液體肥料添加鋅對玉米生長的影響

程鳳嫻??+官利蘭??+鄧蘭生??+陳銳浩??+涂攀峰??+龔林??+張承林??

摘要：通過盆栽試驗，研究了將不同濃度鋅肥添加到液體肥料后對玉米生長以及玉米對養(yǎng)分吸收利用效率的影響。結果表明：與不添加鋅的液體肥料T1處理相比，施用添加2%～4%鋅的液體肥料處理T2和T3的玉米莖粗分別增加了13.77%、11.93%，玉米的生物量分別比T1處理增加65.6%和78.4%。液體肥料中添加不同濃度的鋅對玉米莖粗、生物量以及氮、磷、鉀、鋅養(yǎng)分積累量等都具有明顯的影響，有利于玉米的生長發(fā)育，改善玉米植株體內(nèi)的鋅含量，同時提高肥料利用效率。其中，在液體肥料中添加2%～4%的鋅處理效果最為顯著。

關鍵詞：硫酸鋅；液體肥料；玉米；養(yǎng)分積累；生長發(fā)育

中圖分類號： S513.01；S513.062文獻標志碼：

文章編號：1002-1302（2016）08-0114-03

鋅是植物必需微量元素，對于作物產(chǎn)量的提高和品質的改善有重要作用。近年來，隨著糧食產(chǎn)量單產(chǎn)和復種指數(shù)的不斷提高，氮、磷、鉀肥料施用量不斷增加，土壤微量元素供應不足狀況日趨突出，各地陸續(xù)出現(xiàn)不同程度的微量元素營養(yǎng)缺乏癥狀。土壤缺鋅已成為我國植物營養(yǎng)領域面臨的又一個新問題。據(jù)統(tǒng)計，全世界50%的作物種植區(qū)土壤都存在缺鋅或潛在缺鋅[1]，其中主要為石灰性土壤，包括黃綿土、黃潮土、褐土、棕壤、栗鈣土、灰漠土、黑色石灰土和石灰性水稻土等。不同作物對缺鋅的敏感性差異較大，其中禾本科的玉米是對缺鋅比較敏感的植物。近年來，我國玉米缺鋅的狀況引發(fā)的玉米減產(chǎn)也愈加明顯，在這種形勢下如何通過改善玉米的鋅營養(yǎng)狀況來增加玉米的產(chǎn)量、提升玉米的品質已成為植物營養(yǎng)領域研究的新方向。施用鋅肥是改善作物缺鋅，提高產(chǎn)量和籽粒鋅含量的重要措施[2-5]。

大量研究表明，在缺鋅土壤上施用鋅肥效果顯著[6-7]。而土壤施鋅是供給作物鋅元素最直接有效的方法[8]。李晴等對玉米的研究表明，每667 m2施用鋅肥0.75 kg+推薦施肥效果較為明顯，增產(chǎn)11.4%[9]。若是葉面噴施，在玉米的苗期至拔節(jié)期，用0.1%～0.2%的硫酸鋅溶液連續(xù)噴施2次，每次間隔7 d，每667 m2每次噴施50～75 kg溶液[10]。一般缺鋅情況下，土施鋅肥在10～30 kg/hm2范圍內(nèi)就可改善玉米缺鋅癥狀。近年來，隨著水肥一體化技術的推廣和普及，液體肥料逐漸成為肥料首選，但是有關在液體肥料中添加不同濃度鋅對玉米生長以及增產(chǎn)效果的研究報道較少。

本試驗就施用添加不同濃度鋅的液體肥料對玉米生長發(fā)育及玉米對養(yǎng)分吸收利用效率的影響進行了研究，以確定微量元素鋅的合理添加濃度，旨在通過液體肥料添加鋅促進玉米的生長發(fā)育，為鋅肥添加到液體肥料及其在玉米生產(chǎn)上的應用提供理論指導。

