施氮、锌对镉污染小麦产量及籽粒锌、镉含量的影响

为了明确氮、锌、镉处理及其互作对小麦产量和籽粒锌、镉含量的影响,本研究设置盆栽裂区试验,以扬麦25为供试材料,主区氮处理设常氮(1.6 g·盆^-1)和减氮(0.8 g·盆^-1),裂区锌、镉处理设对照、锌处理(150 mg·kg^-1)、镉处理(5 mg·kg^-1)和锌+镉处理,测定小麦产量性状,籽粒不同组分(面粉、次粉和麸皮)氮、锌、镉含量以及籽粒锌、镉有效富集系数。结果表明：与常氮相比,减氮处理使小麦籽粒产量显著降低,这主要与产量构成因子、生物产量和收获指数均显著下降有关;减氮条件下小麦成熟籽粒氮含量(不同组分10%～15%)、镉含量(12%～16%)以及镉有效富集系数亦显著降低。与不施锌相比,土壤施锌对籽粒产量和氮含量均无显著影响,但使籽粒锌含量大幅增加(14%～30%),使镉含量(18%～28%)以及锌、镉有效富集系数均显著下降。土壤镉处理对籽粒产量和氮含量均无显著影响,使籽粒镉含量(38～42倍)以及锌、镉有效富集系数均显著增加,而使锌含量显著下降(3%～12%)。籽粒组分及其与镉、锌处理的互...     

臭氧浓度升高和叶面施锌对小麦籽粒产量、锌浓度及有效性的影响

研究臭氧浓度升高和叶面施锌对小麦产量和籽粒不同组分锌营养的影响,为气候变化背景下小麦的锌生物强化提供理论依据和技术参考。利用自然光气体熏蒸平台,以富锌小麦品种青紫1号为供试材料,臭氧处理设清洁空气和臭氧浓度升高(100nL·L-1,拔节至收获),锌处理设对照(喷清水)和叶面施锌(开花期及花后1周叶面喷施0.1%Zn2+),成熟期测定小麦产量及其构成因素、籽粒各组分的锌浓度、锌含量、植酸浓度以及植酸与锌的摩尔比。叶面施锌处理对小麦籽粒产量没有影响,但臭氧浓度升高使产量平均下降66%。臭氧胁迫导致的产量损失主要与粒重明显减轻(53%)有关,其次亦与每穗粒数减少(27%)有关,而穗数没有变化。麦粒各组分锌浓度、植酸浓度以及植酸与锌摩尔比均表现为麸皮次粉面粉。与清洁空气相比,臭氧浓度升高使籽粒各组分的锌浓度和植酸浓度均明显增加,分别增加15%～41%和8%～45%,各组分植酸与锌摩尔比无显著变化;臭氧浓度升高使小麦面粉锌累积量占籽粒总锌的百分比显著减少。与对照相比,叶面施锌使小麦各组分锌浓度平均增加22%～24%,使植酸与锌摩尔比平均减少15%～19%,但籽粒各组分植酸浓度以及锌在各组分的分配比例均无显著影响。臭氧与锌处理对所有测定参数均无交互作用,但这两个处理与籽粒组分之间多存在不同程度的互作效应。臭氧胁迫环境下青紫1号籽粒产量和锌累积量大幅下降,籽粒各组分锌浓度显著增加,但生物有效性没有变化;花后叶面施锌对小麦产量没有影响,但使籽粒不同组分锌的营养水平均明显增加,且增幅不受臭氧浓度升高的影响。     

叶面喷施锌锰肥对小麦镉积累和转运的影响

通过大田试验研究了叶面喷施锌锰肥(配合有机硅增效剂)对小麦镉积累和转运的影响.结果表明:①叶面喷施锌锰肥(配合有机硅增效剂)小麦产量有增加趋势.②叶面喷施锌锰肥(配合有机硅增效剂)能增加小麦地上部分锌锰含量,降低小麦籽粒中镉的含量("川麦104"降低9.38％;"川育25"降低13.1％).③叶面喷施锌锰肥(配合有机硅...     

