kg/hm2(過(guò)磷酸鈣，含P2O516%)，因土壤不缺鉀，故沒(méi)有施用鉀肥。所有肥料均在播種前撒施并旋耕使之與0—20 cm耕層土壤混勻。主區(qū)長(zhǎng)20 m、寬12.5 m，面積為 250 m2；副區(qū)長(zhǎng) 2 m、寬 0.8 m，面積為 1.6 m2，小麥采用常規(guī)平作，播種為人工點(diǎn)播，每個(gè)品種種植4行，每行均勻點(diǎn)播72粒，行距20 cm，株距2.5 cm。試驗(yàn)于2013年9月28日，2014年10月3日和2015年9月26日播種，收獲時(shí)間均在次年6月。整個(gè)生育期無(wú)灌溉，小麥?zhǔn)斋@后進(jìn)行夏季休閑，田間管理與當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶一致。

1.3 樣品采集及測(cè)定

成熟期，在每個(gè)品種中間2行隨機(jī)抽取30穗小麥植株，連根拔起后用不銹鋼剪刀從根莖結(jié)合處剪斷棄去根系。植株分為莖葉和穗，作為分析樣品分別裝入標(biāo)記好的網(wǎng)袋。樣品自然風(fēng)干，稱莖葉和穗的風(fēng)干重。穗手工脫粒，分為籽粒和穎殼 (含穗軸)，稱量籽粒風(fēng)干重，并由差減法求得穎殼的風(fēng)干重。分別取風(fēng)干的莖葉、穎殼30克、籽粒50克，用自來(lái)水和去離子水各快速清洗3次，于90℃預(yù)烘30 min，65～75℃烘干至恒重，計(jì)算風(fēng)干樣品含水量。烘干樣用碳化鎢球磨儀 (Retsch MM400，德國(guó)，氧化鋯罐) 粉碎，密封保存，備用。每個(gè)品種中間2行剩余的植株，全部收割，自然風(fēng)干、脫粒，稱籽粒風(fēng)干重，然后加上隨機(jī)抽取30穗小麥籽粒的風(fēng)干重，用于計(jì)算該品種的產(chǎn)量。產(chǎn)量以干重表示。

粉碎的植物樣品，用HNO3–H2O2微波消解儀(Anton-Paar，奧地利) 消解，每批次加標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(GBW10011–小麥) 進(jìn)行校準(zhǔn)，用電感耦合等離子體質(zhì)譜儀 (Thermo Fisher ICAP Q，美國(guó)) 測(cè)定消解液中的鋅含量。植物鋅含量以干重為基數(shù)表示。

1.4 數(shù)據(jù)處理及分析

為了分析和了解旱地條件下小麥品種籽粒鋅含量的差異，首先將各個(gè)試驗(yàn)?zāi)攴菔┓蕳l件下籽粒產(chǎn)量高于當(dāng)年所有品種產(chǎn)量平均值的品種定義為高產(chǎn)品種，再將每個(gè)試驗(yàn)?zāi)攴莸母弋a(chǎn)品種進(jìn)一步按籽粒鋅含量從高到低排序，排在前10位的定義為高鋅品種，后10位的定義為低鋅品種，然后分析這兩組品種在不同施肥條件下的相關(guān)特性。相關(guān)參數(shù)計(jì)算如下：

籽粒鋅吸收量 = 籽粒產(chǎn)量 × 籽粒鋅含量/1000

地上部鋅吸收量 = (籽粒產(chǎn)量 × 籽粒鋅含量+莖葉生物量 × 莖葉鋅含量+穎殼生物量 × 穎殼鋅含量)/1000

鋅收獲指數(shù) = 籽粒鋅吸收量/地上部鋅吸收量 ×100%

籽粒鋅形成效率 = 籽粒鋅含量/地上部鋅吸收量 ×100，表示每公傾作物地上部每吸收100 g鋅養(yǎng)分所能形成的籽粒鋅含量。

式中：產(chǎn)量和生物量的單位為kg/hm2；鋅含量和籽粒鋅形成效率的單位為mg/kg；鋅吸收量的單位為g/hm2。

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用 Microsoft Excel 2016 進(jìn)行初步計(jì)算，用 IBM SPSS Statistics 22.0 軟件進(jìn)行方差分析及主成分分析，用Canoco進(jìn)行作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 高產(chǎn)品種的籽粒鋅含量差異

