不同形態(tài)鋅肥葉面噴施對(duì)玉米生長的影響

顏廷帥　時(shí)立波　張善平　李忠茂

摘要：通過田間試驗(yàn)，以不噴施鋅肥為對(duì)照，葉面噴施硫酸鋅、葡萄糖酸鋅、EDTA-Zn、氧化鋅，研究不同形態(tài)鋅肥對(duì)玉米農(nóng)藝指標(biāo)（株高、莖粗、穗位、葉綠素含量）、中微量元素鎂、鐵、鋅、硼含量及產(chǎn)量的影響。研究結(jié)果表明，葉面噴施葡萄糖酸鋅顯著增加了玉米株高和葉綠素含量，葉面噴施氧化鋅顯著增加了玉米葉綠素含量。葉面噴施 EDTA-Zn、葡萄糖酸鋅和硫酸鋅顯著降低了玉米葉片鎂含量，葉面噴施葡萄糖酸鋅顯著提高了玉米葉片鋅含量。葉面噴施不同形態(tài)鋅肥均顯著增加了玉米產(chǎn)量，其中葡萄糖酸鋅處理產(chǎn)量最高，較對(duì)照增加9.79%。結(jié)果表明，葉面噴施不同形態(tài)鋅肥均具有提高玉米產(chǎn)量的作用，其中葡萄糖酸鋅提高玉米葉片鋅含量，促進(jìn)玉米生長和提高產(chǎn)量的效果最好。

關(guān)鍵詞：鋅肥;玉米;葉綠素;生長;產(chǎn)量

中圖分類號(hào)： S513.06? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號(hào)：1002-1302（2020）19-0076-03

收稿日期：2020-02-19

基金項(xiàng)目：國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（編號(hào)：2016YFD0222405-7）。

作者簡介：顏廷帥（1989—），山東臨沂人，碩士，中級(jí)農(nóng)藝師，主要從事植物營養(yǎng)與新型肥料研究。E-mail：yanaiyanzhi@163.com。

通信作者：時(shí)立波，碩士，高級(jí)農(nóng)藝師，主要從事植物病理與植物營養(yǎng)的研究。E-mail：shilibo1@sinochem.com。

作為作物必需營養(yǎng)元素[1]，鋅在植物體內(nèi)主要作為200多種酶的功能成分和輔助因子起作用[2]，參與植物體光合作用[3-5]、氮素同化[6]、核酸和蛋白質(zhì)代謝[3]、生殖器官的發(fā)育[4-6]等。同時(shí)，鋅素缺乏是世界上最為廣泛的微量元素缺乏[7]，被認(rèn)定為除氮、磷、鉀外第4個(gè)限制產(chǎn)量的元素[8-9]，尤其是魯西北地區(qū)土壤偏堿，有效鋅含量普遍低于 1 mg/kg[10]。因此，鋅肥的施用成為作物補(bǔ)充鋅元素的重要手段，目前鋅肥施用以土壤施用和根外施用2種方式，根外施用以其用量少、見效快、成本低的優(yōu)勢成為主要的補(bǔ)鋅方式。

作為鋅敏感作物[11]，缺鋅癥狀首先在玉米上發(fā)現(xiàn)[12]，缺鋅影響玉米的發(fā)育，造成產(chǎn)量和品質(zhì)的降低。生產(chǎn)上施用鋅肥，能明顯促進(jìn)玉米生長發(fā)育，提高光合作用效率，促進(jìn)植株健壯，增強(qiáng)抗病性，防止禿尖和缺粒，延緩葉片和莖稈衰老，增加產(chǎn)量及提升玉米籽粒品質(zhì)[13-18]。因此本試驗(yàn)開展不同形態(tài)鋅肥對(duì)玉米生長和品質(zhì)提高的影響，為合理選擇鋅肥提供技術(shù)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試玉米品種為迪卡C1210，生育期109.5 d，為中熟品種。

