我國新育成小麥品種(系) 籽粒鋅含量及影響因素

摘要： 【目的】明確我國主要麥區新育成高產小麥品種（系） 籽粒、面粉和麩皮的鋅含量，探究產量、產量構成、鋅吸收分配及土壤因素對小麥籽粒中鋅含量的影響，為我國小麥新品種（系） 的鋅營養強化提供依據?！痉椒ā吭?021—2022、2022—2023 年兩個小麥生長季，依托國家小麥產業技術體系在我國4 個主要麥區17 個省（市） 布置的104 個新育成小麥品種（系） 田間多點試驗，測定了成熟期小麥籽粒、面粉和麩皮鋅含量、產量及其構成、鋅吸收分配特征和土壤理化性質，統計了氮、磷、鉀肥施用量，并以此探析我國新育小麥品種（系） 籽粒不同組分鋅含量、吸收分配特征及其環境影響因素?！窘Y果】我國小麥新品種（系） 籽粒鋅含量介于14.3～54.7 mg/kg，平均27.6 mg/kg；面粉鋅含量介于1.4～30.2 mg/kg，平均9.0 mg/kg；麩皮鋅含量介于23.2～107.6 mg/kg，平均55.9 mg/kg。籽粒鋅含量每提高1.0 mg/kg，面粉鋅含量提高0.2～0.3 mg/kg，麩皮鋅含量提高1.9～2.3 mg/kg。長江中下游麥區和西南麥區的小麥品種（系） 籽粒及其各組分中鋅含量高于黃淮南北片麥區。小麥品種（系） 籽粒鋅含量與產量、生物量和穗數呈負相關，與籽粒鋅吸收量和收獲指數呈正相關，與莖葉、穎殼和麩皮鋅吸收量呈負相關。籽粒中鋅含量與鈣和硫含量呈負相關，與鐵和銅含量呈正相關。小麥新品種（系） 籽粒及其各組分中鋅含量因地點而異，土壤pH、土壤有效鋅和鐵是影響小麥籽粒鋅含量的主要因素。籽粒鋅含量與土壤pH 呈負相關，與土壤有效鋅和鐵呈正相關；回歸分析結果表明，在pH 低于6.3、有效鋅高于1.7 mg/kg 的土壤上，籽粒鋅含量可達到強化水平40.0 mg/kg?！窘Y論】我國新育成小麥品種（系） 的籽粒、面粉及麩皮中，鋅的平均含量分別為27.6、9.0 和55.9 mg/kg。影響籽粒各組分鋅營養的主要因素在作物方面包括產量、穗數以及莖葉、穎殼和麩皮中的鋅積累量；在土壤方面則涉及土壤的pH 值、有效鐵含量和鋅含量。在選育高產且優質的小麥品種時，應著重培育根系鋅吸收能力強、穗粒數多且千粒重較大的品種，并通過合理施肥進一步強化面粉的鋅營養。

關鍵詞： 小麥；品種；籽粒；面粉；鋅

缺乏鐵、鋅等微量元素被稱為人體“隱性饑餓”，引起貧血、侏儒癥、糖尿病等多種疾病，影響全球1/2 人口的健康[1]。小麥是我國的主糧作物，提供居民20% 以上的鋅攝入[2]，但主產區籽粒鋅含量介于13.6～56.6 mg/kg，86% 低于推薦值下限40.0 mg/kg，無法滿足以小麥為主食人口的膳食健康[3?4]。為了滿足人體營養需求，小麥籽粒鋅含量還需提高10.0 mg/kg以上[5]。

