施鋅對鄂中地區(qū)水稻產(chǎn)量和籽粒鋅含量的影響

徐維明　李小坤　楊運(yùn)清　鄧中華　潘琴　王波（沙洋縣土壤肥料工作站，湖北沙洋44800；華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院/微量元素研究中心，武漢40070；沙洋縣曾集鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)技術(shù)服務(wù)中心，湖北沙洋44800；第一作者：sytfxwm@6.com）

施鋅對鄂中地區(qū)水稻產(chǎn)量和籽粒鋅含量的影響

徐維明1李小坤2楊運(yùn)清3鄧中華1潘琴1王波3
（1沙洋縣土壤肥料工作站，湖北沙洋448200；2華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院/微量元素研究中心，武漢430070；3沙洋縣曾集鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)技術(shù)服務(wù)中心，湖北沙洋448200；第一作者：sytfxwm@163.com）

通過田間試驗(yàn)，研究了鋅肥施用對水稻產(chǎn)量和籽粒鋅含量的影響。結(jié)果表明，施用鋅肥可以提高水稻產(chǎn)量，與不施鋅肥處理相比，每hm2施用鋅肥30 kg可使水稻增產(chǎn)8.8%，有效穗數(shù)和每穗實(shí)粒數(shù)分別增加10.2%和7.0%；施用鋅肥還可以顯著提高水稻成熟期各部位鋅含量和鋅積累量，與不施鋅肥處理相比，每hm2施用鋅肥30 kg后水稻籽粒鋅含量和鋅積累量分別增加36.2%和47.7%。

鋅肥；水稻；產(chǎn)量；鋅含量；鋅積累量

鋅是生物體生長發(fā)育必須的微量元素，對維持生命體正常新陳代謝起著不可替代的作用［1］。人體缺鋅時(shí)，免疫力和抵抗力下降，會(huì)出現(xiàn)厭食、貧血等各種疾?。?］。近年來，我國缺鋅土壤面積越來越大，成為制約作物產(chǎn)量提升、品質(zhì)優(yōu)化的重要限制因子［3］。水稻對鋅素反應(yīng)敏感，土壤缺鋅容易導(dǎo)致其籽粒中鋅素缺乏。施用鋅肥能有效增加土壤溶液中的鋅含量，是增加籽粒鋅含量最直接的方法［2，4］。郭九信等［5］研究指出，施鋅可提高水稻籽粒鋅含量，且隨鋅肥用量增加而增加。鄂中地區(qū)是湖北省水稻重要生產(chǎn)區(qū)域，然而，鋅肥在該地區(qū)水稻生產(chǎn)上的應(yīng)用效果還不清楚。因此，筆者于2013年在湖北省沙洋縣布置田間試驗(yàn)，探索鋅肥施用對水稻產(chǎn)量、籽粒鋅含量及鋅積累量的影響，為實(shí)現(xiàn)鄂中地區(qū)水稻鋅營養(yǎng)強(qiáng)化提供參考。

1　材料與方法

1.1試驗(yàn)概況

試驗(yàn)地點(diǎn)設(shè)在湖北省沙洋縣曾集鎮(zhèn)張池村，于2013年5-9月進(jìn)行。前茬作物為油菜，供試土壤為水稻土，試驗(yàn)前0～20 cm耕作層土壤 pH值6.5，有機(jī)質(zhì)22.7 g/kg，堿解氮114 mg/kg，速效磷24.1 mg/kg，速效鉀95 mg/kg，有效鋅1.65 mg/kg。水稻品種為當(dāng)?shù)刂髟云贩N豐兩優(yōu)9號(hào)，4月25日育秧，5月23日移栽，6月5日施分蘗肥，8月30日收獲。

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)置3個(gè)鋅肥用量處理，分別為0、15 kg/hm2、30 kg/hm2（以ZnSO4·7H2O計(jì)），用S0、S15、S30表示。各處理氮、磷、鉀肥用量相同，N 165 kg/hm2、P2O545 kg/hm2、 K2O 67.5 kg/hm2?；剩?0%復(fù)合肥（15-6-9）750 kg/ hm2；分蘗肥：尿素（N 46%）112.5 kg/hm2。鋅肥作基肥以摻沙方式撒施。

每個(gè)處理3次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組排列。移栽密度21萬叢/hm2，每叢定植2株（帶蘗）。每個(gè)小區(qū)面積30 m2，設(shè)置單獨(dú)進(jìn)水口、排水口，小區(qū)間筑寬30 cm、高30 cm田埂，田埂覆蓋薄膜防止竄水、竄肥，四周設(shè)置保護(hù)行，全生育期其他管理措施按當(dāng)?shù)厣a(chǎn)習(xí)慣進(jìn)行。

1.3取樣和測試分析

水稻成熟收獲前，每個(gè)小區(qū)取樣12叢，考查有效穗數(shù)、每穗粒數(shù)和千粒重等。取樣后，各小區(qū)單打、單收，稻谷曬干后稱重。土壤、植物養(yǎng)分按照常規(guī)方法測定［6］。

2　結(jié)果與分析

2.1施鋅對水稻產(chǎn)量及其構(gòu)成因子的影響

由表1可知，與不施鋅肥處理相比，每hm2施用鋅肥15 kg、30 kg后水稻分別增產(chǎn)503 kg、773 kg，增幅為5.7%、8.8%，施鋅量越高，增幅越大。從產(chǎn)量構(gòu)成可以看出，施鋅量越高，每穗實(shí)粒數(shù)越多、千粒重越大，與S0處理相比，S15、S30處理有效穗數(shù)分別增加 7.0%、10.2%，每穗實(shí)粒數(shù)增加4.8%、7.0%。施鋅可以優(yōu)化水稻的產(chǎn)量構(gòu)成因子。

