锌、硫是作物正常生长必需的微量元素,具有重要的生理生化作用,同时,锌、硫也是维持人体健康的必需微量营养元素。锌缺乏会导致体质下降、视力下降或失明、智力发育不良和免疫力降低等疾病[1],硫缺乏会导致人体无法正常合成蛋白[2]。因此,近年来,植物微量元素营养状况及其与人体健康的关系,特别是禾谷类锌、硫等元素的生物强化越来越受研究者关注[3-6]。土壤微量元素缺乏是限制我国大部分地区作物进一步增产提质的重要限制因子[7-8]。
小麦是我国主要粮食作物,安徽小麦常年种植面积253万hm2,是我国小麦主产区之一。由于光、温、水的限制,安徽小麦主要分布于淮河以北。该区域土壤锌和硫缺乏[9-10],是小麦品质不高的主要原因。研究表明合理的氮、磷、钾配比可以改善该区域小麦的品质[11-12]。随着测土配方施肥技术的普及,合理的氮、磷、钾配比对改善小麦品质的作用越来越明显,通常情况下,给营养缺乏的土壤补充相应的元素可进一步提高小麦品质。大量研究表明小麦分别增施锌肥和硫肥可以改善小麦品质[3-4,6]。而配方肥同时配施锌肥和硫肥对小麦品质的影响,尚缺乏系统的研究。因此,本研究在安徽北部小麦主产区进行配方肥增施锌肥和硫肥试验,通过研究小麦产量、养分积累及利用率、蛋白质含量及其组分、淀粉含量及其组分、籽粒锌和硫含量及其积累量,探究配方肥配施锌肥和硫肥对小麦产量和品质的影响,以期为通过现代农艺措施促进小麦提质增效提供理论和实践依据。
1 材料与方法1.1 供试材料与试验地概况
试验地点位于安徽省宿州市埇桥区西二铺村和湖町村(皖北小麦主产区),土壤类型为砂姜黑土,属于温带半湿润季风气候区,多年平均气温为14 ℃,全年日照时数为2 323~2 472 h,年平均降水量在744~ 896 mm之间,土壤理化性质见表1。土壤有效锌含量低于0.50 mg · kg-1,土壤有效硫含量低于10.0 mg · kg-1,分别属于很低和极缺水平[9,13]。试验地采用冬小麦-夏玉米轮作方式。西二铺村试验于2017年10月20日开始小麦播种,播种量为225 kg·hm-2,品种为烟农19;湖町村试验于2017年10月29日开始小麦播种,播种量为300 kg·hm-2,品种为烟农999。播种行距统一为20 cm,2018年6月3日收获。
表1 试验地土壤理化性质Table 1 Soil