育種是實現小麥鋅強化目標的重要手段，與農藝強化相比具有廣適和安全等特點，更適合發展中國家[ 6 ? 7 ]。過去多數新育成品種（系） 只注重產量提高，造成籽粒鋅含量被“稀釋”[8?9]。但陜西和河北的田間試驗均發現，小麥品種籽粒鋅含量與產量無顯著相關性[10?11]；南亞和墨西哥的新品種田間試驗也表明，小麥籽粒鋅積累量與產量正相關[12]，這說明存在具有高產高鋅潛力的小麥品種。黃土高原的田間試驗和江蘇的盆栽試驗進一步證實，能夠從現代小麥品種中篩選出穩定的高產高鋅品種[13?14]，但我國新育成的高產小麥品種（系） 是否具有高鋅特性尚不明確。

小麥籽粒中60%～70% 的鋅來自營養器官累積和鋅向籽粒的轉運[10， 15]，因此，品種間籽粒鋅含量變化與鋅吸收分配密切相關。在河南石灰性潮土上進行的10 個小麥品種的盆栽試驗發現，施鋅后籽粒鋅含量提高了56%～92%，籽粒鋅累積量增加了19%～138%[16]。陜西地區的小麥品種田間試驗表明，高鋅品種面粉鋅含量比低鋅品種高64%[17]。這說明不同品種籽粒鋅的吸收轉運及向面粉的分配能力存在差異，但目前關于我國南北方主要麥區新育成的小麥品種籽粒及面粉鋅含量與鋅吸收轉運的關系尚未見研究。環境變化貢獻了超過2/3 的籽粒鋅含量變異[12]。我國北方麥區小麥品種的田間試驗發現，相同小麥品種在土壤有效鋅不同的地點種植，籽粒鋅含量差異可達30.7 mg/kg[18]。在土耳其進行的20 個小麥品種的大田試驗也表明，缺鋅土壤上小麥籽粒鋅含量比不缺鋅土壤低12.0 mg/kg[19]。因此，地點間的環境差異也是影響小麥籽粒鋅強化的重要因素，但關于我國南北方不同環境對小麥品種（系） 籽粒和面粉鋅含量的影響尚未見報道。

關于小麥品種（系） 間籽粒鋅含量范圍的差異，以及這些差異與鋅的吸收、轉運和環境條件之間的關系，已經進行了廣泛的研究。然而，對于主要麥區新育成的小麥品種（系），關于其籽粒鋅含量與產量、產量構成因素、鋅的吸收分配以及環境條件之間的關系，研究尚不夠充分。因此，本研究依托國家小麥產業技術體系在2021—2022 和2022—2023在我國不同麥區開展了小麥品種測試網的田間試驗，以新育成的小麥品種（系）為材料，旨在明確這些品種（系） 在不同麥區的籽粒、面粉和麩皮中的鋅含量，并探究鋅含量與產量、產量構成因素、鋅的吸收分配、其他營養元素含量、土壤因素以及施肥量之間是否存在關聯，為小麥新品種（系） 的選育以及高產優質小麥的生產提供理論依據和實踐支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗地點

本研究依托于2021—2023 年國家小麥產業技術體系全國良種攻關的小麥新品種大區試驗進行。在黃淮北片、黃淮南片、長江中下游、西南4 個麥區的試驗點，種植各地新育成小麥品種及作為對照的當地主栽品種（附表1）。黃淮北片11 個試驗點，第一年種植17 個品種，第二年種植18 個品種；黃淮南片10 個試驗點，第一年種植17 個品種，第二年種植20 個品種；長江中下游麥區12 個試驗點，第一年種植10 個品種，第二年種植10 個品種；西南麥區10 個試驗點，第一年種植7 個品種，第二年種植5 個品種。該試驗采用大區試驗，不設重復，各試驗點每個品種播種面積≥300 m2，播期、施肥、灌溉及農藥噴灑、除草等措施均按當地最適條件進行。黃淮麥區為小麥?玉米輪作，每年10 月種植，次年6 月中旬收獲。長江中下游麥區和西南麥區為小麥水稻輪作，一年兩熟，每年10 月份種植，次年4 月底至6 月中旬收獲。兩年共收集104 個品種（系），1115 個小麥樣品。各麥區0—20 cm 土層土壤基本理化性質及施肥量見表1。

