锌对人体生长发育等正常生命活动起到至关重要的作用。缺锌已经成为全球范围内问题,约一半的世界人口存在锌缺乏引发的健康问题,在我国近有1 亿人锌营养不良。食物锌摄取量不足是造成人体锌营养缺乏的主要原因。小麦是我国三大谷类作物之一。黄土高原是我国旱地小麦的主要产区,小麦是该区域主要的主食作物,是人体锌养分的主要供给源。因此,研究旱地高产小麦品种的籽粒锌含量差异及其与产量形成、养分吸收分配的关系,明确高产品种籽粒锌含量差异的原因,对通过高产高锌品种选育和科学施用锌肥,提高这一区域小麦产量和锌含量,改善人们营养状况至关重要。于2013年9月至2016年6月,在我国黄土高原旱地开展了为期3年的田间定位试验,设置施肥(NP)与不施肥(CK)两种施肥处理,种植来自我国主要麦区的 123 个品种,收获期采集植物样品,分析了小麦的产量形成,以及不同器官的氮、磷、钾、锌含量及吸收量。主要结果如下: 1、高产小麦品种籽粒锌含量存在显著差异。施肥条件下,高产高锌品种的籽粒锌含量三年平均为20.1 mg·kg-1,低锌品种为13.0 mg·kg-1。高锌品种的籽粒锌含量可因施氮磷肥而显著提高7%,低锌品种却降低22%。 2、高产高锌品种的穗数较低。高锌品种的穗数比低锌品种显著低 7%,籽粒产量、生物量、收获指数、千粒重和穗粒数无显著差异。高锌品种的籽粒产量、生物量、穗数和穗粒数因施氮磷肥引起的提高幅度均亦显著高于低锌品种。 3、高产高锌品种具有高的锌吸收和转移能力。高锌品种的籽粒锌吸收量、地上部锌吸收量、锌收获指数和籽粒锌形成效率比低锌品种分别显著高52%、38%、10%和10%。高锌品种的籽粒和地上部锌吸收量因施氮磷肥引起的提高幅度均亦显著高于低锌品种。 4、高产高锌品种的籽粒氮、磷含量和秸秆氮、钾含量也高。与低锌品种相比,高锌品种籽粒氮、磷含量分别显著高 9%、7%,秸秆氮、钾含量分别显著高 11%、17%。施氮磷肥使两组品种的籽粒氮含量、秸秆氮磷钾含量均显著提高,籽粒磷、钾含量降低。 5、高产高锌品种的氮、磷吸收能力较高,而钾转移能力较低。与低锌品种相比,高锌品种的氮、磷吸收量显著高,而氮、磷转移能力无显著差异;钾吸收量无显著差异,而钾转移能力显著低。施氮磷肥可使高锌品种的氮磷钾吸收量增幅高于低锌品种,两组品种的氮磷钾转移能力因施肥降低幅度一致。 黄土高原旱地低锌土壤上,高产高锌小麦品种的籽粒氮、磷含量也高,促进小麦锌的吸收和向籽粒的转移是提高小麦籽粒锌含量的关键。同时,考虑到磷含量高时会降低 籽粒锌的生物有效性,生产中应通过施肥措施,适当增施氮肥、调控磷肥用量,在提高小麦籽粒氮、锌含量的同时,提高籽粒锌的生物有效性。