陳川峰 張?zhí)毂?黎訓(xùn)諄 阮林梅 杜前進(jìn)

三亞天涯區(qū)南紅農(nóng)場水稻鋅肥肥效試驗(yàn)

陳川峰1張?zhí)毂?黎訓(xùn)諄3阮林梅2杜前進(jìn)2

（1. 三亞農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心 海南三亞 572000；2. 海南熱帶海洋學(xué)院 海南三亞 572022；3. 三亞市熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院 海南三亞 572022）

為研究在三亞市土壤類型下施用鋅肥對水稻的影響，以提高水稻鋅含量，本試驗(yàn)設(shè)置兩個處理，處理1不施鋅肥（常規(guī)施肥），處理2在處理1的基礎(chǔ)上底施ZnSO4.H2O2.54 kg/667m2，每個處理均設(shè)置3次重復(fù)。測試分析各處理水稻產(chǎn)量、籽粒與莖稈鋅含量、水稻養(yǎng)分含量、鋅肥的肥料利用率。結(jié)果表明：與處理1（不施鋅肥）相比，處理2的產(chǎn)量提高4.61%；籽粒與莖稈的全鋅含量較處理1差異顯著，分別提高180.8%、136.3%；鋅肥利用率為31.54%；此外，處理2的籽粒全氮、全鉀、莖稈全鉀含量相較處理1分別提高了37.5%、39.1%、40.0%。說明施鋅肥的處理水稻籽粒與莖稈的鋅含量顯著增加。

水稻；鋅肥；鋅含量

鋅是人體內(nèi)200多種酶的組成部分，是人體重要生理過程中必不可少的元素。由于人類本身無法合成鋅，只有在飲食中獲得，而稻米是中國主要的糧食作物，是中國百姓獲得養(yǎng)分和能源的主要來源[1-3]。稻米中增加鋅的含量對提高稻米的營養(yǎng)價(jià)值意義重大，但我國水稻的籽粒含鋅量絕大多數(shù)屬于缺鋅狀態(tài)。自南到北地區(qū)，土壤缺鋅狀態(tài)由低到高[4-6]，海南省三亞市是南繁育種基地之一，此前卻少有學(xué)者在海南三亞開展相關(guān)的鋅肥對水稻的影響效果試驗(yàn)。因此，研究在三亞土壤類型下施用鋅肥對水稻的影響，對提升水稻籽粒鋅含量有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 試材 水稻品種由湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)提供，代號nclgi；供試肥料：尿素（N含量46%）、氯化鉀（K2O含量%）、ZnSO4·H2O（Zn含量35%）。

1.1.2 供試土壤基礎(chǔ)理化性狀 供試土壤基礎(chǔ)理化性狀為pH 5.88，有機(jī)質(zhì)18.36 g/kg，堿解氮33.06 mg/kg，有效磷67.34 mg/kg，速效鉀92.62 mg/kg，有效鋅9.05 mg/kg。

1.2 方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)田設(shè)計(jì)見表1，試驗(yàn)施肥用量方案見表2。

表1 試驗(yàn)田設(shè)計(jì)

注：每一小區(qū)面積為35平方米(5 m×7 m)

表2 試驗(yàn)施肥用量方案單位：kg/畝

2021年9月1日確認(rèn)試驗(yàn)田地、對試驗(yàn)土地進(jìn)行土壤取樣，整理試驗(yàn)土地、劃分試驗(yàn)處理小區(qū)、9月11日施用基肥、插秧，10月30日施用分蘗肥，11月13日第一次葉面噴肥，將鋅肥50 g溶于10 kg水，11月27日第二次葉面噴肥鋅肥、蓋防鳥網(wǎng)，12月26日采收水稻，測產(chǎn)的同時采土測試各項(xiàng)指標(biāo)。

1.2.2 項(xiàng)目測定 土壤有機(jī)質(zhì)測定采用重鉻酸鉀法[7]；堿解氮采用堿解蒸餾法；有效磷采用鉬藍(lán)比色法；速效鉀采用火焰光度計(jì)法；有效鋅采用0.1 mol/L鹽酸浸提，原子吸收光度法；水稻植株全氮、全磷、全鉀、全鋅測定分別采用H2SO4-H2O2消煮法、比色法、原子吸收光度法、火焰光度法[8]。