1.2 樣品采集與測定

1.2.1 樣品及種植信息采集 于收獲前3 天采集小麥植株樣品，在每個小麥品種的種植區內選擇一個遠離邊行和小區兩端的可代表該品種特性的10 m×5 m 采樣區，隨機盲抽采集100 穗小麥植株，在根莖結合處剪除根系。土壤樣品采用五點法采集，在種植小麥的地塊均勻選取5 個樣點，取0—20 cm 的土壤，除去根、磚石等雜物，將5 個樣點的土壤捏碎混勻，取約500 g 裝入已標記好的塑料樣品袋中，密封袋口。機械收獲后測定各品種實際產量。采樣前調查小麥種植地點基本信息，包括種植品種、施肥量、播期、播量、灌溉措施等。

1.2.2 樣品處理 植物樣品分為莖葉和穗，自然風干后脫粒。莖葉、穎殼、籽粒各稱取20～30 g，用蒸餾水清洗，在90℃ 烘30 min，65℃ 烘干至恒重，用于計算烘干重和各器官含水量。小麥籽粒產量和莖葉、穎殼生物量均用烘干重表示。烘干的植物樣品用球磨儀（Retsch MM400， 德國） 粉碎。另取50 g風干籽粒用布拉本德小型試驗磨粉機（Brabender） 進行研磨，分為面粉和麩皮，分別烘干、保存。土壤樣品自然晾干后研磨，過0.15 和1 mm 尼龍篩，分別保存。

1.2.3 樣品測定 植物樣品經濃H2SO4?H2O2 消解，采用連續流動分析儀測定氮、磷含量，采用火焰光度計測定鉀含量；樣品經濃HNO3 和H2O2 微波消解，電感耦合等離子質譜儀（ICP-MS，美國） 測定鈣、鎂、硫、鐵、錳、銅、鋅含量。土壤pH、硝態氮、銨態氮、速效磷、速效鉀及有效鐵、錳、銅、鋅用過1 mm 篩土樣測定，有機質和全氮用過0.15mm 篩土樣測定。使用全自動碳氮分析儀（PrimacsSNC100-IC-E，荷蘭） 測定土壤有機質和全氮含量，使用pH 自動測量系統（S400，瑞士） 測定土壤pH（水土比為2.5∶1）。用1 mol/L KCl 溶液浸提土壤硝、銨態氮，用0.5 mol/L NaHCO3 浸提有效磷，通過連續流動分析儀（AA3，德國） 測定；用1 mol/LNH4OAc 浸提土壤速效鉀，采用火焰光度計（SherwoodM410，英國） 測定；用DTPA-CaCl2-TEA 溶液浸提土壤有效鐵、錳、銅、鋅（土液比1∶2），通過原子吸收分光光度計（PE PinAAcle500，美國） 測定。

1.3 數據計算與統計分析

1.3.1 相關指標計算

器官（組分） 鋅吸收量 = 器官（組分） 生物量×器官（部位） 鋅含量/1000 （1）

籽粒（莖葉、穎殼） 鋅收獲指數 = 籽粒（莖葉、穎殼） 鋅吸收量/（籽粒鋅吸收量+莖葉鋅吸收量+穎殼鋅吸收量）×100 （2）

面粉（麩皮） 鋅分配指數 = 面粉（麩皮） 鋅吸收量/籽粒鋅吸收量×100 （3）

式中：器官指籽粒、莖葉、穎殼，組分指面粉和麩皮。鋅含量單位為mg/kg，鋅吸收量單位為g/hm2，生物量單位為kg/hm2，收獲指數、分配指數單位為%。

1.3.2 數據標準化 為了削弱環境、地點和年份對鋅含量變異的影響，將觀測值標準化后進行相關分析，從而將重點聚焦在品種變異，保證結果和結論的確定性。

Yi = xi=x0 （4）

式中：Yi 表示所種品種的標準值；xi 表示每個品種在參試試驗地點的平均值；x0 表示當年所有試驗地點所有品種平均值。

1.3.3 統計分析及繪圖 數據用Excel 2019 進行計算，采用SPSS 22.0 進行統計分析。用R 語言隨機森林（random forest） 進行影響小麥籽粒鋅含量的土壤和農藝因子重要性評估。多重比較采用LSD 最小顯著差異法，差異顯著性水平為5%。利用Origin 2020 繪圖。