施肥條件下對(duì)達(dá)到高產(chǎn)水平的品種分析 (圖1)表明，2014年高產(chǎn)品種籽粒產(chǎn)量介于6510～8153 kg/hm2，籽粒鋅含量介于12.8～26.7 mg/kg，其中高鋅品種平均鋅含量為24.3 mg/kg，低鋅品種為14.6 mg/kg；2015 年籽粒產(chǎn)量介于 6978～8531 kg/hm2，籽粒鋅含量介于9.3～23.4 mg/kg，高鋅品種平均鋅含量為 18.7 mg/kg，低鋅品種為 11.4 mg/kg；2016 年籽粒產(chǎn)量介于5446～7519 kg/hm2，籽粒鋅含量介于12.2～17.9 mg/kg，高鋅品種平均鋅含量為17.1 mg/kg，低鋅品種為12.9 mg/kg。說(shuō)明旱地條件下，土壤養(yǎng)分供應(yīng)充足時(shí)，高產(chǎn)小麥品種籽粒鋅含量存在較大差異。

2.2 高產(chǎn)品種鋅吸收利用相關(guān)因子的主成分分析

圖2表明，主成分1和主成分2共解釋了總變異的63%，高產(chǎn)小麥品種籽粒鋅含量與產(chǎn)量、生物量、收獲指數(shù)、穗數(shù)和秸稈鋅含量無(wú)密切相關(guān)關(guān)系，與產(chǎn)量構(gòu)成因素中的千粒重呈正相關(guān)，與穗粒數(shù)呈負(fù)相關(guān)，與籽粒鋅吸收量、地上部鋅吸收量、鋅收獲指數(shù)和籽粒鋅形成效率呈正相關(guān)。

2.3 高產(chǎn)品種籽粒鋅含量差異與產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的關(guān)系

圖1 2014、2015、2016年旱地施肥條件下高產(chǎn)小麥品種籽粒鋅含量和產(chǎn)量Fig.1 Grain Zn concentration and yield of wheat under fertilization in dryland in 2014, 2015 and 2016

圖2 旱地施肥條件下高產(chǎn)品種鋅吸收利用相關(guān)因子的主成分分析Fig.2 Principal component analysis of Zn uptake and utilization factor of high-yielding wheat cultivars under fertilization in dryland[注（Note）：GrY—籽粒產(chǎn)量Grain yield；Bm—生物量Biomass；HI—收獲指數(shù)Harvest index；TGW—千粒重Thousand grain weight；SpN—穗數(shù) Spike number；GrN—穗粒數(shù) Grain number per spike；GrZnC—籽粒鋅含量 Grain Zn concentration；StZnC—秸稈鋅含量Straw Zn concentration；GrZnU—籽粒鋅吸收量 Grain Zn uptake；ShZnU—地上部鋅吸收量 Shoot Zn uptake；ZnHI—鋅收獲指數(shù) Zn harvest index；GrZnE—籽粒鋅形成效率Grain Zn formation efficiency.]

表1 表明，施肥條件下，除2014年籽粒產(chǎn)量外，高鋅品種籽粒產(chǎn)量、生物量和收獲指數(shù)三年平均與低鋅品種無(wú)顯著差異。不施肥，高鋅品種籽粒產(chǎn)量三年平均比低鋅品種低7%，但僅2014年降低顯著；各年份及三年平均生物量高低鋅品種間無(wú)顯著差異；雖然2014年高鋅品種收獲指數(shù)比低鋅品種低8%，但三年平均兩者無(wú)顯著差異。與不施肥相比，施肥后兩組品種籽粒產(chǎn)量、生物量和鋅收獲指數(shù)多數(shù)情況下均顯著提高，高鋅品種三年平均分別提高67%、56%和8%，低鋅品種提高56%、51%和8%。說(shuō)明旱地條件下，土壤養(yǎng)分供應(yīng)充足時(shí)，高、低鋅品種的籽粒產(chǎn)量、生物量、收獲指數(shù)無(wú)顯著差異，施肥可使兩組品種的籽粒產(chǎn)量、生物量、收獲指數(shù)均提高，且高鋅小麥品種的籽粒產(chǎn)量和生物量提高更明顯。

