不同施鋅方式對(duì)水稻生長(zhǎng)的影響

陳鈺佩，李建強(qiáng)，許海敏，王忠林，單英杰，汪潔，朱偉鋒，陸若輝*

(1.浙江省耕地質(zhì)量與肥料管理總站，浙江 杭州 310020；2.平湖市植保土肥技術(shù)推廣中心，浙江 平湖 314200；3.臺(tái)州市椒江區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，浙江 臺(tái)州 318000；4.龍泉市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，浙江 龍泉 323700)

微量元素鋅是維持生命體健康生長(zhǎng)所必需的營(yíng)養(yǎng)元素，既參與人體新陳代謝，影響多種生理功能[1]，也在物質(zhì)合成、代謝及轉(zhuǎn)運(yùn)等過程中發(fā)揮重要作用[2]。由于人體無法自身合成鋅元素，必須通過飲食攝入，富鋅稻米成為改善人類鋅營(yíng)養(yǎng)的關(guān)注焦點(diǎn)。然而中國(guó)缺鋅土壤面積占總耕地面積的51.5%[3]，缺鋅脅迫下，作物體內(nèi)抗氧化酶活性下降引發(fā)膜脂過氧化、蛋白質(zhì)變性、細(xì)胞受損，造成作物病害、光合作用受抑，產(chǎn)量及品質(zhì)大幅降低[4-6]，尤其是水稻，對(duì)鋅元素極為敏感[7]，實(shí)際生產(chǎn)中要特別注重鋅肥養(yǎng)分管理。

鋅肥肥效受氣候、土壤肥力、作物品種、農(nóng)藝措施等因素的影響[8]。周夢(mèng)等[9]發(fā)現(xiàn)，鋅肥會(huì)顯著降低雜交稻的產(chǎn)量，但是中低濃度鋅肥處理能夠提升常規(guī)稻的產(chǎn)量。陳晨[10]提出，葉面鋅肥中添加尿素或結(jié)合土施氮肥可不同程度地提高稻米鋅營(yíng)養(yǎng)水平。趙麗芳等[11]也指出，氮鋅配施具有明顯的協(xié)同效應(yīng)。大量研究[12-14]已表明，合理施用鋅肥能提升水稻產(chǎn)量、改善稻米品質(zhì)，但科學(xué)施鋅的相關(guān)技術(shù)仍有待進(jìn)一步優(yōu)化。本研究以水稻為研究對(duì)象，設(shè)置3組試驗(yàn)，分別就不同施肥量、不同水稻品種、不同肥料品種對(duì)水稻施鋅效果的影響開展研究，旨在為確定水稻的最佳施鋅方案提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)及材料

試驗(yàn)時(shí)間為2021年，地點(diǎn)為臺(tái)州椒江、麗水龍泉、嘉興平湖等水稻試驗(yàn)基地。

水稻品種包括中組143、中浙優(yōu)8號(hào)、甬優(yōu)1540、甬優(yōu)15、嘉豐優(yōu)2號(hào)、浙大鋅稻、嘉67等。

試驗(yàn)肥料包括配方肥-1(N 18%，P2O512%，K2O 10%)、配方肥-2(N 16%，P2O58%，K2O 18%)、平衡肥(N 15%，P2O515%，K2O 15%)、尿素(N 46%)、鋅動(dòng)力(硫酸鋅，ZnO≥20%)、戴樂鋅(有機(jī)液體鋅≥300 g·L-1)。

1.2 試驗(yàn)處理

試驗(yàn)1分別為CK1(基施配方肥-1 30 kg，分蘗期施尿素15 kg)，T1(在CK1基礎(chǔ)上，基肥增施鋅動(dòng)力2 kg，揚(yáng)花期、孕穗期葉面噴施0.4%硫酸鋅)，T2(在CK1基礎(chǔ)上，基肥增施鋅動(dòng)力3 kg)，T3(在CK1基礎(chǔ)上，基肥增施鋅動(dòng)力3 kg，揚(yáng)花期、孕穗期葉面噴施0.4%硫酸鋅)。