2 結果與分析

2.1 小麥新品種籽粒、面粉、麩皮中鋅含量及其受年份、品種與地點因素的影響分析

我國新育成小麥籽粒及其各組分中鋅含量受年份、品種和地點的顯著影響（表2）。籽粒鋅含量介于14.3～54.7 mg/kg （圖1），平均27.6 mg/kg；面粉鋅含量介于1.4～30.2 mg/kg，平均9.0 mg/kg；麩皮鋅含量介于23.2～107.6 mg/kg，平均55.9 mg/kg。麥區間長江中下游和西南麥區籽粒及其各組分中鋅含量顯著高于黃淮南北麥區。各麥區面粉和麩皮鋅含量均與籽粒鋅含量正相關（圖2），籽粒鋅含量每提高1.0 mg/kg，面粉鋅含量提高0.2～0.3 mg/kg，麩皮鋅含量提高1.9～2.3 mg/kg。可見，小麥新品種籽粒及其各組分中鋅含量在麥區間表現為“南高北低”，且受地點影響高于品種。隨著籽粒鋅含量增加，鋅主要累積在麩皮，面粉中鋅含量較低。

2.2 小麥新品種籽粒、面粉、麩皮中鋅含量與產量及其構成因素的關系

小麥新品種產量及產量構成要素因麥區而異（表3）。產量、生物量和收獲指數以黃淮北片最高；穗數（單位面積穗數）以黃淮南片最高；千粒重以西南麥區最高，穗粒數各麥區間無顯著差異?？梢姡渽^間產量、生物量、收獲指數和穗數表現為“北高南低”的特點。原始數據與其標準化后相關分析結果（圖3） 均表明，籽粒、面粉和麩皮鋅含量與產量和生物量呈負相關，產量和生物量每增加1.0t/hm2，籽粒鋅含量分別降低2.7 和1.2 mg/kg，面粉鋅含量均降低0.2 mg/kg，麩皮鋅含量分別降低5.0 和3.0 mg/kg；籽粒和麩皮鋅含量均與穗數呈負相關，穗數每增加100×104/hm2，籽粒和麩皮鋅含量分別降低3.0 和7.0 mg/kg；面粉和麩皮鋅含量與穗粒數呈正相關，穗粒數每增加10，面粉和麩皮鋅含量分別增加2.3 和10.8 mg/kg。可見，產量、生物量和穗數的增加不利于小麥籽粒鋅含量的提高；穗粒數增加有利于面粉和麩皮鋅含量的提升。

2.3 小麥新品種籽粒、面粉、麩皮鋅含量與鋅吸收分配的關系

我國新育成小麥品種的籽粒及其各組分的鋅吸收量和收獲指數因麥區而異（表4）。籽粒、面粉和麩皮的鋅吸收量以黃淮北片最高，莖葉和穎殼鋅吸收量以長江中下游麥區最高；籽粒鋅收獲指數和面粉鋅分配指數以黃淮北片麥區最高，麩皮鋅分配指數以長江中下游麥區最高，莖葉鋅收獲指數以西南麥區最高，穎殼鋅收獲指數以長江中下游麥區最高。籽粒鋅含量與籽粒鋅吸收量及收獲指數正相關（圖4），與莖葉、穎殼和麩皮鋅吸收量呈負相關；面粉鋅含量與面粉鋅分配指數呈正相關，與莖葉和麩皮鋅吸收量呈負相關；麩皮鋅含量也與籽粒鋅吸收量和收獲指數呈正相關，與莖葉和麩皮鋅吸收量呈負相關。可見，鋅向籽粒的再分配是籽粒及其各組分中鋅含量提高的關鍵。