大气CO2浓度升高和叶面施锌对武运粳23稻米不同部位锌浓度和有效性的影响

2013年利用稻田FACE(Free Air CO2Enrichment)平台,以武运粳23为供试材料,主区CO2处理分别设置环境CO2浓度(Ambient)和高CO2浓度[比Ambient高(200±40)μL·L-1]两个水平,裂区锌处理分别设置对照(不施锌)和叶面施锌(齐穗后每隔5 d喷施0.2%ZnSO4,共3次)处理,研究常规粳稻籽粒不同部位锌浓度、植酸浓度以及[植酸]/[Zn2+]摩尔比值对CO2和锌处理的响应。结果表明,籽粒不同部位的锌浓度、植酸浓度以及[植酸]/[Zn2+]摩尔比均表现为精米糙米糠层,糠层部位分别是精米部位的4.8、45.3倍和9.6倍。大气CO2浓度升高对精米、糙米和糠层部位锌浓度均无显著影响,但锌处理使对应部位锌浓度平均分别增加8.5%、17.1%和22.7%,均达显著或极显著水平。CO2和锌处理对稻米各部位植酸浓度均无显著影响。大气CO2浓度升高对稻米各组分[植酸]/[Zn2+]摩尔比均无显著影响,但锌处理使精米、糙米和糠层[植酸]/[Zn2+]摩尔比平均分别下降5.2%、12.9%和18.7%,糙米和糠层部分达显著水平。方差分析表明,锌处理与部位间的互作对锌浓度、[植酸]/[Zn2+]摩尔比的影响达极显著和显著水平。糙米和糠层中[植酸]/[Zn2+]摩尔比与对应部位锌浓度均呈极显著负相关,但与植酸浓度相关不密切。以上数据说明,高浓度CO2环境下武运粳23稻米不同部位锌浓度及有效性无显著变化,但结实期叶面喷施锌肥,可改善该品种稻米不同部位特别是外层的锌营养水平。     

锌肥施用对我国小麦籽粒锌含量的影响

为了探究锌肥施用对我国小麦籽粒锌含量的影响,本研究通过文献查阅和数据收集,分析了我国小麦籽粒锌含量特征以及不同锌肥施用方式对小麦籽粒锌含量的影响。结果表明,我国小麦锌肥施用方式主要有土壤施用、叶面喷施以及土壤施用+叶面喷施,且土壤施用时锌的平均投入量（12.6 kg·hm^-2）大于叶面喷施（1.57 kg·hm^-2）。不施锌肥时小麦籽粒锌含量范围为 14.6~50.0 mg·kg^-1,且 95.3%的小麦籽粒锌含量低于 40 mg·kg^-1;土壤施用+叶面喷施处理时小麦籽粒锌含量范围为 24.0~70.9 mg·kg^-1,且76.2%的小麦籽粒锌含量高于40 mg·kg^-1。锌肥的施用显著提高了小麦籽粒中的锌含量,不同施肥方式下小麦籽粒锌含量平均增率排序为土壤施用+叶面喷施（62.6%）>叶面喷施（47.2%）>土壤施用（24.6%）。土壤施用或叶面喷施锌肥时,小麦籽粒锌含量增率与外源锌投入量呈显著正相关（P<0.05）,当每公顷锌投入量增加1 kg时,籽粒锌含量分别提高0.74%和16.39%。土壤施用、土壤施用+叶面喷施时锌肥的平均利用率较低（0.59%、0.94%）,而叶面喷施锌肥平均利用率较高（7.27%）。研究表明,不同施锌方式均能提高小麦籽粒锌含量,且土壤施用+叶面喷施的效果最好,而叶面喷施方式下锌肥利用率最高。     

结实期叶面施锌对小麦籽粒不同部位锌生物有效性的影响

2011年在土培条件下,以扬麦16号、扬麦13号和扬辐麦2号为供试材料,于花后每隔一周分别喷施0.2%或0.4% ZnSO4 3次,以喷施等量清水为对照,成熟期收获小麦籽粒并进一步区分为麸皮、次粉和面粉,测定各组分植酸浓度以及植酸与锌的摩尔比,明确结实期叶面施锌对小麦籽粒锌有效性的影响。结果表明：对照小麦籽粒麸皮、次粉和面粉植酸平均浓度分别为19.4、5.3、1.8 mg·g-1,最高和最低浓度相差约11倍。0.2%、0.4% ZnSO4处理对小麦麸皮、次粉和面粉中的植酸浓度均无显著影响,小麦面粉部位植酸与锌摩尔比明显小于麸皮和次粉部位。0.2% ZnSO4处理使供试品种麸皮、次粉和面粉部位的植酸与锌摩尔比平均分别下降37%、44%和43%;0.4% ZnSO4处理使对应部位植酸与锌摩尔比平均分别减少54%、58%和54%,均达极显著水平。尽管籽粒各组分植酸浓度以及植酸与锌摩尔比多存在品种间差异,但品种与锌处理间未发现互作效应。结合该研究前报可知,小麦花后叶面施锌不仅大幅增加现代小麦品种籽粒不同组分的锌浓度,而且使锌的有效性明显增强,是一种快捷的生物强化手段。     

