锌源和施锌方法对石灰性土壤锌组分及锌肥利用率的影响

【目的】选用合适的锌肥以及合理的施肥方式不仅可以提高小麦籽粒锌营养品质,还可以提高石灰性土壤的锌肥利用率。因此,研究不同锌源和施肥方式对石灰性土壤中锌组分含量以及锌肥利用率的影响具有重要意义。【方法】采用盆栽试验,设置两种锌源(水溶态锌肥Zn SO4·7H2O和螯合态锌肥Zn-EDTA)全层混匀均施和表面条施两种方式,调查了土壤中交换态Zn(Ex-Zn)、松结有机态Zn(LOM-Zn)、碳酸盐结合态Zn(Carb-Zn)、氧化锰结合态Zn(Ox Mn-Zn)、紧结有机态Zn(TOM-Zn)5种形态锌的含量,分析了小麦对锌肥的利用率。【结果】全层混匀均施与表面条施,两种锌肥均增加了小麦籽粒和秸秆Zn含量,全层均施Zn SO4·7H2O处理的籽粒Zn含量比对照提高43%,均施和表面条施Zn-EDTA的籽粒Zn含量分别比对照提高57%和75%;Zn-EDTA均施和条施的锌肥利用率分别为6.5%和5.3%,Zn SO4·7H2O均施和条施的锌肥利用率分别为3.6%和1.3%。小麦收获后,条施Zn SO4·7H2O和Zn-EDTA的施锌区有效锌含量分别为9.25和1.97 mg/kg,分别为均施处理的2倍和1.8倍;与对照相比,Zn SO4·7H2O和Zn-EDTA条施及均施的4个处理均增加了土壤中各形态锌的含量,并且4个处理与对照土壤中各形态Zn含量的规律一致,即:松结有机态碳酸盐结合态紧结有机态氧化锰结合态交换态。均施Zn SO4·7H2O和Zn-EDTA 2个处理的交换态Zn含量分别为0.12和0.13 mg/kg,条施分别为0.38和0.54 mg/kg;均施处理松结有机态Zn含量分别为5.26和1.56 mg/kg;不同处理碳酸盐结合态Zn含量变化趋势与松结有机态Zn含量基本一致;条施Zn SO4·7H2O施肥区氧化锰结合态Zn含量为对照的4倍,不同处理的土壤中紧结有机态Zn含量变化规律与氧化锰结合态Zn含量变化规律相似。相关分析表明,土壤交换态Zn、松结有机态Zn和碳酸盐结合态Zn含量均与有效锌含量呈显著正相关关系,与不施锌肥相比,Zn-EDTA施入土壤后,小麦收获后松结有机态Zn和碳酸盐结合态Zn含量明显增加,而紧结有机态Zn则相对减少。【结论】潜在缺锌石灰性土壤上施用螯合态锌肥Zn-EDTA能显著增加土壤中潜在有效的锌组分以及锌肥利用率,而且施用螯合态锌肥后,较高的有效锌含量可以维持至小麦收获后,有效提高了锌肥利用率。与均施处理相比,条施这种集中施用的施肥方法可以增加近根系土壤中有效性较高的锌形态含量。     