1材料與方法

1.1試驗材料

本試驗于2015年7月10日至2015年8月18日在廣東省廣州市華南農(nóng)業(yè)大學農(nóng)學院植物營養(yǎng)系溫室進行。供試作物為玉米（Zea mays L.），品種為鄭單958。供試土壤取自廣東省清遠市東華鎮(zhèn)試驗基地，使用前經(jīng)風干后過5 mm篩。該土壤為石灰性土壤，其基本理化性狀如下：pH值為8.11，堿解氮（N）、有效磷（P2O5）、速效鉀（K2O）的含量分別為 10.96、8.71、77.10 mg/kg，有機質含量為3.40 g/kg，有效鋅離子濃度為0.638 mg/kg。裝土容器為塑料盆（上、下底內(nèi)徑和高分別為22.5、16.5、18.5 cm），每盆裝土5.0 kg。供試肥料為高磷型液體肥料（含N 150 mg/L、P 220 mg/L、K 130 mg/L，添加微量元素，由東莞一翔液體肥料有限公司研制）。鋅為硫酸鋅（ZnSO4·7H2O，Zn的質量百分數(shù)為 22.5%）。

1.2試驗設計

試驗根據(jù)鋅的不同添加量設0、2%、4%、6%、8%等5個濃度梯度，以不施肥處理為對照，共6個處理，每個處理3次重復，完全隨機排列。各處理分別為：處理1，不施肥（簡稱CK）；處理2，施用不添加鋅的高磷型液體肥料（簡稱T1）；處理3，施用添加2%鋅的高磷型液體肥料（簡稱T2）；處理4，施用添加4%鋅的高磷型液體肥料（簡稱T3）；處理5，施用添加6%鋅的高磷型液體肥料（簡稱T4）；處理6，施用添加8%鋅的高磷型液體肥料（簡稱T5）。

1.3試驗方法

2015年7月10日裝盆、播種，每盆5粒，2015年7月17日（即玉米長至3葉1心時）間苗，留1株。間苗后5 d（2015年7月22日）開始施肥，淋施，每7 d 1次，共4次，前2次施肥的肥料用量為1 g/盆，后2次施肥的肥料用量為2 g/盆。2015年8月18日收獲，并測定相關指標。

1.4測定項目與方法

玉米收獲時，分別測量各處理植株的株高、莖粗、地上部生物量和植株氮、磷、鉀、鋅的養(yǎng)分含量。（1）株高：采用2 m卷尺測定，測定標準為從地面到玉米頂部葉片豎直高度。（2）莖粗：用游標卡尺測定，測定標準為距離地面10 cm高度的玉米莖的粗度。（3）玉米植株地上部生物量：將玉米植株地上部樣品先在105 ℃下殺青30 min，然后75 ℃下烘干稱質量獲得。（4）玉米植株氮、磷、鉀、鋅養(yǎng)分含量的測定：植株全氮采用濃H2SO4-H2O2消煮-凱氏定氮法測定，全磷采用濃H2SO4-H2O2消煮-鉬銻抗比色法測定，全鉀采用濃 H2SO4-H2O2 消煮-火焰光度法測定，鋅采用干灰化-原子吸收法測定。土壤理化指標的測定采用常規(guī)方法進行，具體測定方法參考《土壤農(nóng)化分析》[11]。

1.5數(shù)據(jù)處

試驗數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2003計算平均數(shù)和標準差，并且利用SAS 8.1統(tǒng)計軟件進行差異顯著性檢驗。

