寧夏引黃灌區(qū)水稻鋅錳微肥應(yīng)用效果分析

張 麗，耿 榮，任 楊

（1.中寧縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心，寧夏 中寧 755100；2.寧夏回族自治區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣總站，寧夏 銀川 750000）

農(nóng)作物的生長(zhǎng)發(fā)育不僅需要氮、磷、鉀等大量營(yíng)養(yǎng)元素，也需要鋅、錳等微量元素，雖然需求量不多，但其在作物生長(zhǎng)發(fā)育中的作用具有不可替代性。微量元素有些是作物體的構(gòu)成元素，有些參與重要的生理生化反應(yīng)，在作物的不同生育時(shí)期發(fā)揮著重要作用，從而影響作物的產(chǎn)量和品質(zhì)[1]。

早在20世紀(jì)30年代，微量元素就在國(guó)外示范和推廣應(yīng)用。近年來，國(guó)際上對(duì)微肥研究發(fā)展迅速，許多國(guó)家為了合理使用微肥，開始對(duì)本土土壤進(jìn)行全面普查，然后因地制宜地對(duì)農(nóng)田補(bǔ)充微量元素，以進(jìn)一步提高農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量和品質(zhì)。目前，美國(guó)、德國(guó)、日本、加拿大、澳大利亞等國(guó)已廣泛開展微量元素的研究，大量施用微肥已取得顯著成效。我國(guó)微量元素研究起步較晚，最初的研究主要集中于種子萌發(fā)、幼苗分化和花器官形成等方面，目前，已對(duì)微量元素在植物中的作用和土壤微量元素分布及有效性等方面開展研究[2]。

長(zhǎng)期以來，大部分水稻施肥僅限于氮、磷、鉀三大元素，在一定程度上制約了水稻產(chǎn)量的提高和品質(zhì)的提升。微量元素不僅能夠改善水稻的無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)平衡，增強(qiáng)水稻抗逆性，提高其抗病能力，增加花粉量，促進(jìn)花粒萌發(fā)，促進(jìn)穗大粒多，從而增加水稻的總體產(chǎn)量[3]，而且也能夠提高其品質(zhì)。在水稻上施用微肥的報(bào)道已有一些，龔玉琴等[4]研究表明，硅、硫、鋅、錳肥配施能改善大米的碾磨品質(zhì)和外觀品質(zhì)，提高水稻產(chǎn)量；蘇志瓊[5]研究表明，硅、鋅、錳配施能提高水稻產(chǎn)量，并且明顯增加稻谷蛋白質(zhì)含量，減少稻瘟病的發(fā)病率；秦軍等[6]研究表明，施用硅、鋅、錳、銅、鎂肥后水稻增產(chǎn)效果顯著，可增穗、增粒、增重，并能提高其經(jīng)濟(jì)效益；楊志珍等[7]研究表明，施用鋅、銅、錳、鉬、硼肥后稻米的堊白度降低，直鏈淀粉含量降低，蛋白質(zhì)含量提高，香味物質(zhì)增多，米飯的食味增強(qiáng)，米質(zhì)改善，產(chǎn)量提高；胡定金等[8]研究表明，水稻單施硅、硅鋅、硅錳、硅鋅錳配施均可增產(chǎn)和提高其幼穗分化期植株含磷量，并且硅鋅錳配施能夠增加水稻植株氮、磷、鉀肥的利用率；劉立新等[9]研究表明，施用碘、硼、錳、鋅、鉬、銅、鈷、鐵肥后水稻苗期的平均株高、平均根數(shù)、平均單株總根長(zhǎng)、單株干重、單株鮮重、單株苗干重、籽粒干重和種子貯藏物質(zhì)利用率等生理指標(biāo)都得到極顯著的提高；劉瑾[10]研究表明，在鉛脅迫的同時(shí)加入鋅或錳肥均可緩解鉛對(duì)水稻幼苗的毒害。

