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《西北农林科技大学》 2018年
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施用纳米氧化锌对小麦锌营养以及籽粒品质的影响

张腾  
【摘要】:黄土高原地区主要粮食作物缺锌严重威胁着该地区人们的健康。在该地区开展作物增锌研究显得尤为重要。本研究采用田间小区试验,设置不施锌(CK)、土施硫酸锌(SZn)、喷施硫酸锌(FZn)、土施+喷施结合硫酸锌(SFZn)以及土施纳米氧化锌(SZnO)、喷施纳米氧化锌(FZnO)和土施+喷施结合纳米氧化锌(SFZnO)7个处理。研究了施锌对冬小麦锌营养的供应能力,以及新型锌肥(纳米氧化锌)的施用对籽粒品质及锌含量分布的作用规律。研究结果可为黄土高原寻找一种更高效更环保的锌肥种类,为全世界缺锌地区的作物锌营养改善做出贡献。主要研究结果如下:(1)所有施锌处理对冬小麦地上部各器官生物量、收获指数、产量三要素等均没有显著影响。但施用纳米氧化锌显著增加了冬小麦的锌含量和累积量,并显著优于硫酸锌处理,尤以单独喷施和土喷结合纳米氧化锌两个处理效果最显著,籽粒锌含量分别提高到31和33 mg?kg~(-1),增幅达47.6%和57.1%。籽粒锌强化指数、籽粒锌利用率和总锌利用率三个衡量小麦锌肥利用效率的指标表明,单独喷施纳米氧化锌(三个指标依次为8.6mg?kg~(-1),4.9%和30.4%)各项指标均显著优于土喷结合处理(0.13 mg?kg~(-1),0.09%和0.45%)。(2)同步辐射的X射线微荧光分析发现,籽粒中锌都主要分布在糊粉层和折痕组织。喷施纳米氧化锌处理该部位的锌含量最高,硫酸锌次之,对照则最低。纳米氧化锌处理也轻微增加了籽粒胚乳部分的锌含量。与此同时,同步辐射的X射线吸收谱(XAS)分析表明,三个处理的籽粒粉末均呈现一致的X射线吸收近边结构谱(XANES),且大部分的锌均以磷酸锌而非植酸锌的形式存在于籽粒中。(3)籽粒重要品质的分析也表明,喷施纳米氧化锌与硫酸锌一样,均没有显著影响籽粒的淀粉、可溶性糖、蛋白质及其组分等物质的含量。综上所述,虽然籽粒胚乳中锌含量仅仅略微增加,而且小麦磨粉过程中会损失大部分的种皮、胚以及糊粉层,但胚乳以及折痕组织纵观整个小麦籽粒样品,因此,喷施纳米氧化锌将会大大提高面粉的锌累积量,增加人类的锌摄入。喷施纳米氧化锌使籽粒锌含量增加的平均值(10 mg?kg~(-1))也达到了目前国际上普遍认同的对于人体锌生物强化有重要意义的水平,同时结合籽粒的安全评估,我们认为这一举措将为改善人类的锌缺乏问题作出巨大的贡献。纳米氧化锌是一个值得推广的新型锌肥。
【学位授予单位】:西北农林科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:S512.1

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