锌与氮磷钾配合喷施对小麦锌累积、分配及转移的影响

【目的】 在作物上喷施锌肥与目前应用较广泛的喷施大量元素肥料 (氮、磷或钾肥) 相配合,是解决人体锌缺乏问题的重要途径。本研究初步阐明了锌与氮、磷及钾肥配合喷施对小麦籽粒锌营养品质的影响机制,为小麦籽粒有效可行富锌方法提供理论参考。 【方法】 2010—2014年连续进行了4年裂区田间试验。主处理为不同氮肥用量土施 (N 0、120和240 kg/hm2),副处理为喷蒸馏水 (CK)、喷0.3% ZnSO₄ (Zn)、喷0.3% ZnSO₄和1.7%尿素 (Zn + N)、喷0.3% ZnSO₄和0.2% KH₂PO₄ (Zn + P + K)、喷0.3% ZnSO₄和0.5% K₂SO₄ (Zn + K)。分析测定小麦开花期地上部以及成熟期各部位 (籽粒、叶片、颖壳和茎秆) 锌含量,研究锌与氮、磷或钾肥配合喷施对锌在成熟期小麦各部位的分配,以及花前和花后锌分配比例及其对籽粒锌累积的表观贡献率的影响。 【结果】 喷施Zn、Zn + N、Zn + P + K或Zn + K处理后锌含量提升幅度以叶片最大 (2.4～7.7倍),颖壳 (2.0～4.7倍) 和籽粒 (1.8～2.4倍) 次之,茎秆最小 (0.2～1.0倍),锌在叶片和颖壳分配比明显提高。与单喷Zn相比,Zn + N或Zn + K处理籽粒和叶片锌含量进一步增加,而Zn + P + K处理籽粒和叶片锌含量均有所降低。与Zn处理相比,花后营养器官锌吸收量及其向籽粒的转移量在喷Zn + N时分别增加12和14 g/hm2,在喷Zn + K时增加44和32 g/hm2,但喷Zn + P + K时分别降低37和18 g/hm2。土施氮肥亦可显著增加籽粒和各营养器官锌含量,以及锌在营养器官的累积和再转移,但增幅明显低于各喷锌处理。此外,与Zn处理相比,Zn + N、Zn + P + K或Zn + K处理未进一步影响锌在小麦各部位的分配,但锌肥的回收率在Zn + N或Zn + K处理下显著提高,在Zn + P + K处理下显著降低。 【结论】 锌肥与氮肥或钾肥配合喷施,主要通过增加营养器官对锌的吸收及向籽粒的转移量,进一步提高籽粒锌含量,而磷锌配合喷施通过降低营养器官对锌的吸收及向籽粒的转移进而降低籽粒锌含量。      

锌肥品种与施用方法对水稻产量和锌含量的影响

【目的】 鉴于在缺锌土壤上施用锌肥不仅可提高水稻产量,而且也能显著提高水稻籽粒锌含量,本研究旨在揭示不同品种锌肥和施用方法在提高水稻产量和籽粒锌含量方面的差异。 【方法】 以水稻品种‘镇稻 11 号’为供试材料,于 2011 年 5 月至 2012 年 11 月在大田条件下设置 4 组试验:试验 1,富锌稻种的生产制备与籽粒锌含量的染色鉴定试验,设水稻常规种植(CK)和生育期连续喷施 5 次硫酸锌(ZnSO₄·7H₂O,Zn) 2 个处理;试验 2,不同品种锌肥土壤施用试验,设不施锌肥对照(S1)、土施 ZnSO₄·7H₂O (S2)、土施氮锌复合肥(Urea-Zn,S3)、土施磷锌复合肥(Mosaic-Zn,S4)、土施钾锌复合肥(Kali-Zn,S5)、富锌种苗移栽(S6)和 ZnSO₄·7H₂O 蘸秧根移栽(S7) 7 个处理;试验 3,不同品种锌肥叶面喷施试验,设不施锌肥对照(F1)、孕穗期喷施 ZnSO₄·7H₂O (F2)、开花期喷施 ZnSO₄·7H₂O (F3)、孕穗期和开花期各喷施 ZnSO₄·7H₂O (F4)、开花期与农药一起喷施 ZnSO₄·7H₂O (F5)、开花期喷施 Kali-EPSO-Zn(F6)和开花期喷施 ADOB-IDHA-Zn(F7) 7 个处理;试验 4,富锌稻种育苗种植比较试验,设常规稻种(CK-grain)和富锌稻种(Zn-grain)育苗种植 2 个处理,研究其对水稻产量及构成、各器官(叶片、茎秆和籽粒)锌含量和累积分配的影响。 【结果】 1) 在水稻生育期进行叶面高浓度和高强度的喷锌方式可制备富锌稻种,且可采用双硫腙(DTZ)染色直观鉴定籽粒锌含量。2) 施用锌肥显著提高水稻产量和锌含量,且不同锌肥品种和施用方法间差异显著。3) 土壤施锌各处理平均增产效果显著高于叶面喷锌 5.2%;与土壤施锌处理相比,叶面喷锌各处理的叶片、茎秆和籽粒锌含量的平均值则分别显著提高 224.6%、78.5% 和 12.1%。4) 在土壤施锌条件下,不同锌肥品种中氮锌复合肥 (S3) 和钾锌复合肥 (S5) 的增产效果显著高于磷锌复合肥 (S4),而在叶面喷锌条件下,以 Kali-EPSO-Zn 处理 (F6) 提高水稻各器官锌含量的能力显著高于 ADOB-IDHA-Zn 处理 (F7) 和 ZnSO₄·7H₂O 处理 (F3)。5) 较常规稻种 (CK-grain),应用富锌稻种 (Zn-grain) 育苗种植的水稻产量和籽粒锌含量分别提高 4.6% 和 3.9%。 【结论】 结合锌肥土施增加水稻产量和喷施增加籽粒锌含量的田间应用效果,因地制宜地综合采用土施氮锌复合肥和喷施钾锌复合肥的配合施肥方法以及选用富锌稻种育苗种植,可协同实现最佳的锌肥利用效率、最大程度地稳产增产和提高稻米的锌营养品质。      