水稻是寧夏回族自治區(qū)的主要糧食作物之一，常年種植面積8萬(wàn)hm2左右，在糧食生產(chǎn)中占有重要地位。微量元素肥效試驗(yàn)是深化測(cè)土配方施肥技術(shù)應(yīng)用的重要內(nèi)容，也是適應(yīng)寧夏回族自治區(qū)優(yōu)質(zhì)糧食產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求。為了探討微量元素在水稻上的施用效果，筆者在水稻上進(jìn)行了鋅錳微肥田間試驗(yàn)，旨在為寧夏引黃灌區(qū)今后水稻平衡施肥及優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 材料

試驗(yàn)所用的水稻品種為當(dāng)?shù)刂髟云贩N寧粳43號(hào)。

1.2 試驗(yàn)地的基本情況

試驗(yàn)區(qū)選在中寧縣余丁鄉(xiāng)金沙村鄭懷忠的田塊，土壤質(zhì)地為沙壤土，前茬種植作物為西紅柿，土壤化學(xué)性質(zhì)為：有機(jī)質(zhì)9.16g/kg、全氮0.83g/kg、堿解氮102.10mg/kg、速效磷48.83mg/kg、速效鉀92.00mg/kg。

1.3 方法

1.3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 選擇地力均勻、灌排條件較好的地塊，在基施1 500kg/hm2商品有機(jī)肥的基礎(chǔ)上，設(shè)5個(gè)處理，3次重復(fù)，隨機(jī)排列，大量元素施肥量按照目標(biāo)產(chǎn)量9 750kg/hm2設(shè)計(jì)，即基施控釋肥48%（31-13-4）705kg/hm2，返青肥尿素60kg/hm2。小區(qū)面積5 m×9 m=45 m2，小區(qū)之間不打埂，設(shè)計(jì)間隔長(zhǎng)1 m、寬1 m 間隙，微量元素肥料施肥方案見表1。

1.3.2 施肥方法 基肥先將控釋肥撒入田塊內(nèi)，再將微肥與有機(jī)肥混勻撒施后旋耕。需后期噴施的微肥按照表1所示的稀釋濃度和用量在晴天10：00 前后噴施，噴某小區(qū)時(shí)，周邊各小區(qū)用塑料薄膜嚴(yán)格隔護(hù)；換噴微肥，肥液桶和噴肥管子、噴頭必須用清水反復(fù)沖洗干凈。不施微肥（CK）、基施鋅肥和基施錳肥處理同時(shí)噴清水。

1.4 測(cè)定指標(biāo)與方法

1.4.1 考種 于水稻收獲期抽取20株，記載株高、穗長(zhǎng)、總穗粒數(shù)、收獲穗、結(jié)實(shí)粒數(shù)、千粒重、小穗數(shù)等產(chǎn)量因子。

表1 水稻微量元素肥料施肥方案

1.4.2 指標(biāo)的測(cè)定 水分采用國(guó)家認(rèn)定并經(jīng)校正后的種子水分測(cè)定儀測(cè)定籽粒含水量，每點(diǎn)重復(fù)測(cè)定3次，求平均值。測(cè)定稻米糙米率、精米率、整精米率、堊白粒率、堊白度、粒型（長(zhǎng)寬比）、碳水化合物和蛋白質(zhì)含量。

1.4.3 測(cè)產(chǎn) 先裁掉受邊際影響的小區(qū)邊行及兩端的水稻，其余全部收獲計(jì)算產(chǎn)量。

1.5 數(shù)據(jù)分析

應(yīng)用Excel 2007和DPS 7.05軟件對(duì)所獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析以及作圖分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥處理對(duì)水稻農(nóng)藝性狀的影響