產(chǎn)量三要素的分析 (表1) 表明，施肥條件下高鋅品種穗數(shù)三年平均比低鋅品種低7%，且2016年降低顯著；不施肥時(shí)，各年兩組品種間穗數(shù)無(wú)顯著差異，但三年平均高鋅品種比低鋅品種低10%。無(wú)論施肥與否，各年份高、低鋅品種間的穗粒數(shù)和千粒重及其三年平均均無(wú)顯著差異。與不施肥相比，施肥時(shí)兩組品種穗數(shù)在2015和2016年顯著增加，穗粒數(shù)僅在2016年顯著增加，但三年平均高鋅品種兩者分別提高50%和15%，低鋅品種提高43%和14%；施肥與不施肥各年份千粒重及其三年平均都沒(méi)有顯著差異。可見(jiàn)，高鋅品種的穗數(shù)低于低鋅品種，施肥可使兩組品種的穗數(shù)和穗粒數(shù)提高，且高鋅品種提高更明顯。

2.4 高產(chǎn)品種籽粒鋅含量差異與鋅吸收利用的關(guān)系

對(duì)各器官鋅含量的分析表明 (表2)，施肥條件下，高鋅品種各年份的籽粒鋅含量均顯著高于低鋅品種，三年平均高54%；不施肥時(shí)比低鋅品種平均高12%，其中在2014和2015年差異達(dá)顯著。與不施肥相比，施肥時(shí)高鋅品種籽粒鋅含量在2014年顯著提高，三年平均提高7%，低鋅品種各年份比不施肥均顯著降低，三年平均降低22%。無(wú)論施肥與否，兩組品種的秸稈鋅含量均無(wú)顯著差異，除2015年施肥使兩組品種秸稈鋅含量顯著提高外，其余兩年施肥與不施肥秸稈鋅含量均無(wú)顯著差異，三年平均秸稈鋅含量也無(wú)顯著變化?？梢?jiàn)，無(wú)論施肥與否，高、低鋅品種間秸稈鋅含量均無(wú)顯著差異，且高鋅品種籽粒鋅含量可因施肥而提高，低鋅品種卻降低。

表1 各調(diào)查年份高鋅和低鋅小麥品種的籽粒產(chǎn)量、生物量、收獲指數(shù)及產(chǎn)量性狀Table1 Grain yield, biomass, harvest index and yield components of wheat cultivar groups with high or low Zn contents in 2014, 2015, 2016 and the three years’ average

對(duì)鋅吸收量、鋅收獲指數(shù)和籽粒鋅形成效率分析表明，施肥條件下，高鋅品種籽粒和地上部鋅吸收量均高于低鋅品種，三年平均分別高52%和38%；鋅收獲指數(shù)和籽粒鋅形成效率也高于低鋅品種，三年平均分別均高10%。不施肥時(shí)，高、低鋅品種的鋅吸收量、鋅收獲指數(shù)和籽粒鋅形成效率三年平均無(wú)顯著差異。與不施肥相比，施肥條件下高鋅品種籽粒和地上部鋅吸收量各年份均顯著提高，三年平均提高79%和73%，低鋅品種僅2016年兩者均顯著提高，三年平均提高24%和32%；高鋅品種鋅收獲指數(shù)在2014和2016年顯著提高，三年平均提高3%，低鋅品種在2015年顯著降低，三年平均降低4%；高鋅品種籽粒鋅形成效率各年份均顯著降低，三年平均降低51%，低鋅品種2015和2016年顯著降低，三年平均降低51%。說(shuō)明旱地條件下，土壤養(yǎng)分供應(yīng)充足時(shí)，高鋅品種具有更高的鋅吸收和轉(zhuǎn)移能力，吸收單位數(shù)量的鋅形成籽粒鋅含量的能力較強(qiáng)，且鋅吸收量對(duì)施肥的響應(yīng)也高于低鋅品種。

