小麦是我国最重要的粮食作物和北方居民众多人口的主食,其集中种植区主要分布在我国的缺锌土壤地带。由于人体不能合成锌,所以只能通过膳食摄取,但人体对小麦籽粒中锌的吸收常常受到一些膳食因素的严重干扰,吸收率很低,其中影响最大的是植酸。另一方面,植酸是小麦籽粒中P的主要储存形式,外源供磷的多寡可能对籽粒中的植酸有较大影响,基于以上两点,最终将小麦籽粒锌生物有效性的研究归结在小麦P-Zn-植酸三者关系上。并通过两个营养液培养试验和一个田间试验进行了讨论,主要结论如下:(1)采用螯合-缓冲营养液(chelator-buffer culture solution)进行培养试验,对缺锌条件下3种小麦基因型(绵阳19、邯6172、新麦13)的生长发育状况及对磷、铜、铁、锰营养的影响进行了研究,并且应用4种指标,即锌效率(缺锌与锌充足供应条件下小麦地上部干物质之比)、相对冠根比(缺锌与锌充足供应条件下小麦冠根比之比)、缺锌条件下小麦地上部的锌吸收量、干物质量,对3种小麦的耐缺锌能力进行了比较。结果表明,在锌缺乏条件下小麦地上部生长量明显降低,而根系依然能保持相对较强的生长发育能力;不同小麦基因型对缺锌的耐性存在明显差异,其中邯6172的耐性最强;在缺锌胁迫条件下,小麦地上部Cu、Fe、Mn含量及Cu/Zn、Fe/Zn、Mn/Zn比均明显升高,地上部锌含量与Cu、Fe、Mn含量均呈现极显著负相关关系,说明锌缺乏能够促进Cu、Fe、Mn在地上部的累积。与此相反,锌缺乏条件下小麦P含量及吸收量均明显降低,地上部磷、锌含量之间表现为极显著正相关关系,但与Cu、Fe、Mn相似,缺锌后P从根系向地上部的转运有所升高。同时,对缺锌耐性最强的小麦基因型邯6172在锌缺乏条件下地上部Cu、Fe、Mn含量的升高与P含量的降低幅度均是3种供试小麦中最大的,似乎表明小麦对锌缺乏的耐性大小与对Cu、Fe、Mn的吸收能力及与对P吸收的抑制有关。(2)采用螯合-缓冲营养液培养技术对2种小麦基因型进行了幼苗培养试验,对小麦幼苗植株的磷-锌营养关系进行了研究。结果表明,高磷条件下小麦出现的缺锌黄化与磷中毒症状之间存在着明显区别,本研究结果支持高磷条件下作物出现的黄化是锌缺乏症状而非磷中毒的观点。与缺磷相比,正常供磷促进了小麦的生长,但过量磷对小麦生长有阻碍作用,而且锌的供应加剧了“促进”或“抑制”的程度。正常供应磷锌条件下,小麦幼苗根系或地上部的磷、锌含量、吸收量及转运率均处于相对较高的水平,其余各种处理则因为磷或锌供应量不适宜而使植株的磷、锌营养受到不同程度的影响。另外,磷-锌相互拮抗的作用方式及大小程度不同:磷主要影响小麦根系对锌的吸收,而锌对小麦磷营养的影响主要通过对其从根系向地上部转运的抑制实现;磷对锌的影响要明显大于锌对磷的影响,磷素水平在小麦的磷、锌营养平衡中起着更为重要的作用。总之,磷-锌拮抗作用只在双方供应不适宜的情况下发生,而且相互作用的方式及程度存在明显差异。(3)采用田间试验方法,施用水平高低不等的磷、锌肥,分时期(苗期、拔节期、抽穗期、灌浆期以及成熟期)分器官对小麦磷-锌关系进行了研究。结果表明,施磷降低了小麦地上部各器官锌含量,且随施磷水平的提高作用愈加明显,在时间上主要表现在生长前期(苗期、拔节期和抽穗期);小麦苗期、拔节期和成熟期地上部各器官磷含量在施锌后有所降低,而抽穗期和灌浆期有所提高,表明小麦磷锌拮抗作用可能主要发生在生育前期(包括苗期和拔节期)和后期(成熟期)。在小麦不同的生长阶段,施磷后锌含量降低程度高低顺序为:茎>穗(籽粒或颖)>叶,其中对茎部锌含量的影响主要发生在小麦生长前期,后期主要作用部位是籽粒。施磷后比较明显的降低了小麦地上部锌含量,而施入锌肥后无论对小麦地上部磷含量表现出拮抗还是互助,其差异均比较小,绝大部分没有达到显著水平,这说明磷对锌的影响要远大于锌对磷的影响。总之,磷-锌相互作用对苗期、拔节期小麦茎部和成熟期籽粒的磷、锌营养平衡具有很明显的影响,而且相互作用的程度存在明显差异。(4)通过对田间试验成熟期小麦籽粒植酸的测定,就不同水平的磷、锌肥对小麦籽粒锌生物有效性的影响进行了研究。结果表明,锌肥的施用显著提高了土壤中速效锌含量,并在不同程度上降低了小麦籽粒的P含量、磷锌比、植酸含量以及[植酸]/[Zn2+]摩尔比,有限地提高了小麦籽粒的锌生物有效性。相对与锌,磷肥对小麦籽粒植酸及[植酸]/[Zn2+]摩尔比影响较大:①总体上提高了小麦籽粒中的植酸含量及[植酸]/[Zn2+]摩尔比,降低了小麦籽粒锌生物有效性;②植酸含量及[植酸]/[Zn2+]摩尔比随着磷肥用量的增加而呈单峰曲线变化,过量施用磷肥会降低小麦籽粒中植酸的合成和累积;③同少量(50 kg/ha)与高量施磷(150 kg/ha)相比,[植酸]/[Zn2+]摩尔比以及磷锌比在适量施磷(100 kg/ha)条件下处于较低的水平,综合考虑,适量施磷能取得较高的效益。总之,通过合理的磷肥调控,辅以锌肥的施用,相对降低小麦籽粒的[植酸]/[Zn2+]摩尔比可能才是提高小麦籽粒锌生物有效性的关键。