本文關鍵詞：鋅與氮磷鉀肥配合噴施對小麥籽粒及其加工產(chǎn)品鋅營養(yǎng)品質(zhì)的影響

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【摘要】：我國乃至全世界因缺鋅導致的人體健康問題備受關注,而飲食鋅攝入量不足是引發(fā)該問題的根本原因。小麥是鋅生物強化措施主要研究作物之一,因為它不僅能夠提供人類日�；顒铀锜崃亢偷鞍踪|(zhì),還是眾多發(fā)展中國家居民所需微量元素(如Zn)的主要來源。然而,我國小麥主產(chǎn)區(qū)土壤多為缺鋅或潛在缺鋅的石灰性土壤,小麥籽粒固有鋅含量及鋅生物有效性均較低。此外,我國人口多以小麥籽粒加工所得面粉為食,從而導致富含微量元素的籽粒外層在加工過程中大量損失。研究證明,選擇合理的噴施方法和適宜的濃度,噴施鋅肥是快速提升小麥籽粒鋅含量和鋅生物有效性的最佳選擇,但因其存在費時費力的缺點在生產(chǎn)實際中的應用受限。因此,探究鋅與生產(chǎn)實際中已廣泛使用的氮磷鉀肥配合噴施對小麥籽粒及其各加工組分尤其是食用面粉鋅含量和鋅生物有效性及其營養(yǎng)和加工品質(zhì)的影響具有非常重要的意義。本研究通過多年田間定位試驗揭示了鋅與氮磷鉀肥配合噴施對小麥籽粒全粒及各加工組分鋅含量的影響及機制。同時,重點關注了食用面粉的營養(yǎng)品質(zhì)和加工品質(zhì),獲得以下主要結(jié)果:(1)通過連續(xù)2年的田間試驗研究長期施用不同量氮肥(0、120和240 kg N/hm2)和不同時期(拔節(jié)期、開花期、灌漿前期和灌漿后期)噴施鋅肥對潛在缺鋅石灰性土壤上冬小麥鋅轉(zhuǎn)運和鋅肥利用率的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn),灌漿前期噴施鋅肥顯著增加了籽粒Zn含量(較不噴鋅增加了82.9%)和鋅肥利用率(較拔節(jié)期增加了49.0%);然而,鋅肥噴施時期對籽粒鋅攜出量的影響較小。秸稈Zn含量和攜出量均隨鋅肥噴施時期的推移逐漸而顯著增加直至灌漿前期。此外,土施高量氮肥顯著增加了籽粒和秸稈Zn含量和攜出量,但對鋅肥利用率的影響不大�？梢�,灌漿前期是噴施鋅肥的最佳時期,而土壤中氮的營養(yǎng)狀況也是影響鋅轉(zhuǎn)移和籽粒鋅累積的重要因素。(2)有關鋅與氮或磷肥配合噴施對小麥籽粒全粒及各加工組分Zn含量和鋅生物有效性研究結(jié)果表明,鋅與氮或磷肥配合噴施均能明顯增加小麥全粒及各加工組分Zn含量和鋅的生物有效性;與單獨噴施鋅肥相比,鋅與氮肥配合噴施進一步增加了Zn含量和鋅的生物有效性,而鋅與磷肥配合噴施對Zn含量有所降低,但鋅與磷肥配合噴施在一定程度上增加了蛋白質(zhì)含量;土施氮肥或噴施含氮的肥料均能顯著增加全粒和面粉蛋白質(zhì)含量而降低植酸含量。可見,在加強農(nóng)田氮素管理的同時,鋅與氮或磷肥配合噴施均是提升籽粒Zn含量進而改善因飲食Zn攝入不足而導致缺鋅人群健康狀況最為理想的措施。(3)在連續(xù)2年田間試驗的基礎上,采用電感耦合等離子原子發(fā)射光譜儀(ICP-OES)測定了全粒及各加工組分中全鋅的含量,而通過電感耦合等離子質(zhì)譜儀(ICP-MS)測定了Tris-HCl浸提液中全鋅含量(可溶性Zn)。