3 討論

3.1 小麥籽粒鋅含量差異與產(chǎn)量、產(chǎn)量構(gòu)成要素的關(guān)系

試驗(yàn)結(jié)果表明，在旱地條件下，土壤養(yǎng)分供應(yīng)充足時(shí)，高產(chǎn)小麥品種間籽粒鋅含量存在顯著差異，介于9.3～26.7 mg/kg，但籽粒鋅含量與產(chǎn)量無(wú)顯著相關(guān)性。葡萄牙13個(gè)春小麥品種的研究表明，籽粒產(chǎn)量和鋅含量之間呈負(fù)相關(guān)[19]。但美國(guó)63個(gè)春小麥品種的試驗(yàn)研究卻發(fā)現(xiàn)，在當(dāng)?shù)剡m宜施肥條件下，籽粒產(chǎn)量和鋅含量無(wú)顯著的相關(guān)關(guān)系[20]；種植在中國(guó)、土耳其等7個(gè)國(guó)家23個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)的小麥品種試驗(yàn)也表明，籽粒鋅含量介于11.6～45.3 mg/kg，與籽粒產(chǎn)量之間無(wú)相關(guān)關(guān)系[21]。這兩個(gè)研究與本試驗(yàn)結(jié)果一致，證明在高產(chǎn)條件下存在高籽粒鋅含量的可能。本試驗(yàn)還表明，土壤養(yǎng)分供應(yīng)充足時(shí)，高、低鋅品種的籽粒產(chǎn)量、生物量、收獲指數(shù)無(wú)顯著差異，施肥可使兩組品種的籽粒產(chǎn)量、生物量、收獲指數(shù)均提高，且高鋅小麥品種的提高更明顯。氮肥用量的研究表明，施氮量從N 8 0增至320 kg/hm2時(shí)，籽粒鋅含量提高了38%，但是籽粒產(chǎn)量卻無(wú)顯著變化[22]。葉噴鋅肥的研究也表明，葉噴鋅肥與不施肥相比，籽粒鋅含量差異顯著，葉噴鋅肥使籽粒鋅含量提高17%，但籽粒產(chǎn)量、生物量和收獲指數(shù)均無(wú)顯著差異[23]。說(shuō)明在旱地條件下，無(wú)論施肥還是品種選育，獲得較高籽粒鋅含量的同時(shí)，仍可維持較高的小麥籽粒產(chǎn)量。

表2 各調(diào)查年份高、低鋅組小麥品種的鋅含量、鋅吸收量、鋅收獲指數(shù)和籽粒鋅形成效率Table2 Zn concentration, Zn uptake, Zn harvest index and grain Zn formation efficiency of wheat cultivar groups with high and low Zn contents in 2014, 2015, 2016 and the three years’ average

研究發(fā)現(xiàn)，高鋅品種的穗數(shù)顯著低于低鋅品種，千粒重有高于低鋅品種的趨勢(shì)，穗粒數(shù)差異不顯著；施肥可使兩組品種的穗數(shù)和穗粒數(shù)提高，且高鋅品種提高更明顯。美國(guó)不同小麥品種的試驗(yàn)研究表明，小麥籽粒鋅含量和千粒重呈顯著的正相關(guān)[20]；Liu等的研究也發(fā)現(xiàn)，籽粒鋅含量高的小麥品種，粒重也高[24]，本研究結(jié)論與此均一致。但在河北藁城對(duì)6個(gè)高產(chǎn) (＞ 9000 kg/hm2) 小麥品種的研究發(fā)現(xiàn)，籽粒鋅含量與結(jié)實(shí)小穗數(shù)和穗粒數(shù)呈正相關(guān)關(guān)系[25]，與本文結(jié)果不一致。可能與研究的品種數(shù)量或品種產(chǎn)量水平有關(guān)，河北藁城的研究中品種產(chǎn)量水平高，但數(shù)量少，同時(shí)其試驗(yàn)地塊的土壤有效鋅含量(DTPA-Zn 0.82 mg/kg) 也高于本研究 (DTPA-Zn 0.36 mg/kg)，土壤有效鋅含量在一定程度上可能影響小麥的產(chǎn)量性狀。因此，不同產(chǎn)量或鋅含量水平的小麥品種在不同的土壤條件下，籽粒鋅含量與產(chǎn)量構(gòu)成的關(guān)系不盡相同，應(yīng)結(jié)合旱地低鋅土壤條件選擇合適的小麥品種，以改善小麥籽粒鋅營(yíng)養(yǎng)。