鋅肥利用率=(畝施鋅處理水稻籽粒和莖稈吸收的鋅量—對照處理水稻籽粒和莖稈吸收的鋅量)/[鋅肥的含鋅量（kg/畝)]×100%。

1.2.3 數(shù)據(jù)分析 試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)以Excel 2016整理匯總，SPSS 17.0進(jìn)行方差分析（<0.05表示差異顯著，<0.01表示差異極顯著）。

2 結(jié)果與分析

2.1 鋅肥施用對供試土壤有效養(yǎng)分的影響

由表3可知，在施用鋅肥的條件下，堿解氮與速效鉀均有所提高。其中處理2堿解氮含量為92.54 mg/kg，速效鉀含量為119.13 mg/kg，相比處理1高出22.76、6.65 mg/kg，但差異均不顯著。

表3 試驗(yàn)前后土壤有效氮磷鉀含量影響 單位：mg/kg

2.2 鋅肥施用對供試土壤有效鋅的影響

由表4可看出，施用鋅肥后，土壤有效鋅含量變化為10.56～17.38 mg/kg，平均值為14.59 mg/kg。與不施鋅肥（處理1）相比，施用鋅肥后的土壤有效鋅含量提高了5.01 mg/kg，表明施用鋅肥能增加土壤有效鋅的含量，但差異不顯著。

表4 土壤有效鋅的含量單位：mg/kg

2.3 鋅肥施用對供試土壤全量養(yǎng)分含量的影響

由表5可知，施用鋅肥（處理2）的土壤全量含量均比處理1高，其中處理2土壤的全磷、全鉀含量比處理1分別提高了0.82（182.2%）、1.54 g/kg（35.9%），結(jié)果表明，施用鋅肥一定程度上能夠提升土壤的全磷、全鉀含量。

表5 土壤全量養(yǎng)分含量的影響 單位：mg/kg

2.4 鋅肥施用對水稻產(chǎn)量的影響

從產(chǎn)量結(jié)果（表6）來看，處理2水稻產(chǎn)量最高，平均產(chǎn)量為363.23 kg/畝，相比處理1（347.22 kg/畝）增產(chǎn)4.61%。

表6 施用鋅肥對水稻產(chǎn)量的影響 單位：kg

2.5 鋅肥施用對水稻籽粒與莖稈氮磷鉀含量的影響

從表7可看出，與處理1（不施鋅肥）相比，處理2（施鋅肥）水稻籽粒的全氮、全鉀及莖稈全鉀含量分別提高了0.12（37.5%）、0.09（39.1%）、0.78（40%）g/kg。處理1與處理2籽粒與莖稈的全磷含量均無顯著變化。

表7 施用鋅肥對水稻籽粒與莖稈氮磷鉀含量的影響 單位：%

2.6 鋅肥對水稻籽粒與莖稈的鋅含量的影響

由表8可知，處理2籽粒與莖稈的鋅含量均高于處理1，分別提高了43.90（180.8%）、72.36（136.3%）mg/kg。鋅含量由高到低為處理2莖稈>籽粒>處理1莖稈>籽粒。結(jié)果表明，鋅元素可能更容易富集在水稻莖稈中；在土壤有效鋅有效磷含量高的土壤施用鋅肥并不會抑制水稻對鋅的吸收與運(yùn)轉(zhuǎn)，還可以顯著提高水稻對鋅元素的吸收與積累。

表8 水稻籽粒與莖稈的鋅含量

注：**表示在1%水平上差異顯著。

根據(jù)水稻籽粒與莖稈鋅含量及鋅肥利用率公式，求得鋅肥利用率為31.54%。結(jié)果表明，施用鋅肥顯著提高了水稻對鋅養(yǎng)分的吸收利用與積累、提高了水稻籽粒與莖稈鋅含量。