供試4種鋅肥分別為硫酸鋅（分析純，分子量287.56，Zn含量22.75%）、葡萄糖酸鋅（分析純，分子量455.68，Zn含量14.35%）、EDTA-Zn（分析純，分子量399.6，Zn含量16.37%）、氧化鋅（分析純，分子量99.4，Zn含量54.06%）。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2019年6—11月于山東省德州市陵城區(qū)糜鎮(zhèn)孟家胡同村基本農(nóng)田保護(hù)區(qū)（37.447 528°N，116.845 371°E）進(jìn)行。該區(qū)域?qū)贉貛Т箨懠撅L(fēng)氣候，年平均氣溫12.7 ℃，最高氣溫42 ℃（1968年6月1日），最低氣溫-21.8 ℃（1979年1月31日），年均降水量570.2 mm，無霜期達(dá)205 d，最長可達(dá)234 d，平均初霜為10月24日，終霜為4月1日，年日照時(shí)數(shù)為2 647.2 h。供試土壤基本理化性狀為pH值7.85，有機(jī)質(zhì)含量為17.50 g/kg，堿解氮含量28.80 mg/kg，有效磷含量24.00 mg/kg，速效鉀含量80.70 mg/kg，有效鋅（DTPA-Zn）含量 0.29 mg/kg。根據(jù)土壤有效鋅的含量分級(jí)和評(píng)價(jià)指標(biāo)[19]，試驗(yàn)地土壤有效鋅含量偏低。

試驗(yàn)于2019年6月15日播種，采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，于玉米大喇叭口期（11～13展葉，7月24日）葉面噴施鋅濃度均為300 mg/L的硫酸鋅、EDTA-Zn、葡萄糖酸鋅和氧化鋅，設(shè)不施鋅肥為對(duì)照。

1.3 測定項(xiàng)目與方法

噴施8 d后（8月1日），采用對(duì)角線取樣法，各處理確定3個(gè)取樣點(diǎn)，每個(gè)取樣點(diǎn)隨機(jī)取3株玉米葉片（取葉環(huán)以上部位）為1個(gè)混合樣，蒸餾水流水沖洗后放于信封中置于干燥箱105 ℃殺青30 min，75 ℃烘干至恒質(zhì)量后研磨，用H2SO4-H2O2聯(lián)合消煮法煮至澄清，采用ICP-AES法測定鋅、鎂、鐵含量;采用姜黃素比色法測定硼含量[19-20]。

噴施后16 d（8月9日），采用“S”形取樣法，各處理確定4個(gè)取樣點(diǎn)，每取樣點(diǎn)測定5株植株包括株高、莖粗和SPAD值[21]。

完熟期（11月3日），采用對(duì)角線3點(diǎn)取樣法，不同處理試驗(yàn)田中隨機(jī)采集3個(gè)樣區(qū)，測量5 m距離雙行植株數(shù)量，獲得穗數(shù)指標(biāo);取各取樣點(diǎn)果穗進(jìn)行考種，測定穗長、穗行數(shù)、行粒數(shù)、軸直徑、千粒質(zhì)量，根據(jù)考種結(jié)果折算產(chǎn)量。

每667 m2穗數(shù)=（667×雙行植株數(shù)量）/（5×行距）;

穗質(zhì)量=千粒質(zhì)量×穗行數(shù)×行粒數(shù)/1 000;

單位面積產(chǎn)量=單位面積穗數(shù)×穗質(zhì)量×0.85。

1.4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)處理采用SPSS 22進(jìn)行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同形態(tài)鋅肥葉面噴施對(duì)玉米農(nóng)藝性狀的影響

不同處理玉米農(nóng)藝性狀見表1。不同形態(tài)鋅肥的施用對(duì)玉米莖粗影響差異不顯著;葡萄糖酸鋅處理株高顯著高于對(duì)照和氧化鋅處理，穗位則顯著高于EDTA-Zn、氧化鋅處理。鋅肥的施用促進(jìn)了玉米植株的生長，且葡萄糖酸鋅處理促生效果最好。

葡萄糖酸鋅處理和氧化鋅處理葉綠素含量顯著高于對(duì)照和硫酸鋅處理，葡萄糖酸鋅和氧化鋅均顯著促進(jìn)了玉米葉片葉綠素的合成，提高了葉綠素含量。

2.2 不同形態(tài)鋅肥葉面噴施對(duì)葉片硼、鐵、鎂、鋅含量的影響

不同處理玉米葉片中微量元素含量見表2。不同形態(tài)鋅肥的施用對(duì)玉米葉片硼和鐵含量無顯著影響;不同鋅肥處理鎂含量均低于對(duì)照;葡萄糖酸鋅處理鋅含量高于對(duì)照、EDTA-Zn處理和硫酸鋅處理。