2.4 小麥新品種籽粒、面粉、麩皮中鋅含量與其他養分含量的關系

小麥新品種籽粒營養元素含量因麥區而異（表5）。氮、鈣、鎂、硫含量在黃淮北片最高；磷、鉀含量在黃淮南片最高；鐵和鋅含量在西南麥區最高；錳和銅含量在長江中下游麥區最高。籽粒鋅含量與籽粒鐵和銅含量呈正相關（圖5），與籽粒鈣和硫含量呈負相關；面粉鋅含量與氮、磷、鎂、鐵和銅含量呈正相關；麩皮鋅含量與鐵和銅含量呈正相關，與鈣含量呈負相關?？梢姡蚜＜捌涓鹘M分中鋅均與鐵、銅協同，面粉中鋅還與氮、磷、鎂協同；籽粒中鋅與鈣、硫拮抗，麩皮中鋅亦與鈣拮抗。

2.5 小麥新品種籽粒、面粉、麩皮鋅含量的地點變異

籽粒、面粉和麩皮的鋅含量在各地點間差異顯著（圖6）。相同小麥品種 （系） 的籽粒、面粉和麩皮鋅含量地點間差異最高分別為13.9、7.8 和45.4 mg/kg。黃淮北片小麥籽粒和麩皮鋅含量在山東菏澤最高，面粉鋅含量在山東濰坊最高，地點間高低差異分別為3%、53% 和44%；黃淮南片籽粒和麩皮鋅含量在河南濮陽最高，面粉鋅含量在河南駐馬店最高，區域間最大差異分別為66%、85% 和55%；長江中下游麥區籽粒、麩皮、面粉鋅含量在安徽六安最高，地點間最大差異分別為47%、55% 和8%；西南麥區籽粒和麩皮鋅含量在重慶永川最高，面粉鋅含量在四川國豪最高，地點間最大差異分別為49%、44%和92%。影響籽粒鋅含量的重要因素是土壤pH 及有效鐵、有效鋅、有效銅含量（圖7）；影響面粉鋅含量的最重要因素是土壤有效鋅；影響麩皮鋅含量的最重要指標也是有效鋅，pH 和有效鐵的影響亦顯著。土壤pH 低于6.3，土壤有效鋅含量高于1.7 mg/kg，有效鐵含量高于30.0 mg/kg 時，籽粒鋅含量可達強化值40.0 mg/kg。對高鋅和低鋅地點重要性排序顯著的指標進一步分析的結果（表6） 表明，各麥區高鋅地點pH 平均比低鋅地點低11%，高鋅地點的土壤有效鐵、有效鋅含量平均分別比低鋅地點高171% 和141%，有效銅含量規律不一致，黃淮北片和西南麥區高鋅地點有效銅含量平均比低鋅地點高250%，長江中下游麥區高鋅地點有效銅含量比低鋅地點低49%，黃淮南片兩者沒有顯著差異?？梢?，影響小麥籽粒及其各組分中鋅含量的關鍵環境因素為土壤的pH 及有效鐵、有效鋅含量。土壤的pH 較低、有效鐵和有效鋅含量較高有利于小麥籽粒鋅積累。