由表2可知，與不施微肥處理（CK）相比，基施+噴施鋅肥、基施錳肥、基施+噴施錳肥處理水稻株高分別提高了13.00%，2.30%，0.36%，基施+噴施鋅肥處理水稻株高最高，達(dá)（100.63±1.98）cm，基施鋅肥處理水稻株高最低，為（88.62±1.53）cm，基施+噴施鋅肥處理與其他4個(gè)處理水稻株高差異顯著（P＜0.05）；穗長(zhǎng)方面，與不施微肥處理（CK）相比，基施+噴施鋅肥、基施錳肥、基施+噴施錳肥穗長(zhǎng)分別提高了6.93%，5.45%，0.12%，基施+噴施鋅肥處理水稻穗長(zhǎng)最長(zhǎng)，達(dá)（18.05±0.48）cm，基施鋅肥處理水稻穗長(zhǎng)最低，為（16.26±0.35）cm，基施+噴施鋅肥處理與不施微肥（CK）、基施+噴施錳肥、基施鋅肥處理水稻穗長(zhǎng)差異顯著（P＜0.05）；總穗粒數(shù)方面，與不施微肥處理（CK）相比，基施+噴施鋅肥、基施錳肥、基施+噴施錳肥總穗粒數(shù)分別提高了7.51%，8.97%，10.39%，基施+噴施錳肥處理總穗粒數(shù)最多，達(dá)（137.80±5.46）粒，基施鋅肥處理水稻總穗粒數(shù)最少，為（121.55±7.23）粒，處理間差異不顯著（P＞0.05）；結(jié)實(shí)粒數(shù)方面，與不施微肥處理（CK）相比，基施+噴施鋅肥、基施錳肥、基施+噴施錳肥處理水稻結(jié)實(shí)粒數(shù)分別提高了1.19%，2.67%，2.87%，基施+噴施錳肥處理水稻結(jié)實(shí)粒數(shù)最多，達(dá)（118.13±5.26）粒，基施鋅肥處理水稻結(jié)實(shí)粒數(shù)最少，為（100.48±6.75）粒，基施鋅肥處理與基施錳肥、基施+噴施錳肥處理水稻結(jié)實(shí)粒數(shù)差異顯著（P＜0.05）；小穗數(shù)方面，與不施微肥處理（CK）相比，基施+噴施鋅肥、基施錳肥處理小穗數(shù)分別提高了2.84%，10.41%，基施錳肥處理水稻小穗數(shù)最多，達(dá)（11.67±0.33）穗，基施+噴施錳肥處理水稻小穗數(shù)最少，為（10.13±0.28）穗，基施錳肥處理與不施微肥（CK）、基施鋅肥和基施+噴施錳肥處理水稻小穗數(shù)差異顯著（P＜0.05）；千粒重方面，不施微肥處理（CK）水稻千粒重最高，達(dá)（26.27±0.87）g，基施鋅肥處理水稻千粒重最低，為（25.13±0.93）g，各處理間差異不顯著（P＞0.05）。綜合分析認(rèn)為，株高、穗長(zhǎng)采用基施+噴施鋅肥處理水稻表現(xiàn)最好；總穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)粒數(shù)采用基施+噴施錳肥處理水稻表現(xiàn)最好；不施微肥處理（CK）千粒重最高，但各處理間差異不顯著；基施錳肥處理水稻小穗數(shù)最高。

2.2 不同施肥處理對(duì)水稻產(chǎn)量的影響

由表3可知，從實(shí)打?qū)嵤照酆?4.5%標(biāo)準(zhǔn)水分水稻各處理產(chǎn)量來看，基施+噴施鋅肥處理水稻產(chǎn)量最高，達(dá)10 470.0kg/hm2，基施+噴施錳肥處理水稻產(chǎn)量最低，為9 066.2kg/hm2，與不施微肥處理（CK）相比，基施+噴施鋅肥、基施錳肥處理產(chǎn)量分別增加了872.8，681.6kg/hm2，增產(chǎn)率分別為9.09%和7.10%。說明施用鋅肥采用基施+噴施鋅肥效果較好，施用錳肥采用基施效果較好，但不同處理之間產(chǎn)量未達(dá)到顯著性差異（P＞0.05）。