2結果與分析

2.1不同水平鋅處理對玉米株高和莖粗的影響

施用不同水平的鋅對玉米株高和莖粗的影響分別如圖1、圖2所示。從圖1、圖2可以看出，與對照（CK）相比，施用液體肥料的T1處理和添加鋅的液體肥料的T2、T3、T4處理對玉米株高和莖粗均有顯著的促進作用。與施用液體肥料的T1處理相比，施用添加2%～4%鋅的液體肥料T2、T3處理對玉米株高無顯著差異；但施用添加6%～8%鋅液體肥料T4、T5處理的玉米株高比不添加鋅的液體肥料T1處理明顯降低，分別降低了5.73%、9.45%。與施用液體肥料的T1相比，施用添加2%～4%鋅的液體肥料T2、T3處理對玉米莖粗有顯著的促進作用，分別增加了13.77%、11.93%；但施用添加8%鋅處理的玉米莖粗有所下降，與不加鋅的液體肥料處理間無顯著差異。

2.2不同水平鋅處理對玉米生物量的影響

從圖3可以看出，施用不同水平鋅處理對玉米生物量的影響是先增加后降低的趨勢，玉米的生物量隨著鋅濃度的增加大致呈正態(tài)分布。與對照（CK）相比，施用液體肥料的T1處[CM（25]理和添加鋅的液體肥料T2、T3、T4處理對玉米生物量均有[CM）]

顯著的促進作用。施用添加2%和4%鋅液體肥料的T2、T3處理玉米的生物量顯著高于施用液體肥料的T1處理。施用添加2%和4%鋅的液體肥料的T2、T3處理玉米的生物量分別比T1處理增加65.6%和78.4%。施用添加6%和8%鋅的液體肥料的T4、T5處理玉米的生物量與施用液體肥料的T1處理差異不顯著。結果表明，當液體肥料中的鋅添加量超過4%后，玉米的生物量顯著降低，但當添加量達到8%時，并沒有發(fā)生鋅中毒甚至死亡現(xiàn)象。因此，在液體肥料生產(chǎn)中添加2%～4%濃度的鋅是一個較為合適的用量，有利于促進玉米的生長發(fā)育，增加其干物質的積累；而過高或過低濃度的鋅添加量對玉米生長的作用效果則不明顯。

2.3不同水平鋅處理對玉米植株氮磷鉀吸收量的影響

由表1看出，施用添加不同水平鋅的液體肥料處理對玉米植株氮、磷、鉀養(yǎng)分積累量的影響與生物量的趨勢一致。施用添加鋅的T2、T3、T4處理的氮、磷、鉀積累量均顯著高于對照（CK）。施用不同水平鋅對玉米氮、磷、鉀的影響是先增加后降低的趨勢。T1、T2、T3、T4、T5處理的植株氮含量比對照分別增加了9.12、12.07、11.14、9.01、8.99倍，T1、T2、T3、T4、T5處理的植株磷含量比對照分別增加了14.40、16.51、1691、13.67、9.92倍，T1、T2、T3、T4、T5處理的植株鉀含量比對照分別增加了3.76、5.03、3.99、3.41、2.21倍。其中在液體肥料中添加2%和4%鋅處理的玉米植株氮、磷養(yǎng)分積累量顯著高于其他肥料處理。在液體肥料中添加2%鋅處理的玉米植株的鉀養(yǎng)分積累量顯著高于其他肥料處理，為 549.17 mg/株。玉米植株氮、磷積累量在施鋅量0～4%的范圍內(nèi)呈增加的趨勢，超過4%鋅添加量，玉米植株氮、磷積累量則呈降低的趨勢。其中添加8%鋅處理的玉米植株磷、鉀積累量比不添加鋅的T1處理分別下降了29.06%、32.60%。說明植物對鋅吸收與磷、鉀吸收有拮抗作用，施鋅量越高，植物吸收的磷、鉀含量反而減少。由此可見，施用添加2%～4%鋅的液體肥料處理能顯著提高玉米植株氮、磷的養(yǎng)分積累，提高肥料的利用效率。施用添加2%鋅的液體肥料處理能明顯提高玉米植株鉀的養(yǎng)分積累量。