3 討論

3.1 小麥新品種籽粒、面粉、麩皮鋅含量及地點間變異分析

本研究表明，我國主要麥區新育成小麥品種（系）籽粒鋅含量14.3～54.7 mg/kg，平均27.6 mg/kg。與以往結果一致，我國952 個小麥品種測定發現，籽粒鋅含量16.2～91.6 mg/kg，平均36.5 mg/kg[20]。河南265 個北方冬麥區主栽品種田間試驗發現，籽粒鋅21.4～58.2 mg/kg，平均32.3 mg/kg[18]?？梢姡覈←溒贩N籽粒鋅含量變異較大，平均低于推薦值40.0 mg/kg，還有較大提升空間。本研究還發現，我國新育成小麥品種（系） 籽粒鋅含量在麥區間表現為“南高北低”，黃淮南北麥區平均為25.7 mg/kg，明顯低于長江中下游和西南麥區平均值32.5 mg/kg。我國主要麥區農戶調研也發現，西南麥區籽粒鋅含量比黃淮麥區高17%[4]。這與南北方麥區產量、鋅吸收和土壤條件的差異有關。長江中下游麥區和西南麥區的平均產量為6.2 t/hm2，黃淮南北麥區為8.8 t/hm2，表觀上看較高的產量引起了籽粒鋅含量降低，但南方麥區籽粒鋅吸收量平均197.5 g/hm2，黃淮麥區141.0 g/hm2，較高的籽粒鋅吸收也是南方麥區籽粒鋅含量高的主要原因。南方麥區土壤pH 低，有利于土壤鋅活化[21]。我國主要麥區農戶調研也表明，籽粒鋅含量與土壤pH 極顯著負相關[4]。本研究中長江中下游麥區和西南麥區土壤pH 值平均6.3，黃淮麥區土壤pH 平均7.8?？梢姡^高的籽粒鋅吸收和較低的土壤pH 是南方麥區小麥籽粒鋅含量高于北方麥區的主要原因。

研究還表明，我國新育成小麥品種（系） 的面粉和麩皮鋅含量分別為1.4～30.2 和23.2～107.6 mg/kg，平均分別為9.0 和55.9 mg/kg。在陜西、河南和河北的小麥品種田間試驗發現，面粉和麩皮鋅含量分別為7.6～9.1 和87.4～97.0 mg/kg，平均分別為8.3 和90.9 mg/kg[22]。河北的另一個品種田間試驗也發現，面粉和麩皮鋅含量分別為1 0 . 9～1 8 . 4 和7 7 . 9～159.8 mg/kg，平均分別為13.5 和111.3 mg/kg[23]。可見，不同小麥品種面粉和麩皮的鋅含量存在較大變異，鋅均主要累積在麩皮，面粉中鋅含量較低。另外，本研究還發現，籽粒鋅含量每提高1.0 mg/kg，面粉鋅含量提高0.2～0.3 mg/kg，麩皮鋅含量提高1.9～2.3 mg/kg。在河北的小麥品種微肥強化田間試驗結果表明， 施用微肥后籽粒鋅含量每提高1.0 mg/kg，面粉鋅含量提高0.3 mg/kg，麩皮鋅含量提高3.3 mg/kg[23]；在河北的另一田間試驗結果表明，施氮后籽粒鋅含量每提高1.0 mg/kg，面粉鋅含量提高0.3 mg/kg，麩皮鋅含量提高5.8 mg/kg[24]。以上結果均與本試驗結果基本一致，說明強化小麥籽粒鋅含量的難點是提升小麥主要食用部分面粉的鋅含量。

3.2 小麥品種籽粒中的鋅含量與產量形成和鋅吸收分配的關系

本研究發現，我國新育成小麥品種（系） 籽粒鋅含量與產量、生物量呈負相關。產量能解釋20%～60% 的籽粒鋅含量變異[9， 25]，以往多數研究也發現籽粒鋅含量與產量負相關[3， 26?27]，這主要是由于產量提高引起的養分稀釋效應。本研究中面粉和麩皮鋅含量亦與產量、生物量呈負相關，河北曲周的長期定位試驗也發現小麥產量增加1.3 倍，面粉鋅含量降低50%[28]。但黃土高原及南亞和墨西哥的小麥品種田間試驗卻發現，籽粒鋅積累與產量正相關[12]或無相關[11]，說明不同小麥品種和地區的籽粒鋅營養與產量的關系較為復雜，可能與品種對鋅的吸收分配因環境而變化有關。本研究發現，穗數提高抑制籽粒、面粉和麩皮鋅含量增加；意大利的育種試驗和黃土高原的品種田間試驗也發現穗數與籽粒鋅含量負相關[29?30]，說明產量對籽粒鋅含量的稀釋作用可能由穗數增加主導。穗粒數和千粒重對籽粒鋅含量的影響尚無確定結論，本研究發現籽粒鋅含量與穗粒數和千粒重均無顯著相關性，但在其他品種試驗中正相關[10， 31]、負相關[32]、或不相關[12]的結論均存在；面粉和麩皮鋅含量與穗粒數正相關，對此還未見其他報道。可見，小麥籽粒及其各組分鋅含量均受產量增加抑制，但通過調控產量構成要素可以減少稀釋效應帶來的鋅含量降低；面粉和麩皮鋅含量與產量構成要素的關系受年份和環境條件影響，其規律還需要進一步研究。