表1　施鋅對水稻產(chǎn)量及其構(gòu)成因子的影響

表2　施鋅對水稻不同器官Zn含量的影響?。╩g/kg）

表3　施鋅對水稻成熟期不同器官Zn積累量及其分配比例的影響

2.2施鋅對水稻不同器官鋅含量的影響

從表2可見，施鋅可以顯著提高水稻成熟期各部位鋅含量，施鋅量越高，鋅含量越大。成熟期各部位鋅含量表現(xiàn)為莖鞘>葉片>籽粒。與不施鋅肥處理相比，每hm2施用鋅肥15 kg、30 kg后籽粒鋅含量分別增加21.0%、36.2%。施鋅有效強(qiáng)化了水稻籽粒鋅濃度。

2.3施鋅對水稻成熟期不同器官鋅積累量及其分配的影響

從表3可見，施鋅可以促進(jìn)鋅素在水稻各器官中的累積，并隨施鋅量的增加而增加，鋅積累量表現(xiàn)為莖鞘>籽粒>葉片。與S0處理相比，S30處理葉片、莖鞘、籽粒鋅積累量分別增加50.7%、96.2%、47.7%。施鋅還可明顯改變鋅素在各營養(yǎng)器官間的分配，分配比例表現(xiàn)為莖鞘>籽粒>葉片。

3　小結(jié)

本研究條件下，與不施鋅肥處理相比，每hm2施用鋅肥30 kg后水稻增產(chǎn)8.8%，有效穗數(shù)、每穗實(shí)粒數(shù)分別增加10.2%、7.0%，說明施用鋅肥可促進(jìn)水稻產(chǎn)量構(gòu)成因子協(xié)同提高，促進(jìn)增產(chǎn)，這與郭九信等［5］的研究結(jié)果相一致。增產(chǎn)原因可能是由于施用鋅肥一方面提高了水稻細(xì)胞質(zhì)中醛縮酶、1，6-二磷酸果糖酶等酶的活性，優(yōu)化了糖和蛋白質(zhì)的合成轉(zhuǎn)化；另一方面可能促進(jìn)了生長素（吲哚乙酸）的合成，有利于水稻分蘗成穗，并增強(qiáng)根系對養(yǎng)分的吸收利用，延長灌漿時(shí)間而增加粒重［1］。人體對稻米攝用量大，可以通過施用鋅肥提高稻米中鋅含量，進(jìn)而改善人體鋅營養(yǎng)狀況［2］。本試驗(yàn)條件下，每hm2施用鋅肥30 kg后水稻籽粒鋅含量顯著增加了28.2%。王孝忠等［7］研究表明，水稻產(chǎn)量隨鋅肥用量增加而增加，適宜用量為20～30 kg/hm2。本研究結(jié)果表明，隨著鋅肥用量的增加，水稻籽粒鋅含量和鋅積累量均顯著增加，有利于籽粒的鋅營養(yǎng)強(qiáng)化，但關(guān)于鋅肥最合理用量還有待進(jìn)一步研究。

［1］陸景陵，張福鎖，等.植物營養(yǎng)學(xué)［M］.北京：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社，2002.

［2］吳忠坤.營養(yǎng)功能稻米及其開發(fā)前景 ［J］.中國食物與營養(yǎng)，2007 （4）：16-18.

［3］劉錚.我國土壤中鋅含量的分布規(guī)律［J］.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，1994，27 （1）：30-37.

［4］曹玉賢，田霄鴻，楊習(xí)文，等.土施和噴施鋅肥對冬小麥子粒鋅含量及生物有效性的影響 ［J］.植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)，2010，16（6）：1 394-1 401.

［5］郭九信，廖文強(qiáng)，孫玉明，等.鋅肥施用方法對水稻產(chǎn)量及籽粒氮鋅含量的影響［J］.中國水稻科學(xué)，2014，28（2）：185-192.

［6］鮑士旦.土壤農(nóng)化分析 ［M］.北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2000：25-110.

［7］王孝忠，田娣，鄒春琴.鋅肥不同施用方式及施用量對我國主要糧食作物增產(chǎn)效果的影響 ［J］.植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)，2014，20 （4）：998-1 004.

Effects of Zinc Fertilization on Yield and Grain Zn Concentration of Rice in the Central Hubei Province

XU Weiming1,LI Xiaokun2,YANG Yunqing3,DENG Zhonghua1,PAN Qin1,WANG Bo3
（1Soil and Fertilizer Station of Shayang City,Shayang,Hubei 448200,China；2College of Resources and Environment/Microelement Research Center/ Huazhong Agricultural University,Wuhan 430070,China；3Zengji Agricultural Service Center,Shayang,Hubei 448200,China；1st author:sytfxwm@163.com）

In order to investigate the application effects of Zn on yield and grain Zn concentration of rice,a field experiment was conducted.The results showed that the application of Zn fertilizer could increase rice yield.Compared with the control（S0）,the average yield of S30treatment（30 kg/hm2ZnSO4·7H2O）increased by 8.8%,the effective panicles and grains per spike increased by 10.2% and 7.0%,respectively.In addition,Zn fertilizer also significantly increased Zn content and Zn accumulation in individual rice organ. Compared with the S0treatment,the Zn content and Zn accumulation of S30treatment increased by 36.2%and 47.7%.

Zinc fertilizer；rice；yield；Zn content；Zn accumulation

S511.062

B

1006-8082（2016）04-0084-03

2016-02-22

公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項(xiàng)（201303103）；中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)（2662015PY135）