小麦品种更替过程中籽粒对矿质元素吸收利用差异的变化

小麦品种更替过程中籽粒对矿质元素吸收利用差异的变化

张洁

颖泉区伍明镇畜牧站

摘要：在现代化生活中，小麦已成为人们不可缺少的粮食农作物。随着粮食产量的不断增加，提高其质量已成为我们当前研究的重要目标，而矿质元素正是对我们的身体健康起着极大的影响。本文选用了1940s-2010s年间的正常施肥条件下的八种小麦品种，并利用了各元素定量分析的方法探究其籽粒对N、P、K、Ca、Mg、S、Fe、Mn、Cu、Zn等十种矿质元素吸收利用差异的变化。该实验预计得到的结果为八个品种小麦籽粒对十种矿质元素的吸收利用的含量，并对其实验结果进行比较与分析，得出各小麦品种对矿质元素的吸收利用差异，其中的三种大量元素含量最高，三种微量元素含量次之，四种微量元素占到的比例最少。实验表明，矿质营养元素的作用并不随着元素含量的多少而发生地位上的变化，合理调控矿质元素的成分，最终为强化不同小麦品种的矿质营养元素成分提供可靠的依据。

关键词：小麦；品种更替；籽粒；矿质元素；吸收利用

Changes in the variation of grain uptake and utilization of mineral elements during wheat variety turnover

Abstract: In modern life, wheat has become an indispensable food crop for people. With the increasing grain production, improving its quality has become an important goal of our current research, and it is the mineral elements that play a great influence on our health. In this paper, eight wheat varieties were selected under normal fertilization conditions from 1940s to 2010s, and the quantitative analysis of each element was used to investigate the variation in the uptake and utilization of ten mineral elements, including N, P, K, Ca, Mg, S, Fe, Mn, Cu, and Zn, by their seeds. The experiment was expected to obtain the results of the absorption and utilization of the ten mineral elements by the eight varieties of wheat seeds, and to compare and analyze the results of their experiments, and to conclude the differences in the absorption and utilization of the mineral elements by wheat varieties, of which the three massive elements had the highest content, the three trace elements had the second highest content, and the four trace elements accounted for the least percentage. The experiments showed that the role of mineral nutrient elements did not change in status with the amount of elemental content, and the reasonable regulation of the composition of mineral elements eventually provided a reliable basis for strengthening the mineral nutrient element composition of different wheat varieties.

Keywords: wheat; variety turnover; seeds; mineral elements; absorption and utilization

1前言

小麦是一种禾本科小麦属的单子叶植物，被世界各地的人们广泛种植，为一年生或二年生草本，其茎秆、叶片和穗状花序各有特点，即茎秆有结节，实心或中空；叶片呈披针形；穗状花序呈麦穗，两侧较为扁平，无芒或者有芒；其颖果为麦粒[1]。小麦在中国乃至世界都占据着重要地位，该农作物的种植面积极为广泛，并且在不同的地区均有着各式各样的小麦品种[2,3]。

2材料与方法

2.1试验材料　　

本实验选择了1940s-2010s年间广泛种植的8个不同的旱地冬小麦品种，蚂蚱麦为当地育成的老品种，碧蚂1号、泰山1号、丰产3号、小偃6、晋麦33、长武134和长旱58等品种，我们选择作为中国小麦种植推广历史中的大品种，推广面积至少在66.67×104公顷以上。

2.2试验设计　　

大田试验于2017-2020连续三年的生育期内进行，小区面积3m×3m，行株距2×20cm。试验采用随机设计排列，施氮量分别为180kg/ha（氮源为尿素），基追比1：1。所有处理均施用磷肥（P2O5）120kg/ha和钾肥（K2O）60kg/ha，在播前一次性施入，每个处理3个重复，共计24小区。生育期间防止杂草，白粉病、条锈病、叶锈病的发生分别在苗期和开花期打除草剂和防虫药一次。小麦的整个时期无灌溉期，其他种植小麦的措施均与农民耕作相同。该试验将这八个品种的小麦籽粒烘干后，并进行研磨，使得到的小麦粉末作为试验的小麦粉样品。　　

2.3数据处理　　

对8个小麦品种的矿质元素的含量测定选取MicrosoftExcel2019进行实时记录，并利用SPSS软件的方法进行数据分析。

3结果与分析

3.1各小麦品种籽粒对大量元素氮、磷、钾的吸收利用　　

氮元素不仅是植物农作物正常生长的必须营养元素，同样也是叶片、根系、器官、种子、花和果实发育中的重要调控信号。除此之外，该元素还能促进植物的光合作用，进而为保证植物的正常生长奠定基础。对收获期的小麦籽粒进行矿质元素的分析得到，蚂蚱、碧蚂1号、丰产3号和泰山1号的氮元素含量都比后四种小麦品种高，呈逐一上升的趋势。