锌肥施用方式对小麦、玉米产量和籽粒锌含量的影响

以"郑单958"和"先玉335"玉米品种,"良星99"小麦品种为试验材料,在田间试验条件下研究了土施和叶面喷施锌肥对小麦、玉米产量和籽粒锌含量的影响。结果表明:在华北石灰性土壤上,土施和叶面喷施锌肥并没有显著提高玉米产量,小麦产量有一定程度增加;土施以及叶面喷施锌肥均显著提高小麦、玉米籽粒锌含量,叶面喷施锌肥的效果更好,并且小麦籽粒锌含量增加幅度显著高于玉米。土施和叶面喷施均能显著降低小麦、玉米籽粒磷锌摩尔比,增加籽粒锌的生物有效性,叶面喷施的效果更好。因此,单独叶面喷施锌肥或与土施相结合是提高小麦、玉米籽粒锌含量的有效措施,是保障人体锌营养健康的重要途径之一。     

低锌旱地施锌方式对小麦产量和锌利用的影响

西北地区是我国典型的旱地低锌区。本文选择黄土高原中部两个典型地点,通过田间试验,在两个施氮水平下,研究了不施锌、 土施锌、 叶喷锌和土施+叶喷锌4种方式对冬小麦产量、 锌的吸收和累积以及锌肥利用效率的影响。结果表明,不同施锌方式对小麦产量均无显著影响,但均提高了小麦子粒锌含量,提高幅度因施锌方式而异。与不施锌相比,叶喷和土施+叶喷锌肥可使小麦子粒锌含量提高40%左右,平均达到 40 mg/kg;单独土施锌肥虽使土壤有效锌提高3倍左右,但子粒锌含量无显著变化。叶喷锌肥的锌利用效率远高于土施和土施+叶喷处理,每公顷喷施1 kg锌可使小麦子粒锌含量提高6.70~13.04 mg/kg;子粒锌利用率为6.02%~9.40%, 达到土施锌肥的80倍左右;总锌利用率为19.78%~30.91%,是土施锌肥的132~221倍。施氮水平对小麦产量及锌肥利用效率均无显著影响。可见,在旱地低锌区,与土施锌相比,叶喷是更加经济有效、 环境友好的锌肥施用方式,是提高小麦锌营养品质切实可行的措施。     