表2 不同施肥處理水稻農(nóng)藝性狀結(jié)果

表3 不同施肥處理水稻產(chǎn)量及其增產(chǎn)率

2.3 不同施肥處理對(duì)稻米品質(zhì)的影響

由表4可知，與不施微肥處理（CK）相比，施用微肥的處理稻米蛋白質(zhì)含量提高了1.44～3.80個(gè)百分點(diǎn)，其中，基施錳肥處理稻米蛋白質(zhì)含量最高，為13.43%，不施微肥處理（CK）稻米蛋白質(zhì)含量最低，為9.63%；與不施微肥處理（CK）相比，施用微肥的處理稻米碳水化合物降低了1.37～3.27個(gè)百分點(diǎn)，其中，基施+噴施鋅肥處理稻米碳水化合物含量最低，為68.73%，不施微肥處理（CK）稻米碳水化合物含量最高，為72.00%；與不施微肥處理（CK）相比，施用微肥的處理稻米糙米率提高了0.27～0.75個(gè)百分點(diǎn)，其中，基施+噴施錳肥處理稻米的糙米率最高，為80.83%，不施微肥處理（CK）稻米的糙米率最低，為80.08%；與不施微肥處理（CK）相比，基施+噴施鋅肥、基施錳肥、基施+噴施錳肥處理稻米的精米率分別提高了0.26，0.92，1.20個(gè)百分點(diǎn)，其中，基施+噴施錳肥處理稻米的精米率最高，為70.83%，基施鋅肥處理稻米的精米率最低，為68.64%；與不施微肥處理（CK）相比，基施+噴施鋅肥、基施錳肥、基施+噴施錳肥處理稻米的整精米率分別提高了0.25，0.66，1.65個(gè)百分點(diǎn)，其中，基施+噴施錳肥處理稻米的整精米率最高，為68.82%，基施鋅肥處理稻米的整精米率最低，為63.00%；與不施微肥處理（CK）相比，基施錳肥、基施+噴施錳肥處理稻米堊白粒率降低了0.35，0.33個(gè)百分點(diǎn)，其中，基施錳肥處理稻米堊白粒率最低，為8.83%，基施+噴施鋅肥處理稻米堊白粒率最高，為10.47%；與不施微肥處理（CK）相比，基施錳肥、基施+噴施錳肥處理稻米堊白度分別降低了0.02，0.06個(gè)百分點(diǎn)，其中，基施錳肥處理稻米堊白度最低，為0.72%，基施鋅肥處理稻米堊白度最高，為1.27%；各處理間稻米粒型沒有區(qū)別。

綜合以上稻米品質(zhì)因子分析認(rèn)為，在水稻種植期間，基施錳肥或基施+噴施錳肥能夠提高蛋白質(zhì)含量、糙米率、精米率、整精米率，降低碳水化合物含量、堊白粒率、堊白度；基施鋅肥或基施+噴施鋅肥能夠提高大米的蛋白質(zhì)含量、糙米率，降低碳水化合物含量；基施+噴施鋅肥處理提高了精米率和整精米率。差異性分析結(jié)果表明，不同處理之間水稻的蛋白質(zhì)、碳水化合物、糙米率、整精米率、堊白粒率、粒型（長(zhǎng)寬比）均未達(dá)到差異顯著水平（P＞0.05）；基施+噴施錳肥處理水稻的精米率與基施鋅肥處理處理差異顯著（P＜0.05），與其他處理之間未達(dá)到差異顯著水平；基施鋅肥處理水稻的堊白度與不施微肥（CK）、基施錳肥、基施+噴施錳肥處理之間差異顯著（P＜0.05），與基施+噴施鋅肥處理之間未達(dá)到差異顯著水平（P＞0.05）。

表4 不同施肥處理稻米品質(zhì)

3 結(jié)論

分析結(jié)果顯示，采用基施+噴施鋅肥處理水稻株高、穗長(zhǎng)表現(xiàn)最好，采用基施+噴施錳肥處理水稻總穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)粒數(shù)表現(xiàn)最好，千粒重表現(xiàn)較好。

