矿质元素在植物与人体的生长发育及正常代谢中不可或缺。目前全球营养不良人口高达8.21亿,其中超过66.7%的人口缺乏铁、锌等多种矿质营养元素。小麦等粮食作物是人体矿质营养的主要来源。黄土高原作为我国旱地小麦主产区,研究其不同地点间小麦籽粒矿质元素含量差异的原因,对科学施肥、提高谷物矿质营养品质具有重要意义。本研究于2017至2019年在陕西永寿和杨凌同时开展田间试验,以我国主要麦区20个品种为供试材料,基施氮180 kg N hm^-2、磷100 kg P₂O₅ hm^-2和钾75 kg K₂O hm^-2处理,在开花期和成熟期采集植物样品,分析两地土壤养分含量、降水量、产量形成与小麦氮、磷、钾、钙、镁、硫、铁、锰、铜、锌吸收累积及转移利用的关系,探讨两地小麦籽粒养分含量差异的原因。主要结果如下:1. 永寿和杨凌小麦籽粒氮、磷和钾含量差异因年份而异。2018年永寿小麦籽粒氮和钾含量比杨凌低10.6%和6.7%,两地磷含量无显著差异。2019年永寿小麦籽粒氮和磷含量比杨凌高13.1%和29.6%,两地钾含量无差异。与杨凌相比,永寿土壤硝态氮、有效磷和有效硫较高而速效钾较低,有利于小麦氮磷吸收。2018年永寿产量相比杨凌的增幅高于籽粒氮和钾吸收量增幅、与磷吸收量增幅接近,因而产量稀释效应导致较低的籽粒氮和钾含量。2019年两地产量无差异,永寿花前氮和磷累积、转移、吸收量显著高于杨凌;较长灌浆期内较低的降雨量有利于钾向籽粒运输分配,小麦钾收获指数较高,使两地籽粒钾累积无差异。两地小麦籽粒氮磷钾含量高低主要取决于土壤养分供应能力、降水和灌浆期等气候与物候因素综合作用下养分吸收与产量的平衡关系。2. 永寿小麦钙和镁含量均显著高于杨凌,两地硫含量差异因年份而异。2018年永寿小麦籽粒钙和镁含量比杨凌高19.0%和10.3%,两地硫含量无差异。2019年小麦籽粒钙、镁和硫含量分别比杨凌高31.9%、15.4%和10.5%。两地土壤交换性钙、镁含量均高;但永寿土壤较低的速效钾、较高的有效硫和硝态氮有利于小麦吸收钙镁硫。与杨凌相比,2018年永寿小麦籽粒钙镁吸收量增幅大于产量增幅、硫吸收量增幅与产量接近。2019年两地产量无差异,永寿花前钙镁硫累积、转移和吸收高于杨凌。除养分吸收与产量的平衡关系外,小麦籽粒钙镁硫含量高低还与土壤钙镁硫有效性及其与其他养分的相互作用有关。3. 两地小麦籽粒铁、锰、铜和锌含量高低在两年间一致。2018和2019年永寿小麦籽粒铁、锰和铜含量分别比杨凌高9.3%和29.3%、22.2%和36.4%、12.7%和36.8%,锌含量分别比杨凌低63.1%和37.3%。两地土壤有效铁、有效铜均较低;永寿土壤较低的有效锌、较高的有效磷、较长的灌浆期、较低的降水量,有利于小麦对铁、锰、铜的吸收累积。两年永寿小麦地上部和籽粒铁锰铜吸收量均显著高于杨凌,但锌吸收量低于杨凌。小麦籽粒铁锰铜锌含量主要受土壤养分供应、养分间相互作用、降水与灌浆期的综合影响。综上,土壤有效养分供应能力与养分交互效应是影响小麦籽粒矿质元素含量高低的主要因素;较高的硝态氮、有效硫、有效磷有利于小麦吸收氮、磷、硫、铁、锰和铜,较高的有效磷、较低的有效锌不利于锌吸收,较低的速效钾影响小麦钾吸收、但促进钙和镁吸收。灌浆期长短和降雨量对小麦籽粒养分含量也有较大影响,较长的花前期和灌浆期、灌浆期内较少的降雨可促进钾、铁、锰、铜的吸收,但不利于锌吸收。农业生产中,针对不同矿质营养元素,应根据小麦籽粒含量与土壤养分、气候物候因素的关系,优化施肥调控措施,同时提高粮食产量和矿质营养品质。