鋅和硼共同作用于作物生殖過程，硼促進(jìn)花粉管伸長和花粉萌發(fā)，鋅對(duì)生殖器官的發(fā)育和受精作用具有重要作用[3-5，22-23]。本試驗(yàn)不同鋅肥處理玉米葉片中硼含量差異不顯著，表明不同形態(tài)鋅肥的施用并未影響硼含量，鋅肥的施用未影響硼的吸收和分布。

鐵、鎂和鋅均共同作用于作物光合作用過程。鋅作為碳酸酐酶的專性活化離子，參與光合作用中二氧化碳的水和作用;鎂作為葉綠素的核心元素，并作為活化成分參與二氧化碳的同化過程;鐵作為鎂的活化劑參與葉綠素的合成[24-26]。本試驗(yàn)中不同處理玉米葉片中鐵含量差異不顯著，鋅肥的施用未影響鐵的吸收和分布;不同形態(tài)鋅肥處理鎂的含量均低于對(duì)照，鋅肥的施用降低了玉米葉片鎂的含量，影響了鎂向葉片的運(yùn)輸和分配。

2.3 不同形態(tài)鋅肥葉面噴施對(duì)玉米產(chǎn)量的影響

從表3可以看出，不同處理在穗長、穗行數(shù)、行粒數(shù)、出籽率指標(biāo)間均無顯著性差異;EDTA-Zn處理穗粗顯著高于其他處理;不同形態(tài)鋅肥處理在千粒質(zhì)量指標(biāo)上顯著高于對(duì)照;不同鋅肥處理在產(chǎn)量指標(biāo)上均高于對(duì)照，其中葡萄糖酸鋅處理增產(chǎn)幅度最大，達(dá)9.79%。

產(chǎn)量指標(biāo)上可以看出，施用不同鋅肥主要是提高玉米籽粒千粒質(zhì)量，從而增加玉米產(chǎn)量。

3 結(jié)論與討論

植物體主要通過根系吸收土壤中有效鋅（水溶性鋅和交換態(tài)鋅），因而土壤中有效鋅含量不足是植物缺鋅的主要原因[27]。土壤pH值與土壤有效鋅含量密切相關(guān)，pH值>6.5的中性和堿性土壤有效鋅隨pH值的升高而降低，本試驗(yàn)田土壤pH值=785，有效鋅含量僅為0.29 mg/kg，嚴(yán)重不足[19]。

相關(guān)研究中，多集中于鋅肥的不同施用方式如噴施、土壤施用和拌種對(duì)玉米的增產(chǎn)效果及常規(guī)形態(tài)鋅肥如硫酸鋅和EDTA-Zn對(duì)玉米的增產(chǎn)效果上，研究結(jié)果適當(dāng)?shù)墓?yīng)鋅肥能夠顯著提高玉米的產(chǎn)量和品質(zhì)[17，28-29]。作為微量元素，鋅肥葉面噴施是最經(jīng)濟(jì)的施用方式，硫酸鋅是常用的鋅肥形態(tài)，葉面噴施0.05%～0.30%硫酸鋅能夠起到較好的補(bǔ)鋅效果。本試驗(yàn)對(duì)比了相同鋅含量的鰲合態(tài)鋅肥（EDTA-Zn）、有機(jī)態(tài)鋅肥（葡萄糖酸鋅）、氧化態(tài)鋅肥（氧化鋅）、無機(jī)態(tài)鋅肥（硫酸鋅）的鋅肥效率及生理效果。研究結(jié)果表明，施用不同形態(tài)鋅肥均對(duì)玉米葉片鋅含量的提高、生長的促進(jìn)和產(chǎn)量的增加具有重要的作用，其中葡萄糖酸鋅的鋅效率最高，促生、增產(chǎn)效果最好。因此，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，盡量選擇以葡萄糖酸鋅為主的有機(jī)鋅肥，可最大程度的提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)。

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