我国主要麦区小麦籽粒锌含量对叶喷锌肥的响应

【目的】我国小麦籽粒锌含量普遍偏低,叶喷锌肥是提高小麦籽粒锌含量的重要措施,研究我国主要麦区小麦籽粒锌含量对叶喷锌肥的响应,对小麦科学施用锌肥、 调控小麦籽粒锌营养状况有重要意义。【方法】本研究在我国14个省(市)主要麦区布置了30个田间试验,在每个试验点设置不喷锌对照和叶面喷锌两个处理,以当地主栽小麦品种为供试作物,通过测定收获期小麦产量、 各器官锌含量,研究了叶喷锌肥提高小麦籽粒锌含量的效果、 区域差异及其与土壤主要理化性质、 小麦拔节前植株锌含量的关系。【结果】 30个试验点的结果显示,叶面喷锌对小麦籽粒产量、 生物量和收获指数均无明显影响,但籽粒锌含量显著提高,叶面喷锌的籽粒锌含量比对照平均提高5.2 mg/kg(17.5%), pH7.0的区域提高5.3 mg/kg(16.4%), pH 7.0的区域提高5.2 mg/kg(18.4%)。小麦地上部锌吸收与分配在两个区域间没有显著差异,叶面喷锌的小麦籽粒、 颖壳和茎叶平均锌吸收量分别为255.5、 26.0和117.5 g/hm2,比对照增加19.4%、 28.7% 和99.2%; 锌收获指数为64.1%,比对照降低12.2%。籽粒锌利用率和籽粒锌强化指数也不受区域的影响,平均值锌利用率为3.0%,锌强化指数为3.8 mg/kg。无论叶面喷锌与否,籽粒锌含量和土壤有效锌均呈显著正相关,土壤有效锌含量每升高1.0 mg/kg,籽粒锌含量平均提高约4.0 mg/kg; 籽粒锌含量和土壤pH呈显著负相关,土壤pH每升高1个单位,籽粒锌含量平均降低3.8 mg/kg; 籽粒锌含量与土壤有机质没有显著相关性。小麦籽粒锌含量与拔节前植株锌含量极显著正相关,拔节前植株锌含量每升高1.0 mg/kg,籽粒锌含量平均提高0.4 mg/kg。【结论】 除叶面喷施锌肥外,调节土壤酸碱性,提高土壤有效锌含量,促进小麦生长前期植株对锌的吸收对改善我国小麦锌营养均具有重要意义。     

氮锌配施对不同冬小麦品种产量及锌营养的影响

为比较石灰性土壤氮锌配施对不同小麦品种生长及锌营养的影响,选10种本地主要种植小麦品种,进行连续两年的田间试验,测定小麦产量及锌含量。结果表明,在石灰性土壤上单施锌肥和氮锌配施对小麦产量、籽粒锌含量的影响因品种而异。单施锌肥及氮锌配施处理可显著增加土壤有效锌含量,但单施锌肥处理仅增加"西杂1号"、"武农148"、"郑麦9023"籽粒锌含量;氮锌配施增加除"小偃22"外其余9种供试小麦品种籽粒锌含量,增幅为7.3%～54.7%。单施锌肥对小麦锌累积量增加的效果不明显;氮锌配施可显著增加小麦地上部锌累积量,两季分别增加6.5%、29.8%。单施氮肥可显著增加小麦锌吸收,但其主要累积在小麦茎叶部。在石灰性土壤上,单施锌肥虽显著增加了土壤有效锌含量,但对小麦产量及籽粒Zn含量增加有限,氮锌肥配施可取得较好效果。     

