锌肥对水稻生长·产量和养分吸收的影响

摘要  为探索皖江流域水稻生长发育与营养特性对锌肥的响应，在安徽省宣城市设置不施肥（CK）、农民习惯施肥（FFP）、在农民习惯施肥的基础上分别施锌肥（ZnSO4·7H2O）20和40 kg/hm2（FFP+Zn20和FFP+Zn40）4个处理的水稻田间小区试验，研究锌肥对水稻生长、产量和养分吸收的影响。结果表明，与FFP相比，FFP+Zn20和FFP+Zn40增加了水稻千粒重和结实率，其中FFP+Zn40水稻千粒重和结实率的增幅达到显著水平（P<0.05）；FFP+Zn40显著增加了水稻产量和净收益，增幅分别为14.5%和15.6%。氮锌配施，有利于水稻成熟期叶、茎鞘和穗的氮、锌含量的增加，其中FFP+Zn40的增幅最高。增施锌肥有利于该区域水稻增产增收和提质，施用N、P2O5、K2O各164、54、126 kg/hm2，配合基肥土施锌肥40 kg/hm2的效果最优。

关键词  锌肥；水稻；产量；锌吸收；经济效益

中图分类号  S511  文献标识码  A  文章编号  0517-6611（2024）21-0134-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.21.028

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Effects of Zinc Fertilizer Application on Rice Yield and Nutrient Absorption

LI Ruo-qing1， YUAN Man-man2， SUN Yi-xiang2

（1.Agriculture and Rural Bureau in Xuanzhou District， Xuancheng City， Xuancheng， Anhui 242000; 2.Institute of Soil and Fertilizer， Anhui Academy of Agricultural Sciences， Hefei， Anhui 230031）

Abstract  In order to explore the response of rice growth， development， and nutritional characteristics to zinc fertilizer in the Yangzi River Basin. Field experiment with four plots were set up with no fertilizer （CK）， farmers’ customary fertilizer practice （FFP） and zinc fertilizer （ZnSO47H2O） of 20 and 40 kg/hm2 （FFP+Zn20， FFP+Zn40） based on FFP to study the effects of zinc fertilizer on rice growth， yield， and nutrient absorption. The results showed that compared with FFP， FFP+Zn20 and FFP+Zn40 increased 1 000-grain weight and seed-setting rate of rice，with FFP+Zn40 achieving a significant increase in the 1 000-grain weight and seed-setting rate（P<0.05）. The yield and net benefit of FFP+Zn40 were the highest in the four treatments， increasing significantly by 14.5% and 15.6% compared with FFP. The combined application of N and Zn is beneficial for the increase of N and Zn content in the leaves， stems， sheaths， and panicles of rice at maturity， with FFP+Zn40 having the highest increase. Increasing the application of zinc fertilizer is beneficial for increasing yield， income， and quality of rice in the region. The application of N，P2O5，and K2O at 164， 54， 126 kg/hm2 respectively， combined with the application of ZnSO4·7H2O at 40 kg/hm2 in the base fertilizer soil， has the best effect.

Key words  Zinc fertilizer;Rice;Yield;Zinc absorption;Economic benefit

作者简介  李若清（1971—），男，安徽宣城人，高级农艺师，从事植物营养及肥料研究与推广工作。

*通信作者，研究员，博士，从农业资源高效利用研究。

收稿日期  2023-11-28

水稻是中国及亚洲人民的主要口粮，水稻不仅高产而且稳产，对解决世界人口的吃饭问题和维持粮食安全具有非常重要的作用［1］。水稻的生长发育过程受环境条件影响较大，如气候、土壤肥力及其养分供应等［2］。对于同一地区、同一品种的作物，养分的供应对水稻产量和稻米品质具有重要影响。水稻在生长发育过程除了需要大量营养元素，还需要多种中微量元素［3］。

氮是植物生长必须营养元素，是植物体内大分子的重要组成部分，对酶活、碳氮代谢和光合作用都有一定的影响［4］。锌在蛋白质合成、酶的催化及光合作用等重要生物过程中发挥不可替代的作用，同时还参与细胞分蘖、增殖，维持细胞结构稳定，是水稻生长发育所必需的微量元素之一［5］。同时锌也是与人体健康密切相关的必需营养元素［6］。土壤是作物体内锌的主要来源。据报道，我国耕地有50%以上存在缺锌问题［7］。土壤缺锌造成水稻生长容易出现缺锌症状，造成株高降低、新叶失绿发黄、分蘖抽穗延后，最终导致水稻产量下降［8］。施锌可以促进水稻生长，充足的锌能促进作物根系生长，提高养分吸收能力，从而提高茎秆强度，增加水稻株高及其抗逆性［9］；施锌肥还可以促进水稻分蘖，提高有效穗数和穗粒数，同时增加籽粒锌含量，从而显著提高水稻品质和产量［10］。我国大约60%的居民以稻米为主食，因此，通过施锌肥提高稻米产量和锌营养品质直接影响国民的身体健康［6，11］。

