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绿肥与土施锌肥对低锌旱地小麦的增锌效应

绿肥与土施锌肥对低锌旱地小麦的增锌效应

作者：刘苡轩西北农林科技大学

学位级别：硕士

渭北旱塬土壤是典型的石灰性土壤,高p H,碳酸盐含量高,土壤有机质低,土壤水分缺乏等因素严重制约了土壤锌生物有效性,使得小麦籽粒锌含量过低,严重影响居民日常饮食锌营养健康。因此探讨小麦籽粒锌养分生物强化措施具有重要的现实意义... 详细信息

渭北旱塬土壤是典型的石灰性土壤,高p H,碳酸盐含量高,土壤有机质低,土壤水分缺乏等因素严重制约了土壤锌生物有效性,使得小麦籽粒锌含量过低,严重影响居民日常饮食锌营养健康。因此探讨小麦籽粒锌养分生物强化措施具有重要的现实意义。土施锌肥是一种快速、便捷改善土壤有效锌状况的方式,可在短期缓解土壤锌含量匮乏的问题,提高小麦的锌营养供给。绿肥作为养分丰富的全能型肥,能够增加土壤有机质,培肥土壤,提高土壤锌等微量矿质营养的供应,以利小麦的生长和锌等各类养分累积。但两者配合对渭北旱地小麦籽粒锌含量影响如何,绿肥在改善土壤理化性质时能否进一步提高锌肥的活性,提高小麦增锌幅度。因此,本研究在黄土高原渭北旱塬上布置了两年不同品种绿肥与小麦轮作并配施锌肥的田间试验,以休闲—小麦轮作为对照,研究了黑麦豆、绿豆和荞麦三种绿肥品种与土施定量锌肥不同组合模式对小麦锌营养状况、产量及土壤有效锌、硝态氮和水分的影响,并对其可能的影响因素进行探讨。得到的主要结果如下:1)绿肥与小麦轮作对小麦籽粒增锌效果显著,尤其是黑麦豆处理有效提高小麦锌量12.0%-50.7%。第二年(2016-2017年),黑麦豆处理配施锌肥的小麦籽粒锌含量达到最高值,为44.6 mg kg,超过小麦推荐锌含量40 mg kg。而绿豆和荞麦处理仅在第二年配施锌肥的情况下分别显著提高小麦籽粒锌含量36.8%和33.0%。绿肥与小麦轮作对小麦无增产作用。试验第一年(2015-2016年),与黑麦豆、绿豆和荞麦轮作对小麦籽粒产量和生物量无显著影响;第二年,各绿肥处理较休闲显著降低了小麦籽粒产量和生物量19.2%-41.6%。施锌对小麦产量及生物量无显著影响。2)与绿肥轮作显著提高了小麦大部分关键生育期(除小麦播前以外)的土壤有效锌含量。黑麦豆轮作对土壤锌含量增幅为11.5%-82.9%。施锌平均增加了土壤有效锌含量4.03倍。在黑麦豆处理配施锌肥的情况下土壤有效锌可达3.37 mg kg。而绿豆和荞麦处理对土壤有效锌含量影响不显著。绿肥轮作配施锌肥对土壤有效锌含量的影响与对小麦籽粒锌含量一致。绿肥轮作处理显著提高了第二年小麦开花期和收获期土壤硝态氮含量。施锌对土壤氮素无显著影响。3)绿肥尤其是黑麦豆显著增加了绿肥翻压前根际土与非根际土有效锌含量。说明绿肥在生长过程对土壤中锌已有显著活化作用,对近根的根际土壤增锌效果尤为明显。同时,绿肥的生物量、氮锌吸收量及C/N的差异也是影响绿肥翻压后增锌效果的关键因素。小麦籽粒锌含量与绿肥锌携出量有显著的正相关关系,绿肥锌携出量每增加1.0 g hm,小麦籽粒锌含量增加0.31 mg kg。黑麦豆具有较为稳定的生物量,氮、锌吸收量相对较高,地上部C/N较绿豆和荞麦分别低了15.1%和33.5%,易于腐解释放自身贮存的有效锌,提高后茬小麦籽粒锌含量。

关键词：绿肥小麦土施锌肥籽粒锌含量轮作

锌与有机物料配施对土壤团聚化及有机碳分布的影响

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锌与有机物料配施对土壤团聚化及有机碳分布的影响

作者：郭阳阳西北农林科技大学

学位级别：硕士

土壤有机碳(SOC)是土壤养分循环和供应的核心物质,提高SOC固持量有助于增强土壤结构稳定和农业生产力,对土壤质量和农业可持续发展具有重要作用。外源有机物料是土壤有机碳的主要施入来源,是影响SOC含量和稳定性的关键。由于不同有机物... 详细信息