本研究發現，鋅在籽粒的積累和向籽粒的再分配有利于籽粒鋅含量提高，在莖葉、穎殼和麩皮中的累積會抑制籽粒鋅含量提升。河南石灰性潮土上10個品種的盆栽試驗表明，增施鋅肥后不同品種小麥籽粒鋅積累量增加了19%～138%[16]。河南的盆栽試驗表明，施氮通過降低莖葉鋅吸收提高籽粒鋅含量[33]。寧夏的小麥品種田間試驗發現，籽粒鋅分配效率高的品種葉片鋅分配效率較低[34]。以上均說明莖葉鋅積累增加不利于籽粒鋅積累，但也有花后去除葉片會降低籽粒鋅含量的結果[31]，說明鋅在籽粒中的累積受小麥各器官鋅吸收分配的共同調節，且受品種和環境的影響。面粉和麩皮中也有類似的結論。本研究發現，麩皮中鋅累積增加會降低面粉鋅含量。其他禾本科作物如水稻的品種試驗也表明，米粉鋅含量隨鋅向谷殼中的分配比例增加而下降[35]。陜西兩年的田間試驗也發現，施氮使面粉鋅含量減少了3.4 mg/kg，麩皮鋅含量卻提高了13.0 mg/kg[36]。本研究還發現，鋅向莖葉的分配抑制面粉和麩皮鋅含量提升，對此還未見其他報道。因此，提升小麥鋅吸收和向籽粒的轉運分配有利于提升籽粒與面粉及麩皮的鋅含量；提升鋅向面粉的分配，減少向麩皮的分配，有利于提升小麥可食用部分面粉的鋅含量。

3.3 小麥品種籽粒中鋅含量與其他養分含量及土壤肥力因素的關系

本研究發現，我國新育成小麥品種（系） 籽粒鋅含量與籽粒鐵和銅含量正相關，與籽粒鈣和硫含量負相關。以往的研究中也有類似結果，測定我國北方冬麥區240 個小麥品種籽粒養分發現，籽粒鋅含量與磷、鉀、硫、鈣、鎂、錳和銅含量呈正相關[37]。華北平原兩年的大田試驗證實，小麥籽粒鋅含量增加43%，鈣和錳含量分別降低4% 和7%[38]。美國田間試驗也發現，小麥籽粒的銅和鋅之間具有強相關性[39]。黃土高原田間試驗也發現，隨著施鋅量增加，小麥磷和鎂的吸收速率增加，鈣和錳的吸收顯著降低[40]。說明小麥籽粒營養元素間存在連鎖關系，可能與養分間吸收轉運的方式有關。本研究中，面粉中鋅與氮、磷、鎂、鐵和銅協同，麩皮中鋅與鐵和銅協同，與鈣拮抗。元素間協同主要與其在面粉和麩皮中的共定位或吸收轉運方式相似有關。如氮、鉀和硫等元素參與蛋白質代謝，促進鋅轉運蛋白和儲存蛋白的形成[41?42]。小麥面粉中存在硫鋅共定位，黃土高原6 個品種的田間試驗證實，高鋅品種的面粉硫含量比低鋅品種高34%，鋅含量高64%[17]，在本研究中硫與鋅卻負相關，可能與品種特性有關。因此，選擇合適的品種及優化栽培可以同時提高小麥籽粒鋅及其他營養元素含量。

