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。     

磷锌配施对石灰性土壤磷锌有效性及小麦对其吸收分配的影响

针对磷锌在土壤-植物系统中复杂的交互作用,本文采用盆栽试验,研究了磷锌配施对石灰性土壤中磷锌有效性及小麦对其吸收分配的影响。结果表明,施锌明显增加了土壤中DTPA提取态锌含量,土壤中DTPA提取态锌含量随着施磷水平的提高逐渐增加;施磷明显增加了土壤中速效磷含量,在相同施磷水平下,土壤中速效磷含量随施锌量的增加而增加;施锌提高了小麦茎叶和籽粒锌含量,且在各施锌背景下随施磷量的增加明显地降低了小麦茎叶中锌含量,但提高了籽粒中锌含量。施磷提高了小麦茎叶和籽粒磷含量。在低磷水平(不施磷和施21.82 mg kg-1)时,施锌对茎叶中磷含量的提高作用明显,且随施锌浓度的提高而提高,但籽粒中磷含量逐渐降低;而在高磷水平(174.56 mg kg-1)下,施锌则降低了小麦植株茎叶中磷含量,而籽粒中磷含量却随施锌水平的提高而提高。因此,石灰性土壤中施磷肥提高了土壤中锌的有效性,而锌也提高了磷的有效性,同时发现施磷降低了小麦茎叶中锌含量,促进了锌元素从植株向籽粒的运输,增加了小麦籽粒中锌含量,但是在低磷条件下,施锌提高了茎叶磷含量,却降低了籽粒磷含量,而在高磷条件下,施锌降低了茎叶磷含量,提高了籽粒含量。     

硫酸锌和EDTA-Zn不同施用方法对第二季小麦籽粒锌和土壤锌有效性的影响

【目的】在潜在缺锌石灰性土壤上,特别是种植小麦并以此为主粮的地区,缺锌问题日益受到人们的关注。提高小麦籽粒锌含量以满足人体锌需求,对于改善人体锌营养不良的现状具有重要意义。【方法】以ZnSO₄和Zn-EDTA为锌源,布置了2个为期两年的田间定位试验。试验均采用裂区设计,即主因子为喷施锌肥,设喷施与不喷2个主处理;副因子为土施方法,设不施锌、均施、条施3个副处理。在第1季试验基础上,第2季不再土施锌肥,调查了小麦籽粒锌含量、土壤有效锌含量及锌组分含量,分析了第1季锌肥的后效。【结果】第2季单独喷施ZnSO₄小麦籽粒Zn含量提高了11.13 mg/kg,提高幅度为33%,而喷Zn-EDTA无明显效果。不喷Zn时,第1季均施和条施的ZnSO₄在第2季均表现出一定后效,小麦籽粒锌含量比对照分别提高了6.05、3.51 mg/kg,提高幅度为20%和11%;喷Zn时,第2季均施和条施ZnSO₄处理的小麦籽粒锌含量增加了28.59和21.59 mg/kg,增幅100%和76%,表现出显著富锌作用,但增加幅度比单独喷施要小很多。第1季土施的两种锌肥在第2季小麦收获后DTPA-Zn仍维持在1 mg/kg以上,即不喷Zn时,均施和条施ZnSO₄处理的土壤有效锌含量分别为1.99和1.65 mg/kg,均施和条施Zn-EDTA的有效锌含量分别为1.23和1.01 mg/kg;喷Zn时,均施和条施ZnSO₄处理的土壤有效锌含量分别为1.44和2.22 mg/kg,均施和条施Zn-EDTA处理的有效锌含量分别为1.16和1.10 mg/kg。土壤各锌组分含量均表现为:松结有机态Zn > 碳酸盐结合态Zn > 氧化锰结合态Zn > 紧结有机态Zn > 交换态Zn。具体而言,第1季均施和条施ZnSO₄,第2季结束后交换态Zn（Ex-Zn）、松结有机态Zn（Wbo-Zn）、碳酸盐结合态Zn（Car-Zn）含量均显著提高,其提高幅度分别为184%和116%;75%和85%;53%和43%。而均施和条施Zn-EDTA仅Ex-Zn、Wbo-Zn含量显著提高,其提高幅度分别为232%和132%;18%和10%。均施Zn-EDTA处理的锌肥利用率为0.27%,条施为0.70%,后者约为前者的3倍;而条施与均施ZnSO₄无差异。【结论】在潜在缺锌石灰性土壤上,单独喷施ZnSO₄显著提高了小麦籽粒锌含量,而喷施Zn-EDTA效果不显著;土施ZnSO₄和Zn-EDTA,不论条施或均施,虽然会使有效锌（DTPA-Zn）及较高活性锌形态（Ex-Zn、Wbo-Zn）长时间维持较高含量,但对第2季小麦籽粒富锌的后效有限;土施基础上配合喷施ZnSO₄对小麦籽粒锌的含量效果最令人满意。     