土壤有机碳(SOC)是土壤养分循环和供应的核心物质,提高SOC固持量有助于增强土壤结构稳定和农业生产力,对土壤质量和农业可持续发展具有重要作用。外源有机物料是土壤有机碳的主要施入来源,是影响SOC含量和稳定性的关键。由于不同有机物料其化学性质不同,施入土壤后会导致腐解进程、分解转化速率不同,进而引起SOC及组分分布存在差异;另外,农田土壤中50%～75%的SOC可与土壤粘土颗粒相结合而形成稳定的有机无机复合体,在土壤有机碳与矿物结合机制中,金属阳离子发挥着不可忽视的作用,它们可作为有机碳与矿物颗粒结合的键桥,从而提高土壤有机碳的稳定性。而微量金属元素锌作为植物必需的微量营养元素,锌肥作为农田常用的微量元素肥料,迄今在有机物料施用及SOC对锌的有效性方面已有较多研究,但关于锌对SOC形成及稳定性的影响及机制目前开展的研究甚少。为此,本研究通过为期60 d的室内培养试验,旨在揭示锌与不同有机物料配施对土壤团聚体形成和有机碳周转的影响及机制。研究获得的主要结果如下:(1)对比分析了锌肥单施、不同有机物料单施、锌与有机物料配施下SOC、POC、MAOC含量分布。结果表明,添加等碳量小麦秸秆和腐熟羊粪均能显著提高SOC含量,培养到30 d时,添加小麦秸秆和腐熟羊粪的土壤中,SOC含量分别比对照增加4.62%、21.65%(P施Zn对SOC含量无显著影响,Zn与有机物料配施对SOC含量亦无显著影响。施Zn在0～30 d和0～60 d两个阶段POC含量较不施Zn分别提高22.21%、18.9%(P施Zn与不施Zn土壤在0～30 d期间MAOC含量无显著差异,而就整个培养期间而言,MAOC含量在施Zn条件下降低5.66%(P土壤MAOC含量,在0～30 d期间分别较不添加有机物料增加3.65%、21.73%,培养结束时分别增加4.36%、19.63%,可见添加腐熟羊粪提高MAOC含量的效果远高于小麦秸秆。(2)对比分析了土壤水稳性团聚体形成、稳定性及其SOC含量分布。结果表明,施Zn在0～60 d期间微团聚体和粘粉粒含量分别降低8.17%、22.41%,细大团聚体含量增加27.35%,这说明施Zn促进了微团聚体和粘粉粒向细大团聚体的聚集;添加不同有机物料在整个培养期间均能促进土壤团聚体形成,添加小麦秸秆在0～30 d期间微团聚体、粘粉粒分别较不添加降低10.35%、26.71%,大团聚体含量增加26.6%;在0～60 d期间,粘粉粒含量降低23.77%,粗大团聚体、细大团聚体分别增加32.12%、15.70%,另外发现在培养后期其大团聚体含量较0～30 d期间明显减少6.64%。这似乎表明添加秸秆形成的大团聚体随培养时间推移易分解破碎;添加腐熟羊粪在0～30 d期间粘粉粒含量降低19.83%,细大团聚体含量增加20.48%;而在0～60 d期间微团聚体和粘粉粒含量分别降低5.67%、16.16%,粗大团聚体和细大团聚体含量分别增加46.10%、10.51%,形成的大团聚体含量及稳定性明显提高。由此可得,影响团聚体形成的主要因素并非C投入量,而与有机物料的化学组成有关。施Zn在0～60 d期间显著降低微团聚体和粘粉粒SOC含量而增加大团聚体SOC含量;在整个培养期间添加腐熟羊粪较小麦秸秆更能提高各粒径团聚体SOC含量。(3)通过对全土及团聚体中全Zn及各形态Zn含量进行分析。结果表明,在整个培养期间,施Zn下全土、POM、MAOM中全Zn含量范围分别为102～108 mg/kg、73～97 mg/kg、100～105 mg/kg,较不施Zn分别提高30.75%、43%、30%;添加小麦秸秆处理其含量范围分别为77～79 mg/kg、52～60 mg/kg、78～79mg/kg,较对照无明显变化;添加腐熟羊粪后全土、POM、MAOM中全Zn含量范围分别为81～82 mg/kg、73～75 mg/kg、82～83mg/kg,较对照分别提高3.58%、45.32%、6.88%。显然添加Zn和腐熟羊粪较小麦秸秆更能提高土壤全Zn含量。施Zn在整个培养期间土壤交换态Zn(Ex-Zn)、松结有机态Zn(Lom-Zn)、碳酸盐结合态Zn(Carb-Zn)含量分别较不施Zn提高7.37%、3.66倍、2倍;添加秸秆在0～60 d期间Lom-Zn含量较不添加提高28.86%,Carb-Zn含量降低11.96%;添加腐熟羊粪在0～30 d期间Lo