施锌对不同品种小麦锌吸收分配的影响

为明确土壤施锌对不同品种小麦的生长发育以及养分吸收的影响,选用河南省广泛种植的10个冬小麦品种,采用盆栽试验,设置0 mg?kg~(-1)(Zn0)、10 mg?kg~(-1)(Zn10)、20 mg?kg~(-1)(Zn20)、30 mg?kg~(-1)(Zn30)4个施锌水平,研究不同施锌量对冬小麦生长发育和锌吸收利用的影响。结果表明:在北方石灰性潮土增施锌肥能够显著提高小麦籽粒锌含量,但产量构成要素、干质量及锌效率等对施锌的响应因品种而异。施锌显著增加了供试小麦整株锌含量和累积量,且在Zn20水平下增幅最大,较Zn0处理分别提高了41.4%～85.1%和19.9%～110.1%。"郑麦379""百农207""郑麦0856""周麦22"的籽粒锌含量随锌浓度增加而增加,在Zn30达到最高,较Zn0提高了43.5%、65.1%、68.2%、55.8%;"郑麦366"和"周麦27"的籽粒锌含量在锌肥10～30 mg?kg~(-1)时无显著差异,较Zn0处理增加了40.6%～62.3%;而其他品种小麦的籽粒锌含量在Zn20处理最高,较Zn0处理增加55.7%～92.2%。施锌后不同小麦各部位的锌累积量分配比例有明显差异,籽粒、颖壳、茎秆、根部的锌累积量占比范围分别为17.4%～49.9%、6.3%～16.0%、21.5%～46.1%、12.9%～28.7%。研究表明,"郑麦379"和"矮抗58"可作为锌高效品种;土施锌肥10～20 mg?kg~(-1)可以有效提高籽粒锌含量,改善小麦锌营养品质。     

低锌旱地土施锌肥对小麦产量和锌利用的影响

土壤有效锌含量低是制约西北旱地冬小麦籽粒锌营养品质的关键问题。采用连续两年的田间定位试验,设0、10、25、50、100、150kg·hm。6个锌肥（ZnSO4·7H2O）水平,研究了施锌对小麦产量、籽粒锌含量和土壤有效锌含量的影响,分析了西北旱地冬小麦土施锌肥的可行性。结果表明,随锌肥用量增加,土壤有效锌含量显著提高,但小麦产量无明显变化,小麦籽粒锌含量两季最高值分别为19．8、32.1mg·kg^-1,比不施锌提高32％和44％,却依然低于40-60mg·kg^-1的推荐含量,总锌利用率不到1％。因此,在西北旱地,不建议通过土施锌肥来提高小麦籽粒锌含量。     

小麦秸秆腐解对自身锌释放及土壤供锌能力的影响

为探讨秸秆在土壤中腐解对其本身所含锌的释放及其对土壤原有锌、外源施入锌形态转化以及对微生物量锌（Mic-Zn）含量的影响,进行了为期42 d的小麦秸秆腐解室内培养试验。结果表明,秸秆在土壤中腐解时CO2-C累积释放量和土壤微生物量碳（Mic-C）随着秸秆添加量的增加而显著增加,而秸秆自身锌含量高低以及外源施锌对其均无明显影响。土壤中无论是否添加秸秆,施入外源锌均明显增加了土壤Mic-Zn和土壤有效锌（DTPA-Zn）含量,土壤交换态锌（Ex-Zn）和松结有机态锌（Wbo-Zn）含量也明显增加;与低锌秸秆相比,高锌秸秆在土壤中腐解可明显增加土壤Mic-Zn和DTPA-Zn含量,提高土壤Ex-Zn和Wbo-Zn比例;秸秆腐解本身释放的锌主要转化为有效性较高的Ex-Zn。因此,增加秸秆还田量以及使用高锌秸秆还田能显著增加土壤Wbo-Zn比例,提高土壤有效锌含量,从而增强土壤供锌能力。     

Enhancing nutrient translocation,yields and water productivity of wheat under rice–wheat cropping system through zinc nutrition and residual effect of green manuring