相同小麥品種（系） 的籽粒鋅含量在不同地點也存在顯著差異。本研究中，相同小麥品種（系） 的籽粒、面粉和麩皮鋅含量地點間差異最高分別為13.9、7.8 和45.4 mg/kg。我國主要麥區的田間試驗也發現，相同品種種植在江蘇時籽粒鋅含量為51.7 mg/kg，在河南時僅21.0 mg/kg[18]。巴西2 個地點種植相同小麥品種，面粉鋅存在1.2 mg/kg 的差異[43]。說明不同環境條件中小麥對鋅的吸收轉運能力不同。進一步探究發現，土壤有效鐵、銅、鋅含量和土壤pH 是影響籽粒、面粉和麩皮鋅含量的重要環境因素。土耳其20 個品種的田間試驗結果表明，土壤有效鋅為0.1 mg/kg 時小麥籽粒鋅含量為7.0～相同小麥品種（系） 的籽粒鋅含量在不同地點也存在顯著差異。本研究中，相同小麥品種（系） 的籽粒、面粉和麩皮鋅含量地點間差異最高分別為13.9、7.8 和45.4 mg/kg。我國主要麥區的田間試驗也發現，相同品種種植在江蘇時籽粒鋅含量為51.7 mg/kg，而在河南時僅為21.0 mg/kg[18]。在巴西兩個地點種植的相同小麥品種，面粉鋅存在1.2 mg/kg 的差異[43]。說明不同環境條件中小麥對鋅的吸收轉運能力不同。進一步探究發現，土壤有效鐵、銅、鋅含量和土壤pH 是影響籽粒、面粉和麩皮鋅含量的重要環境因素。土耳其2 0 個品種的田間試驗結果表明，土壤有效鋅為0.1 mg/kg 時小麥籽粒鋅含量為7.0～11.0 mg/kg，而土壤有效鋅為8.8 mg/kg 時籽粒鋅含量為14.0～23.0 mg/kg[19]。我國主要麥區葉面噴鋅田間試驗結果表明，土壤pH 對籽粒鋅含量的影響大于土壤有效鋅，pH 每升高1 個單位，小麥籽粒鋅含量降低3.8 mg/kg[44]。山西、陜西、甘肅的農戶調研結果進一步表明，高鋅組小麥的土壤pH、有效鐵和有效銅含量比低鋅組分別低1%，37% 和33%，有效鋅高35%[ 4 5 ]。本研究發現，小麥籽粒鋅含量高的地點pH 平均比低鋅地點低11%，高鋅地點的有效鐵、有效鋅含量平均分別比低鋅地點高171% 和141%，有效銅含量規律不一致。說明提高小麥籽粒、面粉和麩皮鋅含量的關鍵土壤條件是土壤的pH 較低、有效鐵和有效鋅含量較高?；貧w分析表明，籽粒鋅達到強化標準40.0 mg/kg 時，土壤pH 為6.3，土壤有效鋅為1.7 mg/kg，土壤有效鐵為30.0 mg/kg。

4 結論

土壤pH 和有效鐵、有效鋅含量是影響小麥籽粒鋅含量的主要土壤因素，由此我國新育成高產小麥籽粒及其各組分中鋅含量呈“南高北低”的特點。但總的來看，籽粒、面粉和麩皮平均鋅含量分別為27.6、9.0 和55.9 mg/kg，低于人體健康所需的推薦含量。產量、穗數及莖葉、穎殼和麩皮的鋅積累也是影響小麥籽粒和面粉鋅營養的主要作物因素；籽粒中鋅與鈣拮抗，與鐵和銅協同。因此，在高產優質小麥品種的選育中，應注重培育根系吸收鋅能力強、穗粒數多且千粒重大的品種，并通過合理施肥來進一步強化面粉的鋅營養。