試驗(yàn)2分別為CK2(基施平衡肥30 kg、尿素8 kg，分蘗期施尿素10 kg、氯化鉀6 kg)，A1(在CK2基礎(chǔ)上，基肥增施鋅動(dòng)力1.7 kg)，A2(在CK2基礎(chǔ)上，基肥增施鋅動(dòng)力1.7 kg，揚(yáng)花期和孕穗期葉面噴施0.4%硫酸鋅)。

試驗(yàn)3分別為CK3(基施配方肥-2 30 kg，分蘗期施尿素15 kg，抽穗期施配方肥-2 15 kg)、B1(在CK3基礎(chǔ)上，基肥增施鋅動(dòng)力2 kg)、B2(在CK3基礎(chǔ)上，抽穗期增施鋅動(dòng)力2 kg)、B3(在CK3基礎(chǔ)上，基肥與抽穗期分別增施鋅動(dòng)力2 kg)；C1(在CK3基礎(chǔ)上，分蘗期增施戴樂鋅250 mL)、C2(在CK3基礎(chǔ)上，抽穗期增施戴樂鋅250 mL)、C3(在CK3基礎(chǔ)上，分蘗期與抽穗期分別增施戴樂鋅250 mL)。

1.3 樣品采集與測(cè)定

水稻成熟后各小區(qū)采集1 m2水稻，脫粒后曬干，測(cè)定籽粒質(zhì)量；成熟期分別采集各區(qū)有代表性的5穴水稻地上部植株樣品，105 ℃殺青30 min，70 ℃烘干至恒重后稱重。

在作物成熟期，每小區(qū)按照S形路線隨機(jī)選擇5個(gè)樣點(diǎn)，采集0～20 cm土壤樣品。5點(diǎn)樣品混合成1個(gè)約2 kg的混合土樣，陰涼通風(fēng)處風(fēng)干，研磨、過篩后進(jìn)行H2SO4-H2O2消煮，分別采用凱氏定氮法、鉬銻抗比色法、火焰光度法測(cè)定氮、磷、鉀含量，原子吸收光譜儀測(cè)定鋅含量。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2007完成數(shù)據(jù)處理及作圖，采用IBM SPSS Statistics V22.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施鋅量對(duì)水稻生長(zhǎng)的影響

表1顯示，增施鋅肥處理(T1、T2、T3)的水稻產(chǎn)量和籽粒氮、磷、鉀含量均高于對(duì)照組，尤其是T3處理，增產(chǎn)7%，籽粒氮、磷、鉀含量分別增加16%、11%、32%?；适╀\用量增加，T3處理的產(chǎn)量及籽粒氮、磷、鉀含量均高于T1處理，但是籽粒鋅含量卻相反。從葉面噴施鋅肥來看，揚(yáng)花期、孕穗期噴施葉面鋅肥處理(T3)的產(chǎn)量及籽粒氮、磷、鉀含量均明顯高于不噴施葉面肥的處理(T2)。不同處理的籽粒中鋅含量為T1>T2>T3>CK1，表明水稻籽粒中的鋅元素含量隨鋅肥投入量增加而增加，到達(dá)峰值后又逐步下降。

表1 水稻產(chǎn)量及籽粒養(yǎng)分含量Table 1 Rice yield and nutrient content in grains

2.2 不同品種水稻對(duì)鋅肥效果的影響

表2顯示，施用鋅肥后，5個(gè)水稻品種的株高均高于對(duì)照組，特別是甬優(yōu)15和嘉豐優(yōu)2號(hào)，處理間的差異較為顯著。甬優(yōu)15、中浙優(yōu)8號(hào)、浙大鋅稻的2個(gè)1 m長(zhǎng)樣段穗數(shù)、千粒重高于對(duì)照。表明施用鋅肥可改變水稻生物學(xué)性狀，此外，揚(yáng)花期和孕穗期增施葉面鋅肥(A2)與不施葉面肥處理的株高、穗數(shù)、千粒重的差異不明顯。