磷元素是农作物正常生长的必需元素之一，它可在农作物体内实现自由运转，特别是能够促进根部的吸收作用，并且能促使新生根的产生。同时，对农作物的根部形态建成也有影响，进而干扰对矿质元素的吸收，最终影响到农作物的生长品质。所测定小麦品种的磷元素含量没有差异，大体相同。

对于钾元素的含量，碧蚂1号、丰产3号、泰山1号、晋麦33、长武134和长旱58均低于蚂蚱和小偃6，且差异较为不显著。并且，比较小麦的种植地时发现，对于钾元素的吸收速率，蚂蚱和小偃6远高于碧蚂1号、丰产3号、泰山1号、晋麦33、长武134和长旱58，其中小偃6品种最高，为4301±53.41mg/kg，泰山1号品种最低，为3310±79.24mg/kg，和最高品种相差991mg/kg。很显然，差异较大。

3.2各小麦品种籽粒对中量元素钙、镁、硫的吸收利用　　

经试验测定，蚂蚱、碧蚂1号、丰产3号、泰山1号、小偃6、晋麦33、长武134和长旱58这8种小麦品种的籽粒中所含的钙元素与镁和硫元素相比，差异很大，集中的范围为310.33-412.67mg/kg。　　

对于硫元素，碧蚂1号这个品种吸收矿质元素的量明显高于其他七个品种，其中的最高含量为3479±76.98mg/kg，相比之下，分别超出其他品种的含量为188mg/kg、684mg/kg、1418mg/kg、1180mg/kg、803mg/kg、2023mg/kg、2211mg/kg。由此可见，不同小麦品种的籽粒所含的钙、镁和硫这三种中量元素存在着显著的差异，尤其长旱58中的这三种矿质元素均处于较低水平，相比其他其中小麦的钙、镁和硫元素含量，差异十分显著。

3.3各小麦品种籽粒对微量元素铁、锰、铜、锌的吸收利用　　

对八个类别小麦样品中的四种微量元素进行测定，从总体上来分析，八个品种小麦籽粒中铁元素含量的范围处于32.53-46.23mg/kg，锰元素的含量范围为30.57-44.00mg/kg锌元素的含量为20.23-31.57mg/kg，铜元素的变化范围是4.37-6.40mg/kg，微量元素的含量整体下降。其中，蚂蚱、碧蚂1号、小偃6、长武134和长旱58这五个品种小麦的铁元素含量均大于35mg/kg，其中碧蚂1号的铁元素、锰元素和锌元素含量达到最高水平，分别为46.23±3.27mg/kg，44.00±2.11mg/kg，而铜元素含量最高的是蚂蚱品种，为6.40±0.46mg/kg。在四种元素的测定当中，铜元素含量范围最低，铁元素的含量达到最高，锌和锰两种元素的含量处于中间的位置。

4讨论与结论　　

当今世界，因人体缺乏矿物质元素导致的营养性疾病屡屡发生，该种现象已引起了全球的关注[4]。然而，解决矿质元素缺乏症的措施有两种，一种是直接在药物或者食物中加入矿质元素成分，从饮食中得到这些营养元素的强化

[5]；另一种则是利用生物学途径，即采用改变种植小麦的土壤品质、光照、水分、施肥水平及小麦品种的筛选和改良，来使小麦中的矿质元素组分及含量不断得到改善和提高。

参考文献

1]小麦锌营养效率的研究进展[J].蒿宝珍,姜丽娜,李春喜,邵云.安徽农业科学. 2007(25).

[2]低磷胁迫下磷高效基因型小麦的筛选[J].柏栋阴,冯国华,张会云,陈荣振,王晓军.麦类作物学报. 2007(03).

[3]山东省小麦品种演变及产量性状的遗传分析[J].王江春,于波,王荣,王丽,耿荣萍,陈永娜,李美玲.山东农业科学. 2007(02).

[4]磷、钾对冬小麦养分吸收、分配及运转规律的影响[J].李迎春,彭正萍,薛世川,甄晓林,姜孟辉,高菲,李海峰.河北农业大学学报. 2006(05).

[5]山东省肥料施用与养分平衡状况研究[J].叶优良,杨晓梅,曲日涛,宋海燕,催振岭,陈新平.土壤通报. 2006(03).