小麦是中国和大多数人主要的食物和矿质元素来源，其矿质养分含量和分布对小麦植株生长发育和人体健康的影响已受到广泛关注。小麦矿质养分含量和分布状况受遗传基因和土壤管理共同影响。黄土高原旱地区实行粮草轮作后，由于豆科植物需磷量高，土壤供磷强度减少约30%，导致种植苜蓿和红豆草后１年小麦吸磷量低于连作小麦。

    同时由于豆科植物对土壤氮素的富集作用和钾素的活化作用，轮作条件下小麦氮钾吸收量高于连作小麦。杨宁等认为，旱地小麦和豆科作物轮作增产的重要原是减少茎叶钾素在花后的转移，本研究也发现，小麦与苜蓿、红豆草及豌豆轮作后，钾素收获指数普遍下降，产量却不同程度增加。许多医学专家认为当今人类疾病90％以上与微量元素有关，而粮食作物籽粒中微量元素，特别是锌、铁含量较低，生物有效性差是全普遍存在的问题。土壤养分测试仪分析结论：黄土高原旱地小麦籽粒铁、锰、铜、锌含量比全国平均水平分别低7.7%、9.2%、42.9％和6.3%，通过一定措施提高小麦籽粒对微量元素的吸收显得尤为迫切。本研究表明，轮作使旱地小麦对微量元素的吸收量增加或差异不显著，各种植系统及小麦茬口年限对４种微量元素影响不一，这与豆科植物对土壤微量元素形态和有效性的影响不尽相同有很大关系。

    总的来说，黄土高原旱地区实行粮草长周期轮作有利于小麦籽粒对铁、铜、锌的吸收，且苜蓿茬后３年小麦＞２年小麦＞１年小麦。粮豆轮作可小麦籽粒对锰的吸收，且豌豆茬后２年小麦＞１年小麦。粮草短周期轮作对小麦籽粒微量元素累积作用不明显。因此，在黄土高原旱地小麦对微量元素吸收的较优种植制度为粮草长周期轮作或粮豆轮作。