3 討論與結(jié)論

3.1 討論

3.1.1 鋅肥對水稻產(chǎn)量的影響 郭薈等[9]研究發(fā)現(xiàn)，施用鋅肥大幅度提高了雙季稻產(chǎn)量，其原因是施用鋅肥提高了有效分蘗數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒重。本試驗(yàn)中，施用鋅肥較不施鋅肥產(chǎn)量高出16.01 kg/畝，增產(chǎn)率達(dá)4.61%。其原因可能與碳酸酐酶的作用機(jī)制相關(guān)，也可能基施鋅肥增加了土壤中有效鋅的含量，促進(jìn)水稻根系吸收，提高水稻植株鋅的含量，使鋅元素協(xié)調(diào)氮、磷、鉀的合理配置，進(jìn)而影響水稻的農(nóng)藝性狀，又或施用適量的鋅肥降低了水稻苗期坐蔸，保證水稻的營養(yǎng)生長，從而增加有效分蘗數(shù)，因此提高了水稻產(chǎn)量。

3.1.2 鋅肥對水稻氮磷鉀含量的影響 通過增施鋅肥，水稻籽粒的全氮、全鉀、莖稈全鉀含量較常規(guī)施肥均呈顯著差異。郭九信等[10]探究了不同施鋅量水平下水稻籽粒氮濃度及累積量的差異，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，施用鋅肥能夠提高水稻籽粒的氮濃度，且籽粒氮濃度與施鋅量呈正相關(guān)。這與本研究的結(jié)果相符，在施用鋅肥的條件下籽粒全氮較處理1提高了0.12 g/kg（37.5%），這可能是氮能夠影響籽粒鋅的吸收，鋅反過來也能影響籽粒氮的積累。由于本次研究未設(shè)置鋅肥用量梯度，可在下一次研究時依據(jù)本試驗(yàn)數(shù)據(jù)，設(shè)置鋅肥用量水平以得出最佳施鋅量，減少不合理的肥料投入，使其達(dá)到最高經(jīng)濟(jì)效益。

有研究表明，磷與鋅元素之間是拮抗作用，兩者之間容易產(chǎn)生磷酸鹽沉淀，導(dǎo)致磷鋅元素難以被作物吸收利用。本研究在常規(guī)施肥配施鋅肥與噴施鋅肥處理下，土壤有效磷、水稻籽粒與莖稈全磷含量相比處理1沒有減少，也無明顯促進(jìn)作用，但提高了土壤全磷的含量。由于本試驗(yàn)的土壤有效磷含量高達(dá)67.30 mg/kg，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了水稻對磷的需求量，反而抑制了水稻對磷的吸收。結(jié)果說明，在不同環(huán)境因素影響下，增施鋅肥對磷元素的互作效應(yīng)不同。

本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，鋅肥對鉀素的顯著影響表現(xiàn)在莖稈上，相比于處理1，全鉀含量顯著提高了40%。而鋅肥對水稻植株體內(nèi)的鋅含量的影響同樣在莖稈上表現(xiàn)突出，較不施鋅肥處理提高了136.3%。鉀素在水稻撥節(jié)期與分蘗期的吸收量最大，而苗期和孕穗期是水稻吸收鋅的高峰，兩者在不同的生長期中需求不同。由此，鋅、鉀的互作效應(yīng)可能存在于土壤中，這與李家書等[11]的鉀肥可提高土壤氧化還原電位，從而促進(jìn)稻株對鋅的吸收有關(guān)結(jié)論一致。

3.1.3 鋅肥對籽粒與莖稈鋅含量的影響 本供試土壤有效鋅含量為9.05 mg/kg，有效磷含量為67.30 mg/kg，屬高鋅高磷，本試驗(yàn)施肥方式為土壤基施鋅肥加葉面噴施鋅肥。結(jié)果處理2籽粒與莖稈較不施鋅肥處理均呈極顯著差異。這可能是基施鋅肥提高了土壤有效鋅的含量，促進(jìn)水稻根部對其進(jìn)行吸收進(jìn)而提高了水稻植株體內(nèi)的鋅含量。葉面噴施鋅肥不用進(jìn)入土壤而直接吸收，減少土壤對養(yǎng)分的固定，同時減少了鋅從土壤轉(zhuǎn)運(yùn)到水稻各器官的距離，大大提高了養(yǎng)分有效利用[12]，增加籽粒與莖稈的吸收與累積量。因此，不同的施肥方式可能影響水稻對鋅肥的吸收利用。