Abstract

Efficient nutrient and water use are two important considerations to obtain good harvests of wheat. This necessitates the development of an effective nutrient management technique that not only increases yield, but simultaneously can save nutrient and water use. In this context, a field experiment was conducted at Indian Agricultural Research Institute, New Delhi, India to evaluate the residual effect of sesbania and rice bean (in-situ), subabul (ex-situ) green manuring and Zinc (Zn) fertilization, using chelated Zn-ethylenediaminetetraacetic acid (Zn-EDTA) on nutrient use, yields and water productivity of wheat under rice–wheat cropping system. Among residual effects of green manure crops and Zn fertilization, sesbania and foliar spray of 0.5% chelated Zn-EDTA at 20, 40, 60 and 80 days after sowing (DAS) recorded significantly higher nutrient content and uptake and yields than other green manure crops and Zn treatments. Residual effect of sesbania saved about 46.5?×?10³ and 30.5?×?10³ L irrigation water per tonne of wheat over subabul and rice bean, respectively. Foliar spray of 0.5% chelated Zn-EDTA at 20, 40, 60 and 80 DAS saved about 55.5?×?10³, 47?×?10³ and 13?×?10³ L irrigation water per tonne wheat over residual effect of 5?kg Zn ha^?1 through chelated Zn-EDTA as soil application, 2.5?kg Zn ha^?1 through chelated Zn-EDTA as soil application + 1 foliar spray of 0.5% chelated Zn-EDTA at flowering and foliar spray of 0.5% chelated Zn-EDTA at active tillering?+?flowering?+?grain filling, respectively. Correlation analysis showed positive correlation between Zn uptake and grain yield.     

土施和喷施锌肥对冬小麦子粒锌含量及生物有效性的影响

为揭示潜在性缺锌土壤上不同施锌方式对小麦子粒锌含量及其生物有效性的影响,选用5个冬小麦品种进行了土施和喷施锌肥的田间裂区试验。结果表明,供试土壤条件下,不同施锌方式对小麦产量均无明显影响,但是在一定施锌方式下小麦子粒锌含量大幅度提高。与对照相比,土施、喷施及土施+喷施锌肥提高小麦子粒锌含量幅度分别为-6.1%、64%和83%,提高小麦子粒锌携出量幅度分别为-3.6%、69%和83%。3个施锌处理降低子粒中植酸含量的幅度分别为-2.4%、7.2%和1.5%,降低植酸与锌摩尔比的幅度分别为-25%、41%和44%,且不同品种之间也存在一定差异;虽然植酸与锌的摩尔比有所下降,但仍高于20。此外,单独土施锌肥虽可大幅度提高耕层土壤有效锌含量,但对子粒锌含量及生物有效性的影响很小。总之,在小麦生长后期喷施锌肥是提高潜在性缺锌土壤上小麦子粒锌含量和生物有效性较为经济的方式,对改善小麦锌营养品质有较好作用。     

Type and placement of zinc fertilizer impacts cadmium content of harvested durum wheat grain

Due to potential international marketing concerns, North Dakota durum wheat (Triticum turgidum L. Desf.) producers require strategies that limit cadmium (Cd) in harvested grain. These trials were conducted in order to determine the impact of type and placement of zinc (Zn) fertilizer on harvested grain seed Cd levels and to determine the best timing of foliar Zn-ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA). Foliar Zn-EDTA applied at Feekes 10 growth stage had the lowest grain Cd of 0.97 mg kg^?1 when evaluating different fertilizer sources and application timings. Application of 22.4 kg ha^?1 potassium chloride with the seed at planting resulted in the highest grain Cd of 0.151 mg kg^?1 and might be a concern when environmental conditions are conducive for Cd uptake from soil. Stepwise linear regression determined that soil pH and chloride explained 96% of the variability of grain Cd. Applying 1.1 kg Zn ha^?1 as foliar Zn-EDTA in combination with 33 kg nitrogen ha^?1 at Feekes 10.54 growth stage resulted in significantly lower grain Cd, and significantly higher grain Zn, iron, and protein content. Treatments that significantly lowered grain Cd did not decrease grain yield, test weight, or protein content. The treatments that most reduced grain Cd resulted in the most benefits from a production, marketing, and nutritional standpoint and represents an agronomic approach to biofortification of durum wheat.     