叶面施锌对油菜镉锌生物可给性与形态的影响

为探究叶面施锌（Zn）对叶用油菜镉（Cd）和Zn生物可给性的影响与调控机理,通过盆栽试验,采用体外消化和连续提取方法,研究喷施不同浓度ZnSO₄和EDTA·Na₂Zn对两种油菜（Cd低积累品种华骏和普通品种寒绿）地上部Cd/Zn含量、生物可给性以及化学形态的影响,并通过相关性分析和线性拟合方法研究叶面施Zn影响下Cd/Zn生物可给性的变化与形态占比的关系。结果表明,叶面施Zn对油菜地上部Cd含量无显著影响,Zn含量显著升高。喷施ZnSO₄降低了油菜Cd和Zn的生物可给性比例,最大降幅分别为24.37%和6.07%;而喷施4 mmol·L^-1 EDTA·Na₂Zn则显著提高了油菜生物可给态Cd含量,同时提高了Zn的生物可给性比例,最大增幅分别为49.19%和8.40%。喷施ZnSO₄明显降低油菜乙醇提取态Zn的占比,最大降幅为10.88%;而喷施EDTA·Na₂Zn则明显提高油菜乙醇、H₂O提取态Cd以及乙醇提取态Zn的占比,最大增幅分别为25.59%、52.74%以及13.23%。油菜Cd/Zn的乙醇和H₂O提取态含量与其生物可给态含量、乙醇和H₂O提取态占比与其生物可给性比例分别呈极显著的正相关性,这表明油菜Cd/Zn的乙醇和H₂O提取态对其生物可给性贡献最大,叶面施Zn主要通过影响乙醇和H₂O提取态Cd/Zn进而调控其生物可给性。     

高CO2浓度和叶面施锌对稻米锌营养的影响

水稻是全球半数以上人口的主食,增加稻米中的锌营养水平对解决人类锌缺乏至关重要。依托稻田FACE（Free Air CO₂ Enrichment）平台,采用9个现代品种为供试材料,CO₂处理设置环境CO₂浓度（Ambient）和高CO₂浓度（增200 μmol·mol^-1）两个水平,锌处理设置对照（不施锌）和叶面施锌（灌浆前期喷施0.2% ZnSO₄）处理,研究水稻糙米产量、锌浓度、锌有效性以及锌肥利用率对CO₂和锌处理的响应及其品种间差异。结果表明,与Ambient相比,高CO₂浓度使所有品种糙米产量平均增加15.7%,但对糙米锌浓度、植酸浓度及植酸与锌摩尔比均无显著影响,不同品种和不同锌处理条件下趋势均一致;高CO₂浓度下扬稻6号和隆两优1988糙米籽粒锌肥利用率显著降低,而其他品种无显著变化。花后叶面施锌对糙米产量及植酸浓度无显著影响,但使糙米锌浓度平均增加37.3%,植酸与锌摩尔比平均降低29.1%,不同品种间响应幅度存在显著差异。以上数据说明,在环境CO₂浓度和CO₂浓度升高两种情形下,水稻花后叶面喷施锌肥均可显著改善稻米的锌营养水平,幅度因品种而异,而高CO₂浓度使部分籼稻品种的锌肥利用率显著下降。     

叶面补施水溶肥料对旱区小麦生长的影响

在洛阳市洛龙区农场进行的叶面喷施磷酸二氢钾、黄腐酸、黄腐酸＋含腐植酸水溶肥料与有机水溶肥料对干旱地区小麦生理指标及产量的影响试验表明,喷施水溶性肥料增强了小麦叶片的SOD和POD活性,提高了叶片的叶绿素含量,降低了叶片的相对电导率及丙二醛含量,以喷施黄腐酸＋含腐植酸效果最好,小麦折合产量7683.0 kg/hm2,较喷清水处理增产624.0 kg/hm2,增产率8.8%。     