关键词：土施锌肥有机物料土壤碳固持土壤团聚体稳定性土壤锌有效性

国内外主要粮食作物对施用锌肥响应的研究进展

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植物营养与肥料学报 2018年第3期24卷 805-816页

作者：王子腾耿元波中国科学院地理科学与资源研究所北京100101 中国科学院大学北京100049

【目的】锌(Zn)对于人体健康至关重要,缺Zn会影响人体正常发育,并易受致病菌的入侵,降低人体耐受氧化胁迫的能力。人体主要通过摄食的方式补Zn,占全球50%的用于种植粮食作物的耕地缺Zn,主要粮食作物中可食部分的Zn含量普遍偏低,世界上50... 详细信息

【目的】锌(Zn)对于人体健康至关重要,缺Zn会影响人体正常发育,并易受致病菌的入侵,降低人体耐受氧化胁迫的能力。人体主要通过摄食的方式补Zn,占全球50%的用于种植粮食作物的耕地缺Zn,主要粮食作物中可食部分的Zn含量普遍偏低,世界上50%的人口健康受到了影响。本文通过探讨国内外主要粮食作物对Zn肥施用的响应,旨在为以后相关的作物富Zn研究提供理论依据。【主要进展】施用Zn肥可以有效改善主要粮食作物籽粒部分的缺Zn状况,土施与叶面喷施均可提高主要粮食作物小麦、水稻和玉米可食部分的Zn含量,并能够增加产量。但由于受到土壤p H、有机质含量等的影响,土施Zn肥有效性偏低,施用的量较大,Zn肥的表观利用率低于叶喷Zn肥,叶喷Zn肥的增产效果显著低于土施Zn肥;锌肥的效果还受营养元素之间交互作用的影响,Zn与P和Fe存在拮抗作用,与Cu存在协同作用;Zn元素在籽粒的不同组份中为不均匀分配,在麦麸、小麦籽粒、白面粉中的含量依次递减,在水稻籽粒、糙米、精米中的含量也依次下降,Zn元素在主要食用的白面和精米中的分配较低;小麦籽粒部分的Zn来自于根的吸收以及茎和叶的再分配,水稻籽粒部分的Zn主要来自于根的吸收。【问题与展望】目前有关Zn在肥–土–作物系统中的迁移分配规律尚不清楚,施用Zn肥的成本较高,肥料中各营养元素的最佳投入量与最佳配比还不确定。因此,Zn肥施用可在以下六个方面进行深入研究:1)Zn元素在肥–土–作物系统中的吸收分配机制,清楚掌握Zn元素在肥–土–作物系统中的富集与分配规律,建立全国主要农田土壤的Zn数据库,构建产量、富Zn量与Zn肥之间的响应模型;2)研发肥料施用技术及新型廉价肥料,降低补施Zn肥的成本;3)继续研究Zn与其它营养元素之间的协同和拮抗作用,找到最佳投入量与最佳配比,整体提升粮食作物的营养价值;4)改善土壤理化性质,提高Zn肥对于农作物的有效性及其肥效的持久性;5)加强高富Zn品种的筛选,获得对Zn肥高产量与高富Zn量响应的品种类型;6)研究主要粮食作物富Zn的分子生物学机制,进行品种的改良。

关键词：水稻小麦玉米土施锌肥叶喷锌肥锌含量分配

有机物料与锌肥配施对土壤有效锌及小麦籽粒富锌的影响

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有机物料与锌肥配施对土壤有效锌及小麦籽粒富锌的影响

作者：董金琎西北农林科技大学

学位级别：硕士

目前全球约50%的人口面临缺锌这种“隐性饥饿”导致的健康问题,人体缺锌问题在世界范围内尤其是发展中国家引发高度关注。现阶段小麦籽粒农艺锌强化是解决或有效缓解这一问题的重要措施,主要包括叶喷硫酸锌、土施硫酸锌或二者配合施用,... 详细信息