碳酸钙含量对土壤中锌有效性和小麦锌铁吸收的影响

石灰性土壤中高碳酸钙(CaCO3)含量是引起作物缺Zn的重要原因之一.本研究设置了由低到高的土壤CaCO3含量梯度,以探讨CaCO3对土壤有效Zn含量、两种基因型小麦(远丰998,中育6号)生长发育及Zn、Fe营养的影响.结果表明,与不施Zn相比,施Zn使土壤有效Zn含量增加了3.22倍; 高含量CaCO3使土壤有效Zn含量有所降低,新施入的有效态Zn仅有1.3%被小麦吸收,大部分则转化为无效态Zn;CaCO3含量达到111.8 g/kg时,可明显抑制小麦对Fe的吸收,进一步提高CacO3含量抑制作用有所减弱;两种小麦基因型生长存在明显的差异,中育6号的根冠比和分蘖数都显著高于远丰998;施zn可显著增加小麦Zn含量和吸收量, CaCO3含量达到111.8 g/kg可显著降低小麦根的Zn含量,对其他部分影响不明显;此外,施Zn可增加叶片的Fe含量和转运率.     

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。     

石灰性土壤施用氯化钙对冬小麦生长及钙锌吸收的影响

【目的】北方石灰性土壤碳酸钙含量、p H高等因素制约了小麦对锌的吸收,但由于交换性钙含量高,这一地区作物钙锌营养及其相互作用的研究一直缺乏。本研究通过冬小麦盆栽试验,研究石灰性土壤上不同氯化钙用量对冬小麦生长及钙锌吸收利用的影响,初步探索冬小麦钙锌的相互作用。【方法】选取西北农林科技大学农作一站麦田耕层0—20 cm的土壤进行冬小麦盆栽试验。设5个处理,在施N 0.3 g/kg、P2O50.2 g/kg、K2O 0.3 g/kg土基础上,以氯化钙为钙肥,设施Ca 0、0.3、0.6、0.9和1.2 g/kg土5个水平,每个处理4次重复,完全随机区组设计。供试品种为小偃22,2010年10月15日播种。在收获期采集小麦地上部,分别测定茎叶、颖壳和籽粒烘干重及其钙、锌的含量,收获后土壤p H、交换性钙及有效锌的含量,并计算冬小麦钙、锌累积量及钙、锌收获指数。试验数据采用Excel软件进行计算处理,DPS软件进行方差分析。【结果】小麦籽粒产量和地上部生物量随氯化钙用量升高而增加,施Ca 0.6、0.9和1.2 g/kg时小麦地上部生物量显著提高9.8%17.5%,籽粒产量在施Ca 0.9和1.2g/kg时分别显著增加10.7%和22.7%。施用氯化钙显著提高了小麦茎叶和颖壳中的钙含量,茎叶钙含量在施Ca0.9和1.2 g/kg时分别较对照显著提高53%和68%,颖壳钙含量在施Ca 0.6、0.9和1.2 g/kg时分别显著增加34%、36%和51%,籽粒钙含量无显著变化。整株钙累积量随施钙量的提高显著增加38.6%91.4%。施Ca 0.9和1.2 g/kg,籽粒锌含量显著增加,分别由对照的33.7 mg/kg提高到42.0和41.6 mg/kg。整株锌累积量随施钙量提高而显著增加,施Ca 1.2 g/kg时最高,比对照提高47.0%。收获后土壤交换性钙、有效锌含量无显著差异,但施Ca 0.9和1.2 g/kg时土壤p H分别由对照的8.16降低至7.93和7.97。【结论】发现盆栽试验条件下,石灰性土壤适量施用氯化钙可促进小麦干物质形成,增加籽粒产量;整株吸钙量随施钙量的提高显著增加,但不影响籽粒钙含量;施用氯化钙显著降低了土壤p H,同时促进了小麦对锌的吸收以及向籽粒的转移。该结果可为理解石灰性土壤中锌的活化机制,促进作物对锌的吸收利用提供参考。     

