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、鋅養分積累量等都具有明顯的影響，有利于玉米的生長發育，改善玉米植株體內的鋅含量，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；養分積累；生長發育

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，對于作物產量的提高和品質的改善有重要作用。近年來，隨著糧食產量單產和復種指數的不斷提高，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，各地陸續出現不同程度的微量元素營養缺乏癥狀。土壤缺鋅已成為我國植物營養領域面臨的又一個新問題。據統計，全世界50%的作物種植區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的玉米減產也愈加明顯，在這種形勢下如何通過改善玉米的鋅營養狀況來增加玉米的產量、提升玉米的品質已成為植物營養領域研究的新方向。施用鋅肥是改善作物缺鋅，提高產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11.4%[9]。若是葉面噴施，在玉米的苗期至拔節期，用0.1%～0.2%的硫酸鋅溶液連續噴施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育及玉米對養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育，為鋅肥添加到液體肥料及其在玉米生產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業大學農學院植物營養系溫室進行。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試驗基地，使用前經風干后過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的質量百分數為 22.5%）。

1.2試驗設計

試驗根據鋅的不同添加量設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方法進行，具體測定方法參考《土壤農化分析》[11]。

1.5數據處

試驗數據采用Microsoft Excel 2003計算平均數和標準差，并且利用SAS 8.1統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，并沒有發生鋅中毒甚至死亡現象。因此，在液體肥料生產中添加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

依據常規測定土壤養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，生產中可以通過改善玉米鋅營養來提高產量。為了獲得高產，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、鉀養分積累量都是先升高后降低的趨勢，而植株鋅養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。在液體肥料生產中通過添加適宜濃度的鋅，不僅能促進作物對肥料養分的吸收，增加肥效，還可提高作物的產量。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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