论富含微量营养素的肥料对粮食作物营养品质的影响

[美]罗斯·韦尔奇，[澳]罗宾·格林汉姆，[土]埃斯迈尔·卡科马克，段士爱 译

(丽江师范高等专科学校，云南 丽江 674100)



论富含微量营养素的肥料对粮食作物营养品质的影响

[美]罗斯·韦尔奇，[澳]罗宾·格林汉姆，[土]埃斯迈尔·卡科马克，段士爱 译

(丽江师范高等专科学校，云南 丽江 674100)

摘要：“农艺生物强化”策略认为，生产出富含微量营养素的粮食作物说明产出微量营养素密集的食物是一个有效的农业措施。全球范围内大部分谷物耕地的土壤中物理和化学成分都欠佳，如土壤中有机质和含水量低而pH值和碳酸钙含量高。这种不利的土壤条件会严重降低土壤的化学溶解能力和植物根部吸收微量营养素的能力，尤其是锌和铁。例如，把土壤的pH值提高到碱性范围(pH6.5或更高)，溶解度会降低(数倍)，锌运输到根系表面的能力也会降低。在一个对花生的研究中发现，把土壤的pH值从5.2提高到6.8，则花生叶子中锌的含量从200毫克/公斤降低至20毫克/公斤(Parker 和Walker, 1986)。已发表的数据表明，土壤有机质和土壤根际可溶性锌浓度之间存在较强的正相关关系(Catlett 等人., 2002)，强调土壤有机质对植物根部吸收锌的重要性。因此，粮食作物的种子或新开发的生物强化品种种子从化学成分欠佳的土壤中吸收微量营养素会使种子中锌浓度难以达到理想的状态。所以，对以食物来补充微量营养素的人群来说，加强农艺生物强化(施肥)是十分必要的策略，也许还有助于耕地资源匮乏的地区提高作物的产量。

关键词：施肥；营养素；设计；农业体系

1施肥对土壤营养的重要意义

施肥并非是一个解决育种问题的替代或独立方案，而是互补和协同。把这些农业手段相结合就能够培育出人类所需要的并且富含各种微量营养素的理想种子。当然,就作物基因而言,在开发和发布通过不同育种程序时,如根据收获以及育种程序,将充分表达他们的遗传能力充分扩展时可用/土壤中微量元素的溶池维护解决方案(根吸收)和叶组织(re-translocation到种子)。保持高可用池的微量元素在土壤溶液和叶组织可以通过土壤和叶片微量元素肥料的应用。

有已发表的资料表明应用微量营养素肥料有助于使种子富含各种微量营养素，如锌、硒和碘。在此已经提出了多个例子说明锌肥对谷物中锌含量的影响。读者可以参看有关锌和碘的例子。看铁的例子可知还没有有效的农艺方法使种子富含铁从而满足人类的需求。

对于锌，目前公布的结果显示，叶面应用锌肥对粮食中锌含量的增加有着显著的效果。在锌匮乏的土耳其，土壤中缺乏微量营养素是众所周知的，在土壤中施含有锌的肥料能提高粮食中锌的含量(图1)，同时能提高粮食的产量。将含锌的土壤和叶面喷洒锌元素相结合，是增加粮食锌含量最为有效的一种方式。(产量高达3倍)， (Cakmaket al., 2010b)。

在土壤中施锌肥对粮食锌含量的提高并不总是一直具有积极的影响，特别是在含有锌元素的土壤中。相比之下，无论土壤条件如何，含锌肥料在叶面的应用大大提高了粮食的锌含量，满足了人类生存发展的需求。在全球7个国家进行的一项针对小麦和大米生产锌施肥的项目中，土壤中锌肥的应用对粮食中锌含量的增加是无效的，而在叶面施洒硫酸锌肥对增加粮食锌含量有显著的效果，小麦锌含量高达85% (Zou et al., 2012)，水稻25%，(Phattarakul et al., 2012)，所有这些与土壤条件、管理方法与栽培品种无关。

2设计可提高营养产出的农业体系

设计可提高营养产出和促进人类健康的农业体系。为满足人类的基本营养需求，多样化的农业体系(包括作物，畜牧业和水产业)是一个不可或缺的重要因素(Graham et al.,2001)。事实上，为了生存和发展人类至少需要43种营养(参看表1)，这些营养主要是通过农业系统来提供的。通常情况下，农业生产主要是为了提高产量而没有太多的关注其营养产出和人体健康，但是可以以改善和提高人类营养和健康水平为主旨来发展农业(McIntyre et al., 2001; Graham et al., 2007)。然而，这样的农业是不会实现的除非在发展和实际耕作中，农业政策和计划包含这样的想法。(IFPRI, 2012; Haggblade, 2012)。综合农业体系认为通过丰富多样的食物来满足人类的营养需求，从而确保营养安全是必须的(Frison et al., 2006; Graham et al.,2007)。利用高能作物合理搭配，以确保为人类提供充足且丰富的营养：动物/鱼类为蛋白质的主要来源，蔬菜和水果富含微量营养素并富含有益健康的抗氧化物。包括原住民在内的所有人都认为，传统的富含微量营养素的作物是可以提高营养产出的(国家研究委员会, 1996; Tontisirin et al., 2002)。

表1　该表中的43种基本营养为人类生存所需，表中标*的营养素不被视为必需营

中图分类号:S153

文献标志码：A

文章编号：1671-1602(2016)08-0029-01