基施氮肥及灌浆前期喷施锌肥对小麦籽粒富锌及蛋白组分含量的影响

【目的】叶面喷锌（Zn）是提高小麦籽粒锌含量进而解决人体缺锌问题的有效农艺措施。探明不同施氮（N）量下叶面喷锌后小麦全粒及面粉中的富锌效果及对蛋白组分含量的影响。【方法】基于长期定位试验,于2018—2020年连续进行了两年裂区田间试验。以基施不同用量氮肥（N₀、N₁₂₀、N₂₄₀,施N量分别为0、120、240 kg∙hm^-2）为主区,副区为灌浆前期喷施锌肥处理（Zn₀、Zn₁,分别为喷H₂O、喷0.4% ZnSO₄·7H₂O）,测定了灌浆前期和成熟期各部位锌含量、叶片等营养器官中锌向籽粒的转移量及分配、籽粒和面粉中蛋白质及其组分含量。【结果】与N₀相比,N₁₂₀和N₂₄₀处理籽粒产量显著提高,增幅达88%—114%,但N₁₂₀和N₂₄₀处理之间并无显著差异。叶面喷锌均能显著提高小麦籽粒和面粉锌含量且籽粒达富锌标准,而不受施氮量的影响,其中,N₁₂₀、N₂₄₀处理小麦籽粒锌含量分别比N₀处理提高0.95和1.12倍。与N₀相比,施用氮肥均提高了小麦灌浆前期叶片等营养器官中氮、锌向籽粒的转移量,但降低了二者的转移比例,其中氮转移比例由60.2%下降至48.6%,锌由55.4%下降至42.3%。无论喷锌与否,氮、锌向籽粒的转移量及成熟期籽粒中氮、锌含量均呈显著线性正相关,且喷锌时氮、锌协同效应更为显著。与灌浆前期相比,成熟期小麦籽粒和面粉中储藏蛋白（醇溶蛋白和谷蛋白）含量显著增加,约占蛋白含量的80%—84%。施氮对籽粒和面粉中醇溶蛋白和谷蛋白含量提升幅度高于清蛋白和球蛋白,且以谷蛋白最大,而喷锌不影响籽粒和面粉中蛋白质及其组分含量,但在Zn₁条件下,施氮对籽粒和面粉中谷蛋白含量的提高幅度高于Zn₀条件下,分别提升37.5%和38.1%。【结论】叶面喷锌能够实现籽粒富锌,但不影响籽粒和面粉中蛋白质及其组分含量,表明籽粒和面粉中存在足够的用于锌储存的蛋白质库。因此在潜在缺锌石灰性土壤上,通过合理施用氮肥结合小麦灌浆前期叶面喷锌,能在保证小麦高产稳产的同时提高籽粒氮、锌营养品质。     

喷施硫酸锰和硫酸锌对小麦籽粒镉锰锌生物可给性的影响

为探明喷施叶面肥对小麦镉（Cd）污染健康风险的影响,通过大田试验,采用体外模拟消化方法,研究喷施不同浓度MnSO₄和ZnSO₄对小麦籽粒中Cd、锰（Mn）和锌（Zn）的含量及生物可给性的影响,计算人体对小麦Cd、Mn和Zn的摄入量,评价喷施Mn肥和Zn肥对降低人体Cd摄入、提高Mn和Zn吸收的作用。结果表明：喷施MnSO₄和ZnSO₄可显著降低小麦籽粒的Cd含量,最大降低率可达47.45%;喷施MnSO₄显著提高小麦Mn含量;喷施中高浓度的ZnSO₄显著提高小麦Zn含量。小麦Cd、Mn和Zn在胃阶段的生物可给性明显高于小肠阶段;高浓度ZnSO₄处理显著降低小麦Cd在胃阶段的生物可给性,提高Zn在胃阶段的生物可给性;高浓度MnSO₄处理使小肠阶段小麦Mn和Zn的生物可给性显著升高。食用Cd污染的小麦有Cd摄入量过高的健康风险,而ZnSO₄、高浓度MnSO₄以及中高浓度锰锌肥复配处理可显著降低人体食用小麦摄入Cd的量,最大降低率达42.86%;喷施MnSO₄显著提高小麦Mn的膳食摄入量;食用喷施MnSO₄和ZnSO₄处理的小麦可满足膳食Zn摄入的需要,其中喷施高浓度MnSO₄处理效果更好。研究表明,喷施高浓度MnSO₄可显著降低小麦Cd含量和人体Cd摄入量,显著提高小麦Mn含量以及Mn和Zn的生物可给性,从而显著提高人体Mn和Zn的摄入量。     