基施+噴施鋅肥、基施錳肥處理產(chǎn)量比不施微肥處理（CK）分別增加了872.8，681.6kg/hm2，增產(chǎn)率分別為9.09%和7.10%。說明施用鋅肥采用基施+噴施水稻增產(chǎn)效果較好，施用錳肥采用基施的方式效果較佳。

稻米品質(zhì)因子分析顯示，在水稻種植期間，基施錳肥或基施+噴施錳肥能夠提高稻米蛋白質(zhì)含量、糙米率、精米率、整精米率，降低碳水化合物含量、堊白粒率、堊白度；基施鋅肥或基施+噴施鋅肥能夠提高稻米的蛋白質(zhì)含量、糙米率，降低稻米碳水化合物含量；基施+噴施鋅肥能夠提高稻米精米率和整精米率。

4 討論

在滿足對(duì)大量元素需求的基礎(chǔ)上，施用微肥能夠促進(jìn)水稻生長(zhǎng)發(fā)育，主要表現(xiàn)為植株生長(zhǎng)旺盛、葉色深綠、穗長(zhǎng)更長(zhǎng)，分蘗數(shù)和穗粒數(shù)都比常規(guī)施肥有所提高[11]，而且具有促進(jìn)水稻生育進(jìn)程[12-13]、增強(qiáng)水稻對(duì)氮磷鉀的吸收和利用[14]、提高水稻產(chǎn)量[15-16]和品質(zhì)[7，17]等作用。本研究通過對(duì)寧夏引黃灌區(qū)水稻微量元素肥效研究表明，施用鋅肥和錳肥能夠提高水稻產(chǎn)量，并對(duì)水稻品質(zhì)有明顯的改善效果。在微肥施用方式上，趙同華等[18]研究得出，水稻分蘗始期噴施鋅錳肥增產(chǎn)效果最大，孕穗始期噴施鋅錳肥對(duì)改善稻米品質(zhì)效果較好，并且鋅錳配施效果好于單施。本研究?jī)煞N微肥若同時(shí)施用可能效果會(huì)更佳，但這還有待于進(jìn)一步的試驗(yàn)來驗(yàn)證。蘇親杰[19]研究得出，水稻施用硫酸鋅作基肥的產(chǎn)量?jī)?yōu)于追肥，并且追肥效果優(yōu)于根外噴施；關(guān)光復(fù)等[20]研究得出，水稻施用鋅肥以蘸秧根的產(chǎn)量效果優(yōu)于葉面噴施；郭九信等[21]和馮緒猛等[22]研究得出，鋅肥土施的水稻增產(chǎn)效果高于葉面噴施；本研究硫酸鋅采用基施+噴施表現(xiàn)優(yōu)于基施，可能是因水稻品種、外界氣溫、土壤性質(zhì)和日照等不同而導(dǎo)致。

微量元素是維持生命有機(jī)體正常生物功能和植物生長(zhǎng)所必需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，生物體所需要的微量元素主要來自各種外源性物質(zhì)，容易導(dǎo)致缺乏或過量積累[23]。微量元素與氮、磷、鉀等營(yíng)養(yǎng)元素都是同等重要、不可代替的[24]。平衡施肥可使農(nóng)作物按比例吸收所需的各種營(yíng)養(yǎng)元素，有效地提高了肥料的利用率。同時(shí)，由于缺素引起的病蟲害減少，農(nóng)藥用量降低，減少農(nóng)戶種地成本，對(duì)環(huán)境保護(hù)也起到了積極的作用[3]。目前，我國(guó)關(guān)于作物施用微肥的報(bào)道已有一些，多集中在不同區(qū)域、不同作物、不同施用方式及種類上，但在寧夏回族自治區(qū)研究較少，在水稻上報(bào)道甚少。因此，本研究可為寧夏引黃灌區(qū)今后水稻科學(xué)施用微量元素提供理論依據(jù)，并且今后可在鋅肥和錳肥不同用量、作物不同生育時(shí)期使用效果比較等方面開展進(jìn)一步的試驗(yàn)研究工作。