氮锌配施对石灰性土壤锌形态及肥效的影响

通过分析石灰性土壤上施用锌肥后土壤中锌的形态变化,研究锌肥的有效性及后效,为指导合理施用锌肥提供理论依据。结果表明在潜在性缺锌的石灰性土壤施锌肥没有明显的增产效果,可增加小麦籽粒锌含量,但不同基因型反应差异很大;土壤中的锌主要以矿物态存在,占全锌91.5%~97.6%,其次为松结有机态锌(1.34%~5.53%)、碳酸盐结合态锌(0.47%~1.55%);施入土壤中的锌增加了交换态、松结有机态、碳酸盐结合态、氧化锰结合态锌含量,但大部分转化为矿物态;种植小麦可以使土壤中的锌向有效态转化;施氮增加了小麦对锌的吸收,也增加了锌矿化的比例;主成分分析结果表明,交换态、松结有机态和碳酸盐结合态均能不同程度反映土壤锌的有效性,石灰性土壤中碳酸盐结合态和有机结合态锌含量占有较为可观的比例,因此增加这两种形态储备容量是调节和控制土壤锌营养状况的重要措施。     

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。     

重碳酸根对不同小麦基因型生长及锌营养的影响

石灰性土壤上小麦锌缺乏问题在世界范围内广泛存在,而高含量的HCO3-被认为是造成缺锌的主要原因之一。本试验采用土培试验方法,选用3种小麦基因型（中育6号、S02-8、远丰998）,研究了不同HCO3-浓度水平对小麦生长及Zn营养的影响。结果表明,HCO3-对小麦植株生长（尤其是对根系）及Zn吸收有一定的抑制作用,且在较低浓度（15 mmol/L）条件下表现更为明显。另外,高浓度HCO3-对土壤中有效锌含量及对锌从小麦根系向地上部的转运率均会产生不利的影响,在HCO3- 30 mmol/L条件下,与未进行HCO3-处理的对照相比,土壤有效锌及锌向地上部的转运率分别下降11.1%和5.0%,表明HCO3-对小麦锌营养的影响可能主要是通过以下途径实现的:1) 对土壤中有效锌的钝化;2) 对小麦根系生长的抑制;3) 抑制锌从小麦根系向地上部的转运,其中前两个途径可能起着更为重要的作用。总体来看,土壤中高含量的HCO3- 对供试的3种冬小麦基因型的生长及Zn吸收的抑制作用比较轻微,这可能与它们对高浓度的HCO3-具有较高的耐性有关。     

不同水分状况下施锌对玉米生长和锌吸收的影响

选择潮土(砂壤)和土(粘壤)两种质地不同的土壤,进行盆栽试验,研究不同土壤水分条件下施锌对玉米生长和锌吸收的影响。结果表明,施锌显著增加了玉米植株根、茎、叶以及整株干物质重;缺锌条件下玉米植株根冠比、根叶比和根茎比趋向增大。施锌显著提高了玉米植株各器官中锌的浓度和吸收量,并明显促进锌向地上部运移。干旱胁迫抑制了玉米植株生长,根冠比、根茎比、根叶比增大;随着土壤水分供应增加,植株生长加快,各器官生物量以茎和叶增加大于根。水分胁迫下,在潮土上玉米叶片中锌浓度上升;在土上叶片中锌浓度下降。但增施锌后,根和茎锌浓度增加幅度较大,叶片增加幅度较小;施锌和水分胁迫对根和茎锌浓度的交互作用极显著。水分胁迫下,玉米植株对锌的吸收总量减少。水分胁迫和锌肥施用对玉米叶片、茎锌吸收量的交互作用十分显著,但对根锌吸收量的交互影响不显著。     