叶面喷施锌离子对水稻各器官镉积累特性的影响

为了探讨锌离子对稻米镉(Cd)积累特性的影响,在水稻开花期喷施不同浓度的ZnSO_4,对成熟期水稻各器官的Cd含量及其他必需元素的变化进行了分析。研究结果表明:在相同的Cd污染农田中,不同处理间晚稻各器官中的Cd含量明显高于早稻。与对照相比,叶面喷施5 mmol·L~(-1)和10 mmol·L~(-1)ZnSO_4能够显著降低晚稻和早稻籽粒和穗轴以及穗下节中的Cd含量,籽粒中的Cd含量和穗下节以及倒二节中的Cd含量还呈极显著正相关。此外,无论是对照还是各处理小区,晚稻和早稻穗下节中的Cd含量是穗轴和旗叶Cd含量的10倍左右,倒二节Cd含量是倒二节间中Cd含量的3倍左右。与此同时,喷施5 mmol·L~(-1)和10 mmol·L~(-1)的ZnSO_4使晚稻籽粒中的Zn含量分别增加13.81%和44.60%,早稻籽粒中的Zn含量分别增加39.02%和47.88%,但对籽粒中的Mg含量无显著影响。此外,喷施10 mmol·L~(-1)的ZnSO_4显著降低了早稻和晚稻籽粒中的K、Ca、Mn含量。由此可见,叶面喷施ZnSO_4主要通过提高Zn向籽粒的转运效率来抑制Cd由营养器官向穗轴及籽粒的转运,从而产生降Cd增Zn的明显效果。     

叶面喷施硒对紫色小麦镉积累的影响

为降低紫色小麦籽粒对镉(Cd)的积累能力,确保食品安全,本研究采用大田试验分析叶面喷施3种浓度亚硒酸钠(Na2SeO₃)溶液对4种紫色小麦Cd含量的影响,并通过分析Cd在小麦中的富集和亚细胞分布特征揭示其作用机理。结果表明：施硒(Se)后小麦各器官Cd含量呈下降趋势,富集系数均显著降低(P<0.05)。施Na2SeO₃浓度为0.8 mmol·L^-1时,小麦籽粒中Cd含量较对照(不施Se)降低47%～63%。4种小麦茎到籽粒和叶到籽粒的Cd转运系数均显著降低(P<0.05),降幅分别为22%～46%和34%～61%。小麦根和叶亚细胞中的Cd含量均表现为可溶性组分>细胞壁>细胞器,施Se降低了小麦亚细胞各组分中的Cd含量,提高了Cd在根和叶亚细胞可溶性组分中的占比。研究表明,叶面喷施Se能增强紫色小麦对Cd的区室化作用,抑制Cd向籽粒的转运,并使籽粒中Cd含量达到《食品安全国家标准食品中污染物限量》(GB 2762—2017)的要求。     

叶面喷施不同浓度锌对水稻锌镉积累的影响

采用田间小区试验研究在水稻灌浆初期叶面喷施不同浓度锌(1~5 g·L-1Zn SO4)对水稻(株两优189)产量、各器官镉锌含量和镉转运的影响。结果表明:叶面喷施1~5 g·L-1Zn SO4对水稻产量无显著影响(P0.05)。叶面喷施1~5 g·L-1Zn SO4水稻各器官Cd含量降低、而Zn含量提高。糙米Cd含量降低9.0%~47.8%,Zn含量提高31.7%~55.6%。喷锌后根到第一节Cd转运系数(TF第一节/根)、旗叶向第一节Cd转运系数(TF第一节/旗叶)和穗轴到糙米Cd转运系数(TF糙米/穗轴)分别降低5.8%~43.7%、1.0%~30.3%和4.7%~26.7%。糙米Cd含量与TF第一节/根、TF糙米/穗轴和根Cd含量呈极显著正相关关系(P0.01)。研究结果表明,叶面喷锌降低糙米Cd含量主要是由于抑制根Cd吸收和降低根和旗叶向第一节及穗轴向糙米的转运引起的。喷施3~5 g·L-1Zn SO4显著降低糙米Cd含量,是叶面调控稻米Cd含量的适宜用量。     