2.4不同水平鋅處理對玉米植株鋅吸收量的影響

施用添加不同水平鋅的液體肥料處理對玉米植株鋅養(yǎng)分積累量的影響如圖4所示。本研究利用在石灰性土壤下，施用不同水平鋅所獲得的植株鋅含量進行回歸分析，并據(jù)此建立回歸模型（圖4），擬合玉米在缺鋅土壤上的一元二次回歸方程。不同施鋅量與玉米植株鋅含量呈極顯著正相關，回歸方程為y=-27.764x2+459.630x+66.865（r2=0.945 9）。玉米植株中鋅含量隨加鋅量增加，呈現(xiàn)增加的趨勢。施用添加鋅的T2、T3、T4、T5處理玉米的鋅積累量均顯著高于不添加鋅的CK和T1處理。玉米植株鋅含量從T2到T5分別為849.72、1 687.35、1 548.90、2 067.43 μg/kg，比不添加鋅的T1處理分別增加了19.3、39.3、36.0、48.4倍。由此可見，添加鋅處理能顯著增加玉米鋅的積累量，提高肥料的利用效率。其中添加8%鋅的液體肥料T5處理的玉米植株鋅積累量最高。而添加4%和8%鋅的液體肥料T3和T5處理的玉米植株鋅養(yǎng)分積累量無顯著差異。表明4%的鋅對液體肥料的增效作用顯著，是一個較為理想的添加劑量。

3結論

依據(jù)常規(guī)測定土壤養(yǎng)分元素的分級和評價指標，土壤中有效鋅豐缺臨界指標為1.5 mg/kg。由于不同作物對鋅的敏感程度不同，對不同作物來講，土壤有效鋅的臨界指標也有一定差異。玉米缺鋅的土壤有效鋅臨界指標為0.6～0.8 mg/kg[12]。pH值大于7的石灰性土壤易發(fā)生缺鋅[13-17]。在石灰性土壤上，土壤鋅含量平均值一般較低，有效鋅一般低于1.5 mg/kg的缺鋅臨界值。另外，在石灰性土壤中由于黏粒和碳酸鈣對鋅的吸附，有效鋅低而導致植物普遍缺鋅[18]，需施用鋅肥。缺鋅會造成玉米白化病，是玉米常見缺鋅病癥之一，生產(chǎn)中可以通過改善玉米鋅營養(yǎng)來提高產(chǎn)量。為了獲得高產(chǎn)，人們大量施用磷肥，而高磷則會干擾植物鋅的吸收，誘導植物缺鋅[19]。本試驗設計高磷型液體肥料添加鋅肥，試圖通過添加鋅肥提高玉米氮、磷、鉀肥的利用率，減少作物的缺鋅癥狀。

本試驗結果表明：在液體肥料中添加不同水平的鋅對玉米株高、莖粗、生物量以及植株氮、磷、鉀、鋅養(yǎng)分積累量都具有明顯的促進作用。隨著施鋅量的增加，玉米莖粗、生物量和植株氮、磷、鉀養(yǎng)分積累量都是先升高后降低的趨勢，而植株鋅養(yǎng)分積累量一直呈上升趨勢，不同施鋅量與玉米植株鋅含量呈極顯著正相關，這與孫建華等的研究結果[20]相吻合。玉米植株氮、磷積累量在施鋅量2%～4%的范圍內(nèi)呈增加的趨勢，若超過4%鋅的添加量，玉米植株氮、磷積累量則呈降低的趨勢，其中添加8%鋅的液體肥料T5處理的玉米磷、鉀積累量比不添加鋅的液體肥料T1處理分別下降 29.06%、32.60%。說明植物對鋅的吸收與磷、鉀吸收有拮抗作用，施鋅量越高，植物吸收的磷、鉀含量反而減少。在液體肥料生產(chǎn)中通過添加適宜濃度的鋅，不僅能促進作物對肥料養(yǎng)分的吸收，增加肥效，還可提高作物的產(chǎn)量。在本試驗條件下，以在液體肥料中添加2%～4%鋅的作用效果最好，值得推廣應用。

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