表2 不同鋅肥處理下各水稻品種生長(zhǎng)情況Table 2 Growth of different rice varieties under different zinc fertilizer application methods

2.3 不同施鋅方式對(duì)水稻生長(zhǎng)的影響

表3顯示，B3處理的產(chǎn)量較對(duì)照組高6.29%，而B1、B2分別提高5.40%、1.36%，表明無機(jī)顆粒鋅肥在基肥時(shí)期進(jìn)行撒施，增產(chǎn)效果最好，秸稈干重最高。鋅肥基施處理(B1、B3)的有效穗數(shù)遠(yuǎn)高于其他處理，無機(jī)鋅肥宜早施，可促進(jìn)分蘗和灌漿，提高結(jié)實(shí)率。C3處理的產(chǎn)量較對(duì)照組高10.76%，而C1、C2分別提高4.35%、9.83%，表明對(duì)于有機(jī)的水溶鋅肥而言，更適宜抽穗期施用。相比無機(jī)鋅肥，噴施有機(jī)鋅肥增產(chǎn)效果更好。此外，增施無機(jī)、有機(jī)鋅肥對(duì)水稻株高、千粒重均無明顯影響，僅在抽穗期施鋅對(duì)穗長(zhǎng)、每穗實(shí)粒數(shù)有所提升。

表3 不同鋅肥處理下水稻生長(zhǎng)情況Table 3 Rice growth under different zinc fertilizer treatments

3 討論

試驗(yàn)證明，選用對(duì)鋅高敏感的水稻品種及科學(xué)的施肥方式，可大幅提升鋅肥肥效。施用30 kg·hm-2鋅肥時(shí)水稻增產(chǎn)效果好、肥料利用率高，但當(dāng)施鋅量增加至45 kg·hm-2時(shí)，土壤有效鋅含量不再是水稻增產(chǎn)的限制因子，鋅肥增產(chǎn)效率明顯下降。王孝忠等[8]也指出，當(dāng)施鋅量在20～30 kg·hm-2時(shí)，增產(chǎn)率達(dá)到最大，此后水稻增產(chǎn)率隨施用量增加而下降。還有研究[15]發(fā)現(xiàn)，當(dāng)鋅肥用量超過50 kg·hm-2時(shí)，可能會(huì)對(duì)水稻造成毒害而導(dǎo)致減產(chǎn)。

本研究3組試驗(yàn)均顯示，鋅肥基施加葉面噴施處理的增產(chǎn)效果最好，國(guó)內(nèi)外也有眾多研究[16-18]證明，同時(shí)基施加葉面噴施處理的籽粒鋅含量也是最高的[19]，與本試驗(yàn)結(jié)果一致。實(shí)際生產(chǎn)中還應(yīng)注意鋅肥種類的選擇，由表3可知，無機(jī)鋅宜作基肥土施，有機(jī)鋅宜以葉面肥形式在抽穗期施用。其原因如下：一是水稻生長(zhǎng)前期營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)旺盛，無機(jī)鋅肥可促進(jìn)水稻根系及前期營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)，為后期的籽粒形成奠定基礎(chǔ)，但抽穗期之后，水稻營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)停止，根系活力減弱，鋅肥吸收效率隨之下降；二是有機(jī)態(tài)鋅溶于水，更易被葉片吸收、同化并轉(zhuǎn)運(yùn)至籽粒中，適宜采用葉面噴施形式施肥；三是分蘗期水稻葉片數(shù)量少，稻田的整體葉面積指數(shù)低，分蘗期噴施有機(jī)鋅易造成徑流流失。但葉廷紅等[20]指出水稻缺鋅主要發(fā)生在苗期和分蘗期，且營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期施鋅增產(chǎn)效果較好，水稻施鋅以早期為好。雖然試驗(yàn)3中抽穗期葉面追肥效果好于分蘗期，但最終施肥方案還需根據(jù)實(shí)際土壤、氣候及作物品種等條件確定。