目前全球约50%的人口面临缺锌这种“隐性饥饿”导致的健康问题,人体缺锌问题在世界范围内尤其是发展中国家引发高度关注。现阶段小麦籽粒农艺锌强化是解决或有效缓解这一问题的重要措施,主要包括叶喷硫酸锌、土施硫酸锌或二者配合施用,其次,田间添加不同有机物料等农艺管理措施也会影响土壤有效锌含量和小麦植株锌的吸收,进而改变籽粒锌含量,因此,本研究以潜在缺锌石灰性土壤和冬小麦为对象,将有机物料与锌肥配合施用或土施与喷施锌肥结合来阐明活化土壤锌提高籽粒锌含量的效应与机制,提出适合潜在缺锌的石灰性土壤地区小麦籽粒锌营养强化方案,获得主要结果如下。(1)采用连续3年田间定位试验,研究三种有机物料(有机肥、小麦秸秆、黄腐酸)与锌肥配施的农艺措施对土壤锌调控和小麦籽粒锌强化的作用。研究发现在石灰性土壤上有机物料与无机锌肥配施或直接施用螯合态锌肥,均可通过增加土壤中DOM的含量来促进更多有机锌络合物的形成,使土壤松结有机态锌的占比增加,进而增加DTPA-Zn的含量,其中Zn+M和Zn+St两处理土壤DTPA-Zn含量达到4.3 mg kg,小麦籽粒锌含量达到39.4 mg kg,较对照提高了32%,植酸/锌摩尔比下降15%,基本满足人体对锌的需求。故将腐熟的羊粪、小麦秸秆与无机锌肥配合施用是一种潜在有效的小麦籽粒锌生物强化方法。相比于Zn+M和Zn+St处理,EDTA-Zn的效果虽然更为优越,但这种螯合物的成本高,在经济上无法大规模采用,此外,在土壤中施用诸如EDTA之类的化学螯合剂通常会导致更高的金属迁移率,这可能会使微量元素(例如铜和锌)从土壤中浸出,土壤因此会变得贫瘠。因此,应谨慎使用EDTA,还应选择有机肥、秸秆等可生物降解的有机螯合物用于小麦籽粒锌强化。(2)土施与叶喷锌肥配合对小麦籽粒产量并没有显著影响,就小麦籽粒锌含量而言,受二者主效应的显著影响,与单独喷锌(Zn1)相比,锌肥与黄腐酸配合喷施(Zn2)对小麦籽粒锌含量无显著影响,然而却提高了籽粒Zn累积量,这表明生物刺激素黄腐酸可提高小麦籽粒Zn的携出量。对小麦籽粒营养品质来说,大量营养元素N、P、K并未受显著影响,而微量元素Fe的含量会因施锌而增加。喷施锌肥后小麦籽粒植酸/锌摩尔比低于20,表明小麦籽粒锌生物有效锌提高,但可估算的人体锌吸收量TAZ含量仅在1.3-1.6 mg之间,并不能满足人体每日的锌需求(2.4 mg),然而相比于单独喷锌处理,锌肥配合黄腐酸处理籽粒TAZ含量显著提高了10%,因此叶喷锌肥配合生物雌激素是实现小麦籽粒富锌及提高其生物有效性的重要农艺措施。综上所述,本研究提出适宜潜在缺锌的石灰性土壤地区小麦的籽粒锌营养强化方案为:通过施用类似于EDTA的可生物降解的螯合剂,即外源有机物料(有机肥、秸秆等),促进土壤无效态锌组分向有效态锌组分转化,进而促进土壤有效锌的供给及小麦锌吸收。在土施锌肥的基础上,在小麦开花期将生物刺激素与锌肥配合喷施,从而实现小麦籽粒富锌及改善其生物有效性的目标。

关键词：土施锌肥有机物料喷施锌肥黄腐酸 DTPA-Zn 锌生物有效性

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锌肥施用方式对玉米锌吸收积累的影响

锌肥施用方式对玉米锌吸收积累的影响

作者：李辛吉林农业大学

学位级别：硕士

锌是动植物所必需的微量元素之一,与其他营养元素一样,通过植物吸收、利用进入到人类的食物链,直接通过植物或者间接通过动物进入到人类的膳食中,从而影响人体的锌营养。随着氮磷钾肥连年大量的向土壤中施入,土壤中的锌也随着每年作物... 详细信息