結(jié)果表明,與單獨噴施氮、磷肥相比,其與鋅肥配合噴施顯著提升了全粒及各加工組分全鋅含量和鋅的生物有效性。其中,面粉Zn含量的提升以可溶性Zn為主,而麩皮中提升的主要是不溶性Zn。此外,單獨噴施磷肥或鋅肥均有降低面粉氨基酸含量的趨勢,相反,無論是單獨噴施氮肥還是鋅與氮肥配合噴施均能在一定程度上增加面粉氨基酸含量�？梢�,在提升全粒和食用面粉營養(yǎng)品質(zhì)方面,鋅與氮或磷肥配合噴施能夠彌補單獨噴施造成的不利影響。(4)通過2個田間試驗研究了長期秸稈還田結(jié)合氮肥減量化條件下不同鋅源鋅肥(ZnSO4·7H2O和氨基酸態(tài)鋅肥)與大量元素配合噴施在對小麥全粒及各加工組分鋅、鐵含量的影響。試驗1結(jié)果表明,面粉鋅含量在鋅(ZnSO4)與氮(尿素)磷(KH2PO4)鉀(K2SO4)肥配合噴施處理下分別增加了60.5%、39.9%和56.2%,而全粒中的增加幅度為65.6%、38.1%和50.1%;與單獨噴鋅相比,鋅與氮或鉀肥配合噴施增加了全粒鋅含量,而鋅與磷肥配合噴施顯著降低了全粒鋅含量(兩季平均降低幅度為12.1%)。面粉鋅含量不受鋅與磷肥配合噴施的影響,而鋅與氮或鉀肥配合噴施卻有增加鋅含量的趨勢,尤其在第一季;同時,全粒及面粉Fe含量也在鋅與氮磷鉀肥配合噴施后有所提升;秸稈還田條件下,適量減少氮肥施用對面粉和全粒Zn、Fe含量的影響不大。此外,面粉加工品質(zhì)不受噴肥措施的影響。試驗2結(jié)果表明,Zn(Gly)2在全粒及面粉富鋅效果上和ZnSO4并無顯著差異。可見,長期秸稈還田條件下,鋅與氮磷鉀肥配合噴施亦是提升全粒及食用面粉Zn、Fe含量的有效措施,且適量減氮不會明顯影響籽粒富Zn及富Fe效果。(5)在土壤供鉀條件不同的兩個地點分別進行了鋅與鉀肥配合噴施對全粒和面粉鋅營養(yǎng)品質(zhì)影響的試驗,結(jié)果表明,在長期無鉀肥投入的土壤上,鋅與鉀肥配合噴施較單獨噴施鋅肥顯著增加了全粒鋅含量,而在長期秸稈還田的土壤上則無此發(fā)現(xiàn);同時,在土施中量氮肥處理下,鋅與鉀肥配合亦可較單獨噴鋅顯著增加面粉Zn含量且其主要源于對可溶性Zn含量的增加;而鋅與鉀肥配合噴施還大幅度增加了全粒和面粉中鋅的生物有效性;此外,鋅與鉀肥配合噴施還在一定程度上增加了面粉氨基酸含量。可見,鋅與鉀肥配合噴施是提升潛在缺鋅石灰性土壤,尤其是長期無鉀素投入土壤上小麥全粒和面粉營養(yǎng)品質(zhì)的有效措施。總之,在我國以潛在缺鋅為主的小麥主產(chǎn)區(qū),無論秸稈還田與否,鋅與氮磷鉀肥配合噴施均是提升小麥籽粒全粒和食用面粉鋅含量和鋅生物有效性,維持較高蛋白質(zhì)、氨基酸等營養(yǎng)品質(zhì)以及面粉加工品質(zhì)的有效措施。其中,以鋅與氮鉀肥配合噴施效果最好。
【學位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TS210.1;S512.1
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本文編號：1287123