3.2 小麥籽粒鋅含量差異與鋅吸收、利用的關(guān)系

研究表明，無(wú)論施肥與否，高鋅小麥品種籽粒鋅含量均高于低鋅品種，施肥時(shí)高鋅品種籽粒鋅含量比低鋅品種高54%，不施肥時(shí)高12%。水稻的品種試驗(yàn)也表明，在施氮 (N) 量 60 和 120 kg /hm2條件下，高鋅品種的籽粒鋅含量與低鋅品種相比，分別高50%和23%[26]。說(shuō)明合理的施肥管理是提高小麥產(chǎn)量的關(guān)鍵，也是改善小麥籽粒鋅營(yíng)養(yǎng)的有效措施[27]。與不施肥相比，施肥在促進(jìn)產(chǎn)量增加的同時(shí)，可以活化土壤鋅，促進(jìn)小麥鋅吸收，提高小麥籽粒鋅含量[28]。本研究還發(fā)現(xiàn)，高鋅品種的籽粒鋅含量可因施肥而提高，低鋅品種卻降低。原因主要在于兩組品種的產(chǎn)量和鋅吸收量對(duì)施肥的響應(yīng)不一致。施肥條件下高鋅品種籽粒產(chǎn)量提高67%，籽粒鋅吸收量提高79%，鋅吸收量提高幅度大于產(chǎn)量，由于濃縮作用籽粒鋅含量提高7%；低鋅品種在施肥時(shí)籽粒產(chǎn)量提高56%，鋅吸收量提高24%，鋅吸收量提高幅度小于產(chǎn)量，由于稀釋作用籽粒鋅含量降低22%。類似的報(bào)道還有不少，產(chǎn)量對(duì)小麥籽粒鋅的稀釋作用也是影響小麥籽粒鋅含量的一個(gè)重要因素[12,29–30]。因此，雖然合理施肥可使籽粒產(chǎn)量和鋅吸收均提高，但應(yīng)選擇鋅吸收增加更快的小麥品種，以保證在產(chǎn)量提高的同時(shí)籽粒鋅含量也能同步提高。

本研究還表明，在旱地條件下，土壤養(yǎng)分供應(yīng)充足時(shí)，高鋅品種具有更高的鋅吸收和轉(zhuǎn)移能力，其籽粒鋅吸收量、地上部鋅吸收量和鋅收獲指數(shù)均高于低鋅品種，且施肥后鋅吸收量增加的幅度也高于低鋅品種。對(duì)土耳其24個(gè)小麥品種的盆栽試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，高鋅品種籽粒鋅含量比低鋅品種高39%，籽粒鋅吸收量高60%[31]；對(duì)澳大利亞溫室試驗(yàn)也表明，相同土壤條件下高鋅品種籽粒鋅含量比低鋅品種高19%，籽粒鋅吸收量高18%，鋅收獲指數(shù)高79%[32]。氮鋅配施的田間試驗(yàn)表明，氮鋅配施與不施肥相比，西雜1號(hào)和小偃6號(hào)的籽粒鋅含量分別提高55%和23%，籽粒鋅吸收量分別提高74%和21%[7]；氮肥用量試驗(yàn)表明，施氮 (N) 160 kg /hm2與不施氮相比，籽粒鋅含量提高22%，籽粒鋅吸收量提高17%，鋅收獲指數(shù)提高11%[33]。說(shuō)明不論通過(guò)育種還是施肥措施，提高旱地小麥籽粒鋅含量的關(guān)鍵是提高小麥的鋅吸收和轉(zhuǎn)移能力。本研究中，土壤養(yǎng)分供應(yīng)充足時(shí)，高鋅品種籽粒鋅形成效率均顯著高于低鋅品種，說(shuō)明高鋅品種吸收單位質(zhì)量的鋅形成籽粒鋅含量的能力較強(qiáng)，這方面還未見(jiàn)其他報(bào)道，需進(jìn)一步研究。

4 結(jié)論

旱地條件下，土壤養(yǎng)分供應(yīng)充足時(shí)高產(chǎn)小麥品種的籽粒鋅含量存在顯著差異。高鋅品種的籽粒產(chǎn)量、生物量、收獲指數(shù)與低鋅品種相比無(wú)顯著差異，但鋅吸收量、鋅收獲指數(shù)和籽粒鋅形成效率均顯著高于低鋅品種。同時(shí)，高鋅品種的籽粒鋅含量因施肥而顯著提高，且高鋅品種的產(chǎn)量、生物量、穗數(shù)、穗粒數(shù)和鋅吸收量因施肥而引起的提高幅度也均顯著高于低鋅品種。因此，在黃土高原旱地低鋅土壤上，無(wú)論品種選育還是施肥調(diào)控，促進(jìn)小麥鋅吸收和向籽粒轉(zhuǎn)運(yùn)是提高小麥籽粒鋅含量的關(guān)鍵。

致謝：感謝國(guó)家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系小麥體系功能研究室和綜合試驗(yàn)站的科研人員在品種收集方面提供的支持與幫助。