锌是动植物所必需的微量元素之一,与其他营养元素一样,通过植物吸收、利用进入到人类的食物链,直接通过植物或者间接通过动物进入到人类的膳食中,从而影响人体的锌营养。随着氮磷钾肥连年大量的向土壤中施入,土壤中的锌也随着每年作物的收获被带出,土壤中的锌的有效性也在逐年降低,导致土壤供锌水平也逐年的降低。因此,通过土施和叶面喷施锌肥来调节和改善粮食作物锌营养状况,来改善人体锌营养状况。本文以风沙土和草甸土施锌的玉米田间试验与室内土壤锌吸附试验相结合的方法,研究了土施锌肥和叶面喷施锌肥对玉米籽粒产量、生物量、籽粒锌含量、锌积累与分配,以及对不同生育期锌吸收速率和锌肥利用率的影响,主要研究结论有以下几方面。 1.在土壤有效锌(DTPA-Zn)水平较低的风沙土上,土施锌肥可使玉米籽粒产量增加9.7%～37.7%,叶面喷锌对玉米籽粒产量提高也有较明显的作用,而土施+叶面喷施锌肥可使产量增加15.6%～36.5%,土施锌肥未明显增加玉米地上部生物量,但叶面喷锌使地上部生物量增加了18.5%～30.8%,土施+叶面喷施锌肥使玉米的地上部分生物量增加36.3%～38.9。在土壤有效锌(DTPA-Zn)水平较高的草甸土中,土施锌肥和叶面喷锌未对玉米产量和生物量有显著影响。 2.在锌水平较低的风沙土中,各生育期玉米植株锌含量均与土施锌量呈正相关关系,土施锌肥可以使玉米植株锌含量提高。在锌水平较高的草甸土施锌试验中,除苗期玉米植株锌含量无显著差异外,其后各生育期玉米植株锌含量随土施锌量的增加而显著提高。两种土壤土施锌肥使玉米籽粒锌含量提高了17%～50%。风沙土玉米叶面喷锌可显著增加籽粒锌含量,与土施锌肥相比,土施+叶面喷锌使籽粒锌含量增加了22.5%-23.6%,但在草甸土上,此类对比试验对玉米籽粒锌含量无显著影响。 3.在风沙土和草甸土中,玉米对锌吸收规律与积累过程是相同的,锌吸收总量与土施锌量有密切关系,在最高土施锌肥量(45kg/hm2)下,玉米吸锌总量提高了1.13倍。玉米从拔节到吐丝期是锌吸收速率最高的时期,是其他时期的2.1～72倍,土施锌量的提高是加速玉米锌吸收速率的主要因素。玉米吸锌总量的50%以上被转移到籽粒中,随土施锌量的增高,锌转移的绝对量愈多,但转移的相对数量降低,风沙土玉米锌转移到籽粒的比例从76.7%降到51.9%,而草甸土从67.2%降到53.18%。 4.玉米土施锌肥利用率在2.25%-4.80%之间,而叶面喷施锌肥利用率为4.5%-13.2%。在土壤有效锌水平较低的风沙土中,随着土施锌肥的增加,叶面喷锌的利用率有明显提高,从4.9%提高到13.2%,而草甸土为4.5%左右。 5.通过草甸土和风沙土添加秸秆前后锌等温吸附方程(Langmuir、Freundlich和Temkin)得出两种土壤的最大Zn2+吸附量和最大缓冲容量有较大的差异。草甸土比风沙土有更高的最大Zn2+吸附量,两种土壤在添加秸秆后最大吸附量明显升高,对Zn2+的吸附力减小。风沙土在添加秸秆后最大缓冲容量明显升高,增加了土壤溶液中锌浓度的稳定性,而草甸土在添加秸秆后最大缓冲容量明显降低。

关键词：土施锌肥叶面喷锌玉米锌吸收与积累

土施和叶面喷锌对玉米锌吸收和分布的影响研究

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土施和叶面喷锌对玉米锌吸收和分布的影响研究

作者：刘智龙吉林农业大学

学位级别：硕士

锌(Zn)是动植物生长过程中所必需的微量元素,土壤中和作物中缺锌而导致作物的产量降低和品质下降的现象在世界范围内已经非常普遍了,土壤中锌的缺乏已成为作物生长发育的限制性营养因素,严重影响了作物的产量和品质。本文采用沙土地种... 详细信息