宣城市宣州区常年水稻种植面积稳定在6万hm2左右，四稻混栽，既有早稻和双晚，又有中稻和单季晚稻，以麦稻、油稻、烟稻和双季稻种植模式为主，是安徽省重要的稻米生产基地。该区域是土壤缺锌的典型区域之一，通过合理的施肥措施促进宣州区水稻提质增产，对于保障全国粮食安全具有重要意义。因此，笔者通过田间小区试验，研究施锌肥对水稻生长、产量和经济效益的影响，为锌肥的合理施用提供理论支持。

1  材料与方法

1.1  试验概况

试验于2022年5—11月，在安徽省宣城市宣州区杨柳镇华山村（30°49′41″N，118°38′37″E）进行。试验土壤为水稻土土类沙泥田土种，质地为黏质壤土，地力等级三级，0～20 cm土壤性质：pH 5.8、全氮2.1 g/kg、有机质14.8 g/kg、有效磷18.0 mg/kg、速效钾94.0 mg/kg，土壤有效锌含量1.36 mg/kg。

1.2  试验设计

小区试验设4个处理，3次重复，随机区组排列，各处理小区长7 m，宽5 m，面积为35 m2。试验区四周设保护行，各处理区之间用塑料薄膜的土埂隔开，单排单灌，避免串灌串排。

处理①：不施肥处理（CK）；处理②：常规施肥（FFP），即基肥施尿素180 kg/hm2和复合肥225 kg/hm2，抽穗期施钾肥75 kg/hm2和N∶P2O5∶K2O为18∶12∶18的复合肥225 kg/hm2，合计施用N、P2O5、K2O各164、54、126 kg/hm2；处理③（FFP+Zn20）：常规施肥处理基础上，基肥时，土施锌肥20 kg/hm2；处理④（FFP+Zn40）：常规施肥处理基础上，基肥时，土施锌肥40 kg/hm2。

尿素N含量为46%，钾肥为KCl型，K2O含量为60%，普通复合肥48%，N∶P2O5∶K2O养分含量为18∶12∶18，锌肥为ZnSO4·7H2O。

1.3  试验管理及采样

水稻品种为杂交稻五丰优T025，于2017年7月1日播种，7月23日移栽，手工插秧，种植密度为13.6万穴/hm2。基肥时间为7月22日，穗肥时间为8月25日，11月1日成熟收获。收获前，每个小区采2穴，考种，其余全部收获测产。水稻产量换算至14%含水量。各处理除施肥不同外，灌排水和除病虫害等管理措施相同。

1.4  数据处理分析

水稻施肥经济效益计算：水稻收购价以2.7元/kg计算，净收入=稻谷收入-成本（肥料成本+人工成本）。

使用WPS Excel 2010进行数据处理和作图，使用IBM SPSS Statistics 21中的Duncan新复极差法进行差异显著性分析。

2  结果及分析

2.1  生育期

由表1可知，不同施肥处理对水稻生育期影响差异不明显，水稻的生育期为122～124 d，CK水稻的生育期最短，而FFP水稻生育期最长。

2.2  产量构成

由表2可知，与CK相比，施肥显著提高水稻有效穗数、穗粒数和千粒重，分别增加了13.8%～15.2%、3.9%～8.3%和0.8%～7.6%。与FFP相比，增施锌肥对水稻有效穗数和穗粒数影响不显著。锌肥的用量显著影响水稻的千粒重和结实率。FFP+Zn40水稻的千粒重和结实率显著高于其他处理，其中，千粒重分别比FFP+Zn20和FFP显著增加了3.9%和6.7%，结实率分别比FFP+Zn20和FFP显著增加了7.8%和6.6%。

2.3  产量

不同处理水稻产量范围为7 086～9 714 kg/hm2，其中，CK产量最低，FFP+Zn40产量最高（图1）。与CK相比，施肥显著增加了水稻产量，增幅为19.8%～37.1%。与FFP相比，增施锌肥增加了水稻产量，FFP+Zn20和FFP+Zn40分别增加了3.0%和14.5%，其中FFP+Zn40的增产幅度达到了显著水平（P<0.05）。

2.4  地上部干物质

由表3可知，施肥增加了水稻生育期单株地上部干物积累，在不同生育期，水稻单株地上部干物重FFP+Zn40>FFP+Zn20>FFP>CK。不同生育期，水稻单株地上部干物重施肥处理比CK的增幅不同，表现为随着水稻生长发育增幅逐渐扩大，在抽穗期增幅最高，到成熟期有所下降。成熟期，水稻单株地上部干物重FFP+Zn40、FFP+Zn20和FFP分别比CK增加了27.5%、20.5%和14.0%。

2.5  不同施肥处理对水稻锌吸收和分配的影响

由表4可知，水稻增施锌肥可以显著提高水稻成熟期各组织部位的锌含量。与CK相比，FFP增施了氮肥，水稻成熟期叶、茎鞘和穗的锌含量分别增加了2.0%、3.8%和3.8%，但未达到显著水平。与CK相比，FFP+Zn20和FFP+Zn40水稻成熟期各组织部位的锌含量显著增加（P<0.05），叶、茎鞘和穗的锌含量分别增加了11.4%和14.8%、13.4%和15.6%、19.5%和22.6%。FFP+Zn40水稻成熟期各组织部位的锌含量比FFP+Zn20高，但未到达显著水平。