对普通小麦进行硫和硒的叶面施肥可以改善蛋白质组成，并减少抗营养化合物的含量

《Fisioterapia》：Sulphur and selenium foliar fertilization enhances the protein profile and reduces anti-nutritional compounds in common wheat

小麦 foliar施用硫（S）和硒（Se）对营养品质及加工特性的影响研究。在意大利托斯卡纳采用split-split-plot设计，分析Bologna（现代品种）和Sieve（老品种）对S（0、3.2、6.4 kg/ha）和Se（0-20.54 g/ha）响应。结果显示：S显著降低植酸（Phy）和自由天冬酰胺（ASN），提高面筋蛋白比例，改善面团强度（W值提升约3%），且品种间响应差异显著（Bologna更优）；Se单独施用效果有限，但与S协同可进一步降低Phy:Fe、Phy:Zn等摩尔比（最高降低81.9%），提升矿物质生物利用率。研究证实精准施用S和Se可同步改善小麦营养与加工品质，为绿色食品生产提供新策略。

　　在面对全球微量营养素缺乏的挑战时，提高小麦的营养和加工质量成为农业研究的重要目标。传统的作物改良策略通常以产量为核心，而忽视了营养成分的提升，导致主食作物中关键营养素的浓度较低，同时含有较多的抗营养因子。为了应对这一问题，科学家们探索了叶面施肥作为一种有效手段，特别是在引入微量营养素如硒（Se）和宏量营养素如硫（S）方面。本研究旨在评估叶面施用Se和S对两种小麦品种——代表现代品种的Bologna和代表传统品种的Sieve——在产量、蛋白质组成、矿物质生物利用度和面团特性上的影响。通过这种多维度的分析，研究揭示了在田间条件下，叶面施肥策略如何能够优化小麦的营养和加工性能，同时为农业实践提供了新的视角。

研究的背景显示，随着全球人口的持续增长，确保不仅数量充足而且营养丰富的粮食供应成为迫切需求。小麦作为全球广泛消费的主食作物之一，其营养价值和加工性能直接影响着人类健康和食品产业的发展。然而，传统小麦品种在营养成分上往往表现不佳，而现代农业技术在提高产量的同时，未能有效改善其营养结构。因此，通过营养强化手段，特别是叶面施肥，成为一种可行的解决方案。这种方法不仅提高了作物对营养素的吸收效率，还能够根据不同的地理和季节条件进行定制化管理，具有较高的灵活性和适用性。

研究方法采用了分块设计的田间试验，覆盖了两个生长季节，研究地点位于意大利托斯卡纳地区的“La Tenuta di Cesa”农场。该地区具有亚地中海气候，夏季干燥炎热，冬季温和多雨，土壤类型为粘壤土，pH值偏碱性，营养元素含量较低。研究选取了两种不同品种的小麦：Bologna是现代高产品种，具有矮秆、高产潜力、均匀性和优异的面包制作性能；Sieve是旧品种，具有较高的植株高度、较低的产量潜力和独特的谷物质量特征。选择这两种品种，是为了比较不同遗传背景对叶面施肥响应的影响。试验设计中，S和Se的施用分为三个和五个不同的剂量，分别在灌浆期和拔节期进行。通过这种方式，研究人员能够全面评估不同营养素和剂量对小麦产量和质量的影响。

研究结果显示，Se和S的叶面施用对小麦产量没有显著影响，进一步强调了基因型在决定产量中的主导作用。然而，Se和S对小麦的蛋白质组成和加工性能有显著影响。蛋白质浓度主要受品种影响，占总变异性的86.05%，而Se的施用则对蛋白质浓度有中等程度的影响。S的施用对总蛋白质没有显著作用，但改变了蛋白质组成，降低了麸蛋白含量，同时增加了谷蛋白含量。这种变化导致了麸蛋白与谷蛋白比例的调整，可能对面团的流变特性产生影响。研究还发现，Se的施用显著降低了谷物中的植酸（Phy）含量，而植酸与Se、Fe、Zn的摩尔比值的下降表明了矿物质生物利用度的提高。此外，S的施用对自由天冬酰胺（free ASN）的含量有显著影响，而Se的施用则在S供应充足的情况下进一步降低了其浓度。这些发现表明，S和Se的叶面施用可以有效减少小麦中可能形成致癌物丙烯酰胺的前体物质，从而提升食品安全性。