锌(Zn)是动植物生长过程中所必需的微量元素,土壤中和作物中缺锌而导致作物的产量降低和品质下降的现象在世界范围内已经非常普遍了,土壤中锌的缺乏已成为作物生长发育的限制性营养因素,严重影响了作物的产量和品质。本文采用沙土地种植的玉米进行研究,通过对玉米土施和叶面喷施锌肥的试验方法,做4个土施锌水平,分别为0,15,30,45kg/haZnS04·7H20,记为S0,S15,$30,S45。两个叶面喷施浓度,分别为不喷施(0%)和喷施(0.3%)ZnS04·7H20,记为F0和F。通过数据分析土施和叶面喷施锌肥对玉米植株生长和玉米产量的影响,以及对Zn在玉米籽粒中分布的影响。并且通过土培的方法分析P与Zn的拮抗作用。试验分析结果如下： 1.在六叶期、喇叭口期、吐丝后期、灌浆期和成熟期,不同土施锌量玉米植株中Zn的含量,随着施锌浓度的增加均呈现出递增的趋势。各时期SOFO处理Zn含量最低,分别为18.50mg/kg,11.90mg/kg,7.40mg/kg,6.70mg/kg,6.10mg/kg。S45F0处理Zn含量最高,分别为101.60mg/kg,42.50mg/kg,28.10mg/kg,21.70mg/kg,20.30mg/kg。 2.通过测产的数据了解到,各处理的产量随着土施锌肥量的增加而增加。SOF0为7100kg,S15F0为7494kg,S30F0为7565kg,S45F0为7697kg。 3.玉米种皮中Zn的含量在灌浆期时,在土施不同量锌肥条件下,叶面未喷施锌肥的处理中S30F0最高,为35.42mg/kg,SOF0最低,为28.40mg/kg。在叶面喷施锌肥的处理中S15F最高,为32.29mg/kg,SOF最低,为29.47mg/kg。在土施相同量锌肥条件下,叶面喷施与叶面未喷施的相比较,SOF>SOF0,S15F>S15F0,S30F土施不同量锌肥条件下,叶面未喷施锌肥的处理中S15F0最高,为9.94mg/kg,S45F0最低,为6.60mg/kg,叶面喷施锌肥的处理中SOF最高,为15.16mg/kg,S30F最低,为12.22mg/kg。在土施锌量相同时,叶面喷施与叶面未喷施的相比较,SOF>SOF0,S15F>S15F0,S30F>S30F0。 4.玉米胚、胚乳和玉米轴中Zn的含量在灌浆期和成熟期时均呈相同的规律性。在土施锌量相同时,叶面喷施与叶面未喷施的相比较,SOF>SOF0,S15F>S15F0,S30F>S30F0。在土施不同量锌肥条件下,Zn含量随着土施锌肥量的增加而增加。灌浆期时,叶面未喷施锌肥的处理中S45F0最高,分别为65.16mg/kg、7.24mg/kg、6.28mg/kg,SOF0最低,分别为52.30mg/kg、2.00mg/kg、3.55mg/kg。叶面喷施锌肥的处理中S30F最高,分别为73.20mg/kg、13.82mg/kg、8.17mg/kg,SOF最低,分别为59.62mg/kg、3.81mg/kg、4.53mg/kg。成熟期时,叶面未喷施锌肥的处理中S45F0最高,分别为73.53mg/kg、8.32mg/kg、5.78mg/kg,SOF0最低,分别为61.51mg/kg、2.28mg/kg、2.78mg/kg。叶面喷施锌肥的处理中S30F最高,分别为84.96mg/kg、15.87mg/kg、9.96mg/kg,SOF最低,分别为63.46mg/kg、7.01mg/kg、2.91mg/kg。 5.土壤中有效锌的含量,随着施磷量的增加而逐渐减少,随着天数的增加而逐渐减少。

关键词：玉米有效锌土施锌肥叶面喷施锌肥

潜在性缺锌土壤上不同施锌方式对提高小麦籽粒锌营养品质的影响研究

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潜在性缺锌土壤上不同施锌方式对提高小麦籽粒锌营养品质的影响研...

作者：赵爱青西北农林科技大学

学位级别：硕士

小麦是我国最重要的粮食作物和北方居民的主食,其集中种植区分布在我国的缺锌土壤地带。由于人体不能合成锌,所以只能通过膳食摄取,然而小麦籽粒中的锌含量较低,不能满足人体需求。通过农艺措施,如土施锌肥和叶面喷锌是提高小麦籽粒锌... 详细信息

