铁强化小麦粉的研究介绍
铁是所有生物体必需的重要元素。全球约34%的人口存在铁缺乏,尤其在发展中国家。儿童、青少年、孕妇等群体更易缺铁,可能导致胎儿死亡、智力受损、免疫力下降等健康问题。谷物作物本身铁含量低,加上土壤中铁的有效性差(尤其在碱性或石灰性土壤中),加剧了铁营养不良问题。农业生物强化是通过施肥提高作物营养含量的有效策略。研究者*Saleem Maseeh Bhattideg等人,在巴基斯坦信德省海德拉巴地区,采用随机完全区组设计,通过田间试验评估了螯合铁(Fe-EDTA)对面包小麦生长、产量和铁浓度的影响。结果:所有施用Fe-EDTA的处理均显著提高了小麦籽粒中的铁含量,其中土壤+叶面联合施用效果最佳,铁含量达 86.54 ± 5.57 mg kg⁻¹。与对照组相比,Fe-EDTA处理使籽粒产量提高21.2%~29.1%,籽粒铁含量提高1.9~4.3倍。
一、材料与方法
试验设计包括四个处理组:
(一)对照组(不施铁)
(二)土壤施用Fe-EDTA(2 kg Fe/公顷)
(三)土壤+叶面联合施用(2 kg Fe/公顷 + 0.2% Fe 在孕穗、开花和乳熟期喷施)
(四)叶面施用(0.2% Fe 在孕穗、开花和乳熟期喷施)
二、结果
(一)生长与产量
Fe-EDTA施用显著提高了株高、分蘖数、穗长、小穗数、千粒重、秸秆产量、籽粒产量和收获指数。不同施用方式间多数参数无显著差异,但土壤+叶面联合施用在穗长、小穗数和千粒重方面表现最佳。
(二)籽粒铁含量
所有Fe-EDTA处理均显著提高籽粒铁含量(见表1):
处理方式 | 籽粒铁含量 (mg kg⁻¹) | 相对于对照的增加倍数 |
对照组 | 19.89 ± 2.90 | — |
土壤施用 | 38.63 ± 1.44 | 1.9 |
土壤+叶面联合施用 | 86.54 ± 5.57 | 4.3 |
叶面施用 | 50.60 ± 4.65 | 2.5 |
土壤+叶面联合施用显著提高了表层土壤的铁含量(见表2):
处理方式 | 土壤铁含量 (mg kg⁻¹) | 相对于对照的增加百分比 |
对照组 | 6.22 ± 0.25 | — |
土壤施用 | 8.17 ± 0.36 | 31.3% |
土壤+叶面联合施用 | 8.89 ± 1.07 | 42.9% |
叶面施用 | 6.41 ± 0.30 | 3.0% |
三、讨论
Fe-EDTA通过促进光合作用、叶绿素合成、酶活性等生理过程,改善小麦生长和产量。
铁在籽粒中的积累可能与Fe-EDTA的协同作用有关,EDTA能增强铁的吸收和转运。土壤+叶面联合施用通过根和叶双重途径吸收铁,显著提高了铁在籽粒中的积累。土壤中铁的保留与粘土和有机质吸附有关,尤其在碱性石灰性土壤中,铁易被固定。
四、结论
Fe-EDTA施用(尤其是土壤+叶面联合施用)能显著提高小麦的生长、产量和籽粒铁含量。推荐在种植小麦品种“Moomal”时采用土壤施用2 kg Fe/公顷 + 叶面喷施0.2% Fe(于孕穗、开花和乳熟期)的方式,以实现最佳产量和铁营养强化。
*Saleem Maseeh Bhatti a, Zulfiqar Ali Mari a, Zohaib Ur Rehman Bughio b, Nizamuddin Depar c, Inayatullah Rajpar a, Muhammad Asif Siddiqui d, Iqra Sultan Rajput a ,2024.Enhancing iron concentration in bread wheat through Fe-EDTA fortification. Eurasian Journal of Soil Science 13(1), 52 - 58