低锌旱地土壤水分对小麦产量和锌利用的影响

【目的】西北旱地土壤有机质含量低,pH和碳酸钙含量高,导致土壤有效锌含量低,加之水分缺乏,不仅制约冬小麦生长和产量,还严重影响小麦锌的吸收利用。本研究选取西北旱地典型缺锌区,在土施锌肥的基础上,设置了2年的补充灌水田间试验,进一步研究水分对土壤锌有效性、 小麦生长、 产量以及锌和相关元素吸收利用的影响。【方法】田间试验于2010~2012年在陕西永寿县进行,采用裂区设计,锌肥为主处理,在不施锌与施锌(ZnSO4·7H2O)50 kg/hm2的基础上,设置在冬小麦关键生长期补充和不补充灌水2个副处理。在成熟期采集植株样品,测定了小麦产量、 生物量,各器官部位的锌及氮、 磷、 钾、 铁的含量; 采集0—40 cm土层土壤,测定了土壤有效性锌含量。【结果】在返青期、 孕穗期补灌20~30 mm水分对小麦产量、 土壤有效锌含量无显著影响,却有提高小麦各部位锌含量、 锌肥利用率的趋势,不施锌和施锌条件下,灌水比不灌水处理小麦籽粒锌含量分别提高3.8%~16.3%、 3.8%~13.1%,灌水使锌肥利用率提高21.2%~177.8%。灌水量和灌水时期的不同也影响锌在小麦各器官部位的分配与累积,第一季施锌和不施锌条件下,灌水比不灌水处理锌收获指数分别降低5.1%和2.0%,而第二季锌收获指数分别提高2.1%和2.7%。两季灌水对小麦籽粒中铁及大量元素氮磷钾含量的影响亦各不相同。【结论】在旱地缺锌土壤上,小麦生长关键期灌水对小麦产量、 土壤有效锌含量无显著影响,却有提高小麦各部分锌含量、 锌肥利用率的趋势,说明水肥结合对旱地石灰性土壤锌和锌肥有效性的影响应引起进一步重视,这对提高旱地缺锌地区作物和人体锌营养水平具有潜在意义。     

Zinc fertilization approaches for agronomic biofortification and estimated human bioavailability of zinc in maize grain

Maize (Zea mays L.) is generally low in bioavailable zinc (Zn); however, agronomic biofortification can cure human Zn deficiency. In the present experiment, Zn was applied in pots as ZnSO₄ · 7H₂O to maize cultivar DK-6142 as foliar spray (0.5% w/v Zn sprayed 25 days after sowing and 0.25% w/v at tasseling), surface broadcasting (16 kg Zn ha^?1), subsurface banding (16 kg Zn ha^?1 at the depth of 15 cm), surface broadcasting + foliar and subsurface banding + foliar in comparison to an unfertilized control. As compared to control, all treatments significantly (P ≤ 0.05) increased growth, yield and nutritional attributes in maize. Grain Zn and protein concentrations were correlated and ranged from 22.3 to 41.9 mg kg^?1 and 9 to 12 %, respectively. Zinc fertilization also significantly reduced grain phytate and increased grain Zn concentration. Zinc fertilization, especially broadcasting and subsurface banding combined with foliar spray decreased grain [phytate]:[Zn] ratio to 28 and 21 and increased Zn bioavailability by trivariate model of Zn absorption to 2.04 to 2.40, respectively. Conclusively, broadcasting and subsurface banding combined with foliar spray is suitable for optimal maize yield and agronomic Zn biofortification of maize grain. This would also be helpful to optimize Zn and protein concentration in maize grain.