楊波[1]研究發(fā)現(xiàn)，隨著鋅肥用量不斷增加，籽粒鋅含量呈先增加后下降的趨勢，當(dāng)鋅肥用量達(dá)40 kg/hm2時，籽粒鋅含量最高，為23.72 mg/kg，較對照提高了12.3%。本試驗(yàn)施用鋅肥的籽粒含量達(dá)68.18 mg/kg，較對照提高了43.90 mg/kg（180.8%），與楊波的試驗(yàn)結(jié)果差異更顯著。

3.2 結(jié)論

本研究供試土壤的有效鋅含量為9.05 mg/kg，施用鋅肥較對照增產(chǎn)16.01 kg/畝，僅提高了4.61%，增產(chǎn)作用不顯著。在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中應(yīng)根據(jù)土壤養(yǎng)分情況進(jìn)一步結(jié)合氮、磷、鉀肥合理配施，以提高產(chǎn)量。

與不施用鋅肥相比，常規(guī)施肥配施鋅肥的水稻籽粒與莖稈的鋅含量為68.18、125.45 mg/kg，分別提高了43.90（180.8%）、72.36 mg/kg（136.3%），試驗(yàn)結(jié)果表明，水稻施鋅肥能提高籽粒與莖稈的鋅含量，本次試驗(yàn)鋅肥利用率達(dá)31.54%。

常規(guī)施肥配施鋅肥處理下，土壤堿解氮、速效鉀含量有所提高，促進(jìn)了水稻籽粒與莖稈對氮、鉀素的吸收，提高了籽粒全氮、全鉀與莖稈全鉀的含量，有益于提高氮、鉀肥利用率。

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Effect of Zinc Fertilizer on Rice in Nanhong Farm of Tianya District in Sanya City

CHEN Chuanfeng1ZHANG Tianbin1LI Xunchun3RUAN Linmei2DU Qianjin2

(1. Sanya Agricultural Technology Extension Service Center, Sanya, Hainan 572000, China; 2. College of Hainan Tropical Ocean Institute, Sanya, Hainan 572022, China; 3. Sanya Tropical Agricultural Science Research Institute, Sanya, Hainan 572022, China)

To study the effects of zinc fertilizer application on rice under soil types in Sanya city, and promote the yield of rice in Sanya city. Two different treatments were set up in this study, treatment one was not applying zinc fertilizer (conventional fertilization), treatment two was applying 2.54 kg×667m?2ZnSO4.H2O on the basis of treatment one, and each treatment was set up three times. Rice yield, grain and stem zinc content, effects of zinc fertilizer on rice nutrient content and fertilizer utilization rate of zinc fertilizer were tested and analyzed. The results showed that compared with no zinc fertilizer, the yield of treatment 2 increased by 4.61%; The total zinc content of grain and stem in treatment 2 was significantly higher than that in treatment 1 by 180.8% and 136.3%, respectively. The utilization rate of zinc fertilizer was 31.54%. In addition, the contents of total nitrogen (N) in grain, total potassium (K) and total potassium (K) in stem in treatment 2 were increased by 37.5%, 39.1% and 40%, Under this test conditions, the total zinc content of grain and stem statistically increased.

rice; zinc fertilizer; zinc content

S511

A

10.12008/j.issn.1009-2196.2022.10.002

2022-05-19；

2022-06-23

三亞市2018年耕地地力保護(hù)與質(zhì)量提升、農(nóng)業(yè)資源及生態(tài)保護(hù)（化肥減量增效）田間肥效試驗(yàn)。

陳川峰（1970—），男，本科，高級農(nóng)藝師，研究方向?yàn)橥寥琅c植物營養(yǎng)，E-mail：15308921723@163.com。

杜前進(jìn)（1969—），男，碩士，高級實(shí)驗(yàn)師，研究方向?yàn)橥寥琅c植物營養(yǎng)，E-mail：duqianjin1234@ 163.com。

（責(zé)任編輯 龍婭麗）