小麦是我国最重要的粮食作物和北方居民的主食,其集中种植区分布在我国的缺锌土壤地带。由于人体不能合成锌,所以只能通过膳食摄取,然而小麦籽粒中的锌含量较低,不能满足人体需求。通过农艺措施,如土施锌肥和叶面喷锌是提高小麦籽粒锌含量的快速有效措施。然而,前人的研究绝大部分集中在极度缺锌的土壤上,而在潜在性缺锌的石灰性土壤上的研究不多。因此,在潜在性缺锌的石灰性土壤上,通过土施锌肥和叶面喷锌的大田试验和砂培试验来探讨,这两种农艺措施对小麦籽粒锌营养品质提高效果以及小麦对外源锌吸收机理,主要结论如下: (1)采用砂培试验对小麦(小偃22)进行了根部供锌和不同生育期叶面喷锌处理,研究不同施锌方式对小麦锌含量及分布的影响。结果表明,与空白对照相比,根部供锌显著提高了小麦各器官中的锌含量,小麦根、茎、叶、颖壳和籽粒中锌含量分别提高了15.68、3.91、3.60、1.90和2.11倍。叶面喷锌显著提高了小麦叶、颖壳和籽粒中锌含量,提高幅度分别为1.85、2.67和1.11倍。根部供锌显著提高了小麦各器官中锌吸收量,小麦根、茎、叶、颖壳和籽粒锌吸收量分别提高了18.4、3.98、3.71、1.58和1.90倍。叶面喷施锌肥显著提高了叶和颖壳中锌的吸收量,分别是不喷锌处理的1.58和2.08倍。小麦各器官锌吸收量从高到低顺序为:叶>根>颖壳>茎>籽粒。根部供锌显著降低了小麦颖壳和籽粒中锌分布,降幅分别为61%和53%。叶面喷施锌肥增加了小麦颖壳中的锌的分布。由此可知,当小麦根系充分供锌时,小麦籽粒中锌的最主要来源是根部从介质中吸收锌,此时,叶面喷锌的效果不明显;当根系供锌不足时,小麦通过将成熟器官,如叶片中的锌转移进入籽粒中,然而数量有限。根部充分供锌时,大量的锌累计在小麦根系,因此,提高小麦从根系向地上部分的转移速率也是提高小麦籽粒锌含量的一种有效措施。 (2)通过一个两年的大田试验,对五种基因型小麦进行了不施锌、土施锌肥、叶面喷锌以及土施锌肥+叶面喷锌处理,探讨在潜在性缺锌的石灰性土壤上,不同施锌方式对小麦籽粒锌营养品质的影响。结果表明,叶面喷施锌肥提高小麦籽粒锌含量61%,锌的生物有效性相对提高了35.5%。然而,土施锌肥对提高小麦籽粒中锌含量效果不明显。土施锌肥使土壤DTPA-Zn含量两季分别增加了167%、231%,而叶面喷锌对土壤DTPA-Zn含量的影响不显著。不同小麦品种之间籽粒植酸含量有显著差异。小麦籽粒植酸含量主要受到环境因素的影响,而锌肥施用对植酸含量的影响不显著。由此可知,在潜在性缺锌的石灰性土壤上,提高小麦籽粒锌营养品质的途径是通过叶面喷锌。土壤DTPA-Zn含量不能准确指示土壤的供锌能力。通过选育植酸含量低的小麦品质也能提高小麦籽粒锌营养品质。 (3)通过测定砂培试验小麦各器官中微量元素含量来探讨不同施锌方式对Fe、Zn、Cu和Mn含量的影响。结果表明,根部供锌显著提高了小麦根、茎、叶、壳和籽粒中Zn浓度和吸收量;叶面喷锌各器官中Zn浓度分别提高了1.02、1.18、1.85、2.67和1.11倍。根部供锌显著降低了茎中Fe的浓度和吸收量,降幅为38%;叶面喷锌降低了根部Fe浓度和吸收量,降幅为11%和33%。根部供锌显著降低了小麦茎中Mn浓度和吸收量,降幅为166%和216%;叶面喷锌显著降低了小麦茎中Mn浓度,降幅为202%,而对其他器官中Mn浓度的影响不显著。根部供锌显著提高了小麦根部Cu浓度和吸收量,增幅为37%和38%;叶面喷锌显著降低了小麦根部Cu浓度和吸收量,降幅为14%。而喷锌时期对各器官中微量元素浓度的影响受到器官和元素类型的影响。小麦各器官中元素的逐步回归方程可知,通过提高了器官中Zn浓度,根部Mn和Fe浓度可以达到提高籽粒中微量元素含量提高的目的。总之,小麦籽粒中锌的最主要来源是根系从介质中吸收的锌;其次当外源锌供应不足时,小麦其他器官(如叶)中的锌转移进入籽粒中。在潜在性缺锌的石灰性土壤上,土施锌肥对提高小麦籽粒锌营养品质效果不明显,叶面喷锌效果较好。

关键词：土施锌肥叶面喷锌喷锌时期锌小麦植酸

不同土施氮锌条件下叶面喷锌对小麦籽粒富锌效果的影响

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不同土施氮锌条件下叶面喷锌对小麦籽粒富锌效果的影响

作者：吴天琪西北农林科技大学

学位级别：硕士

锌是人体必需的微量营养元素,缺Zn会严重影响人体健康,影响范围波及全世界约1/3人口。小麦及其制品是中国一半居民的主食,导致以小麦为主食的人体缺Zn的最主要原因是籽粒Zn含量偏低。虽然有关Zn肥施用及N-Zn互作关系的研究表明,土施锌... 详细信息

