硫-微量营养元素协同施用提升玉米产量稳定性、籽粒营养密度及土壤微生物健康的跨生态区研究

针对全球性微量营养元素缺乏导致的"隐性饥饿"问题，研究人员通过多地点田间试验，系统评估了Zn-ES和MM-ES与不同比例RDF配施对玉米(Zea mays L.)产量、籽粒营养强化及土壤健康的影响。研究发现100% RDF结合S 15 kg ha-1+Zn-ES 10 kg ha-1+MM-ES 15 kg ha-1(T6)处理可显著提高产量(6.26 t ha-1)，增加籽粒Fe、Zn等微量元素含量13-54.3%，为农业可持续发展和人类健康提供了创新解决方案。

　　

微量营养元素缺乏已成为全球性健康挑战，特别是在以谷物为主食的发展中国家。据估计，全球约20亿人遭受"隐性饥饿"困扰，每年导致约170万人死亡。南亚地区情况尤为严峻，约52%妇女和58%儿童存在铁缺乏，30%人口锌摄入不足。这种状况与集约化农业导致的土壤微量营养元素耗竭密切相关，而传统育种方法因遗传基础狭窄难以快速改善谷物营养品质。

印度农业研究委员会的Twinkle Jena等研究人员在《Journal of Agriculture and Food Research》发表研究，通过多地点田间试验探索了硫与微量营养元素协同施用对玉米产量和营养强化的影响。研究团队在印度新德里、卡尔纳尔和西姆拉三个生态区开展为期两年的试验，设置了9种处理组合，包括不同比例的推荐施肥量(RDF)与锌嵌入硫(Zn-ES)、多微量营养元素嵌入硫(MM-ES)的配施方案。

研究采用随机完全区组设计(RCBD)，通过测定生理参数(SPAD、NDVI、RWC等)、土壤微生物活性(MBC、磷酸酶、脱氢酶等)、营养元素含量及转运效率等指标，系统评估了不同处理的效应。GGE双标图分析用于解析处理与环境互作。结果表明，100% RDF结合S和微量营养元素处理(T₆)表现最优，在卡尔纳尔地区获得最高产量(6.55 t ha^-1)，较对照增产87.2%。该处理同时显著提高了籽粒Fe(33.5 mg/kg)、Zn(33 mg/kg)等微量元素含量，S和微量营养元素的转运效率分别提升22.6%和9.7-71.2%。

在生理特性方面，T₆处理使叶片相对含水量(RWC)、叶绿素含量(SPAD)和归一化植被指数(NDVI)分别提高6%、29.2%和27.3%，同时显著降低脯氨酸含量，表明植株胁迫水平降低。土壤微生物分析显示，该处理使微生物生物量碳(MBC)增加6.92%，酸性磷酸酶、碱性磷酸酶和脱氢酶活性分别提高16.78%、6.77%和35.2%，显著改善了土壤健康状况。

研究还发现，50% RDF配合分次施用Zn-ES和MM-ES(T₄)虽然产量较低，但微量营养元素富集效果突出，表明分次施用可能更有利于营养元素吸收。有机肥与微生物菌剂配合75% RDF的处理在维持产量同时，也表现出良好的土壤改良效果。

这项研究创新性地证实了平衡施肥结合微量营养元素嵌入硫技术可同步实现玉米高产与营养强化，为应对"隐性饥饿"提供了实用农艺方案。研究结果对实现联合国可持续发展目标(SDG)2.2——到203年消除营养不良具有重要实践意义。特别是提出的"土壤-植物-人类-牲畜"健康连续体理念，为农业系统可持续发展提供了新思路。未来研究可进一步优化施肥方案，探索在不同土壤气候条件下的长期效应，以完善这一创新农业实践。