从技术角度分析，S的施用对蛋白质组成的影响更为显著，特别是在植株中的蛋白质分配和面团强度方面。S的增加显著提高了谷蛋白和总谷物蛋白的含量，而Se的施用则在一定程度上降低了谷蛋白的含量，但其效果不如S显著。这种变化对面团的强度和延展性有重要影响，可能通过调整蛋白质亚基的比例，影响面团的物理特性。此外，S的施用还对植酸与锌的摩尔比值产生了影响，表明S在影响微量元素生物利用度方面具有特定作用。这些发现为小麦的营养改良提供了新的思路，即通过调整营养素的种类和剂量，可以优化蛋白质组成和矿物质生物利用度，从而提升小麦的整体营养价值。

在实际应用层面，研究强调了基因型在营养改良策略中的关键作用。不同的小麦品种对S和Se的反应存在差异，表明在制定叶面施肥方案时，需要考虑品种的遗传背景和营养需求。例如，Bologna在S施用下表现出更强的蛋白质分配能力，而Sieve则对S的反应更为敏感。这种差异可能源于品种在氮代谢和硫代谢上的不同效率。因此，未来的农业实践应更加注重品种的差异化管理，以实现营养改良的最大效益。同时，研究还指出，Se的施用虽然对蛋白质组成有影响，但其效果具有剂量依赖性和品种特异性，因此需要在适宜的剂量和条件下应用，以避免可能的负面效应。

此外，研究还探讨了S和Se对小麦加工性能的影响。面团强度（W）和延展性/弹性比值（P/L）主要受基因型控制，但S的施用对这些参数有一定的改善作用。这表明，S的施用可以在一定程度上提升小麦的加工性能，尤其是在某些品种中表现出更强的响应。然而，Se对这些参数的影响较为有限，说明其主要作用在于营养成分的优化，而非加工性能的直接提升。因此，在制定叶面施肥策略时，需要综合考虑营养改良和加工性能提升的需求，以实现最佳效果。

研究的结论表明，尽管基因型在决定小麦质量特性方面起着主导作用，但Se和S的叶面施用显著提升了小麦的营养价值和加工性能。这为未来的农业实践提供了重要的参考，即在不牺牲产量的前提下，通过营养强化手段提高小麦的营养价值。同时，研究也指出，现有的文献多关注单一营养素或受控环境下的影响，而本研究在田间条件下评估了S和Se的联合应用，揭示了它们在提升小麦营养质量方面的协同作用。

本研究的意义在于，它不仅为小麦的营养改良提供了新的方法论支持，还强调了基因型在作物响应中的核心地位。通过结合基因型差异和营养素施用策略，可以实现对小麦质量特性的精准调控，从而满足不同消费者群体的需求。同时，研究还指出了叶面施肥在农业可持续发展中的潜力，特别是在提升食品营养价值和安全性方面。未来的研究应进一步探讨不同环境条件下S和Se施用的效果，以及它们对人类健康和食品加工的长期影响。此外，分子层面的机制研究也应被纳入考虑，以更深入地理解营养素如何影响作物的生理和代谢过程。

综上所述，本研究为小麦的营养改良提供了重要的实证依据，强调了叶面施肥在提升作物营养价值和加工性能方面的潜力。同时，它也揭示了基因型在作物响应中的关键作用，为未来的农业实践和研究方向提供了新的视角。通过结合基因型差异和营养素施用策略，可以实现对小麦质量特性的精准调控，从而推动农业向更加可持续和健康的方向发展。