锌是人体必需的微量营养元素,缺Zn会严重影响人体健康,影响范围波及全世界约1/3人口。小麦及其制品是中国一半居民的主食,导致以小麦为主食的人体缺Zn的最主要原因是籽粒Zn含量偏低。虽然有关Zn肥施用及N-Zn互作关系的研究表明,土施锌肥尤其是叶面喷施Zn肥等生物强化措施与施N等其它养分管理措施相配合,既能实现小麦稳产高产,又能实现籽粒富Zn目标。但是,在潜在石灰性缺Zn土壤不同地力水平下,N、Zn配合的籽粒富Zn效果及对Zn储藏蛋白的影响尚不清楚,揭示土施Zn肥、N肥与叶面喷Zn相配合对小麦籽粒富Zn效果,以及对籽粒营养品质的改善机制具有重要科学意义。为此,我们分别基于两个田间定位试验进行了小麦两季喷施试验,试验一旨在揭示有机肥-Zn肥土施与喷施配合对石灰性潜在缺Zn土壤有效Zn含量及籽粒富Zn的影响;试验二旨在查明不同N水平下喷Zn对籽粒Zn营养品质及Zn储藏相关蛋白含量的影响,以期为潜在缺Zn石灰性土壤上提升小麦籽粒Zn营养品质提供科学依据。本研究获得的主要结果如下:(1)在连续4年土施Zn肥田间定位试验(4个处理:不施Zn,CK;单施Zn,Zn;单施有机肥,M;Zn与有机肥配施,Zn+M)基础上进行小麦喷Zn试验表明,单施Zn肥或Zn与有机肥配施与CK相比均能明显提高有效Zn含量,分别从0.76 mg kg提高至3.75 mg kg和4.73 mg kg;单施有机肥对有效Zn含量无显著影响,但Zn与有机肥配施的土壤有效Zn含量则显著高于单施Zn肥;且土壤有效Zn含量随年份逐年递增。尽管土壤供Zn能力显著提高,但Zn和Zn+M处理下,籽粒Zn含量的提高幅度仅为18.94%～36.12%,仍未达到籽粒富Zn目标。但与土施Zn肥相比,叶面喷Zn后的小麦籽粒Zn含量均大幅度提高,且达显著水平,喷Zn后四种处理下籽粒Zn含量平均为54.42 mg kg,实现了籽粒富Zn。可见,在石灰性土壤上,即使连续Zn源施入使土壤供Zn能力提升至较高水平,仍无法使小麦籽粒Zn含量达到富Zn标准,而叶面喷Zn仍是石灰性土壤上实现小麦富Zn的主要途径。(2)依托始自2002年的田间定位试验(取其3种不同施N处理,分别为N、N、N,施N量为0、120、240 kg hm)进行为期2年的小麦喷Zn试验。结果表明,叶面喷Zn均能显著提高小麦籽粒和面粉Zn含量而不受施N量的影响,分别提高0.95和1.12倍,同时在喷Zn条件下,施N能在提高籽粒产量的同时进一步提高籽粒和面粉中Zn含量;与N相比,施用N肥均提高了N、Zn转移量,却降低了二者转移比例,N由60.2%下降至48.6%,Zn由55.4%下降至42.3%;无论喷Zn与否,小麦花后营养器官中N、Zn转移及籽粒中N、Zn含量均呈显著线性正相关。与灌浆前期相比,小麦处于成熟期时的籽粒中醇溶蛋白和谷蛋白即储藏蛋白含量显著增加,占比达总蛋白质含量的80%～84%;N肥的施用对籽粒和面粉中储藏蛋白含量提升幅度高于结构蛋白,且储藏蛋白中谷蛋白提升幅度最大,而喷Zn并不影响籽粒和面粉中蛋白质及其组分含量。但在Zn条件下,施N对籽粒和面粉中谷蛋白含量的提高幅度高于Zn条件下,分别提升37.5%和38.1%。可见,叶面喷Zn能够实现籽粒富Zn但并未影响籽粒和面粉中蛋白质及其组分含量,表明籽粒和面粉中存在足够的用于Zn储存的蛋白质库。综上,在石灰性土壤上连续土施Zn肥虽能够大幅度提高有效Zn含量,但籽粒富Zn效果有限,远不能达到富Zn目标;而叶面喷Zn可显著提高籽粒Zn含量且达到籽粒富Zn目标,且与土壤有效Zn含量高低无关;叶面喷Zn与土壤施N配合时,既能达到预期富Zn目标,又能提高全粒和面粉中储存Zn的蛋白质库,表明此措施能同时实现小麦籽粒Zn、N营养品质的提升。上述结论可为北方石灰性土壤上小麦籽粒Zn营养品质提升提供重要科学和实践依据。

关键词：小麦土施锌肥叶面喷锌籽粒锌含量蛋白质锌营养品质