土壤镉污染对小麦生长及镉吸收的影响

为明确小麦对镉的吸收状况,以扬麦13号为材料,采用盆栽试验,分析了不同外源镉污染水平（0、5、10、20 mg·kg^-1和50mg·kg^-1）对小麦生长状况、光合生理指标、磷含量及镉吸收的影响,并使用目标危险系数（THQ）法预估了食用该小麦籽粒对人体健康产生的风险。结果表明,低浓度的外源镉（<10 mg·kg^-1）未显著影响小麦的生长速率、各部位生物量、光合生理指标和小麦各部位的磷含量。但当外源镉浓度增大时,小麦生长速率受到抑制。当外源镉浓度>20 mg·kg^-1时,小麦生物量、蒸腾速率及磷含量显著降低。小麦各部位的镉含量及籽粒中镉的THQ值都随镉污染水平的增大而增加,各污染水平下THQ值均大于1,且儿童的THQ值大于成人。研究结果显示,虽然中、低浓度的外源镉不会对小麦生长造成显著的影响,但在该环境中生长的小麦籽粒中的镉含量仍然会对人体造成明显的不利影响,表明仅依靠镉对小麦的生长影响不足以说明镉对小麦及人体的危害,必须综合各个指标来讨论。     

Grain zinc and iron concentrations of Chinese wheat landraces and cultivars and their responses to foliar micronutrient applications

Grain zinc(Zn) and iron(Fe) concentrations and their responses to foliar application of micronutrients in 28 Chinese wheat landraces and 63 cultivars were investigated in a two-year field experiment. The average grain Zn and Fe concentrations were 41.8 mg kg^–1(29.0-63.3 mg kg^–1) and 39.7 mg kg^–1(27.9-67.0 mg kg^–1), respectively. Compared with cultivars, landraces had greater grain Zn(11.0%) and Fe(4.8%) concentrations but lower harvest index(HI), grain...     

喷施不同形态锰肥对叶用油菜镉累积及亚细胞分布的影响

为探明喷施锰肥对叶用油菜累积镉的调控作用,采用盆栽试验,研究喷施不同浓度的MnSO_4、Mn(CH_3COO)_2和EDTA·Na_2Mn对两种叶用油菜(Cd低积累品种华骏和普通品种寒绿)生物量以及Cd和Mn含量的影响,并通过分析Cd在叶用油菜体内的吸收转运规律以及亚细胞分布特征揭示其作用机理。结果表明,喷施3种形态Mn肥对Cd低积累叶用油菜地上部和根部生物量无显著影响,喷施高浓度Mn(CH_3COO)_2和EDTA·Na_2Mn显著降低普通叶用油菜地上部生物量。喷施MnSO_4和Mn(CH_3COO)_2处理降低叶用油菜Cd含量、提高Mn含量的效果明显优于EDTA·Na_2Mn处理,其中,0.4 g·L~(-1)Mn的MnSO_4和0.2 g·L~(-1)Mn的Mn(CH_3COO)_2处理降低Cd低积累叶用油菜地上部Cd含量的效果最佳,可使其分别降低29.2%和31.0%。喷施Mn肥显著降低叶用油菜总Cd累积量,使Cd转运系数显著升高,叶用油菜地上部Cd含量与总Cd累积量呈极显著的相关性(P0.01),而与Cd转运系数则无显著相关性。Cd和Mn在叶用油菜地上部主要分布在细胞可溶组分中,其次为细胞壁。喷施Mn肥后,Cd和Mn在细胞壁组分的分配比例降低,在可溶组分的分配比例升高。总之,喷施0.4 g·L~(-1)Mn的MnSO_4和0.2 g·L~(-1)Mn的Mn(CH_3COO)_2可以显著降低低积累叶用油菜地上部Cd含量,提高其Mn含量,同时不影响叶用油菜生长,是保障Cd低积累叶用油菜安全优质生产的较好措施。