不同供Zn量对三种小麦基因型幼苗生长和养分吸收的影响

采用溶液培养方法,研究了不同供Zn量(0、0.5、104、0.mg/L,分别用Zn0、Zn0.5、Zn10、Zn40表示)对三种亲缘关系很远的半冬性小麦基因型郑麦9023、陕512、西农979幼苗生长发育及Zn、Fe、Mn吸收的影响,以期为筛选耐高锌的小麦基因型提供理论依据。结果表明,不供Zn时小麦幼苗未出现缺Zn症状;Zn0.5对小麦的正常生长影响较小。三种基因型小麦的幼苗在过量供Zn(Zn10、Zn40)时均受到严重伤害:抑制小麦分蘖、根系及地上部生长,叶片叶绿素SPAD值显著降低,小麦植株尤其是根部的耐性指数降低;施入的Zn的转运率显著降低,却大大提高了小麦植株尤其是根部的Zn含量和吸收量,但Zn10时幼苗体内Zn含量和吸收量大于Zn40,且Zn10比Zn40更能在根部积累Zn。Zn与Fe的吸收在根部似乎表现为互助作用,而地上部表现为颉颃作用;Zn与Mn之间表现出强烈的颉颃作用。过量供Zn时以西农979耐性指数最大,Zn转运率最高,植株体内的Fe、Mn含量也高。总之,供Zn量为通常配方的51～0倍时对小麦幼苗的生长尚无明显影响;1002～00和4008～00倍时则能对小麦幼苗造成严重伤害,三种供试小麦基因型中以西农979对过量Zn毒害的耐性最强。     

Effect of zinc‐biofortified seeds on grain yield of wheat,rice, and common bean grown in six countries

Seeds enriched with zinc (Zn) are ususally associated with better germination, more vigorous seedlings and higher yields. However, agronomic benefits of high‐Zn seeds were not studied under diverse agro‐climatic field conditions. This study investigated effects of low‐Zn and high‐Zn seeds (biofortified by foliar Zn fertilization of maternal plants under field conditions) of wheat (Tritcum aestivum L.), rice (Oryza sativa L.), and common bean (Phaseolus vulgaris L.) on seedling density, grain yield and grain Zn concentration in 31 field locations over two years in six countries. Experimental treatments were: (1) low‐Zn seeds and no soil Zn fertilization (control treatment), (2) low‐Zn seeds + soil Zn fertilization, and (3) Zn‐biofortified seeds and no soil Zn fertilization. The wheat experiments were established in China, India, Pakistan, and Zambia, the rice experiments in China, India and Thailand, and the common bean experiment in Brazil. When compared to the control treatment, soil Zn fertilization increased wheat grain yield in all six locations in India, two locations in Pakistan and one location in China. Zinc‐biofortified seeds also increased wheat grain yield in all four locations in Pakistan and four locations in India compared to the control treatment. Across all countries over 2 years, Zn‐biofortified wheat seeds increased plant population by 26.8% and grain yield by 5.37%. In rice, soil Zn fertilization increased paddy yield in all four locations in India and one location in Thailand. Across all countries, paddy yield increase was 8.2% by soil Zn fertilization and 5.3% by Zn‐biofortified seeds when compared to the control treatment. In common bean, soil Zn application as well as Zn‐biofortified seed increased grain yield in one location in Brazil. Effects of soil Zn fertilization and high‐Zn seed on grain Zn density were generally low. This study, at 31 field locations in six countries over two years, revealed that the seeds biofortfied with Zn enhanced crop productivity at many locations with different soil and environmental conditions. As high‐Zn grains are a by‐product of Zn biofortification, use of Zn‐enriched grains as seed in the next cropping season can contribute to enhance crop productivity in a cost‐effective manner.     

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。     

Acidulated activation of phosphate rock enhances release,lateral transport and uptake of phosphorus and trace metals upon direct-soil application

Phosphate rock (PR) was activated via acidulation with HCl, EDTA, and oxalic acid to enhance its reactivity. The release, lateral transport, and uptake of phosphorus (P) along with trace metals from pristine and activated PRs were investigated in a soil micro-block system over a period of 27 days, using wheat (Triticum aestivum L.) plants. Significantly (p < 0.05) higher amounts of available soil P, Fe, Mn, and Zn were released from all the PRs after application to soil within first 9 days of seedling transplantation, while the release of other trace metals (Cd, Co, Cr, Cu, Ni, and Pb) was minimal (<1.2 mg kg^?1). On cumulative basis, APR-O (oxalic acid activated PR) was the most efficient amendment releasing 164% more available P, followed by APR-E (EDTA activated PR) releasing 130% more available P, compared to the pristine PR. Similar results were also observed in the release of available Fe, Mn, Zn, and other trace metals. The highest diffusive mass fluxes for available P, Mn, Fe, and Zn in soil were observed after 3 days of seedling transplantation, which reduced subsequently. The uptake of P, Fe, Mn, and Zn by wheat plants was increased by 394%, 715%, 92%, and 91%, respectively, in APR-O application compared to the pristine PR, while it was increased by 280%, 188%, 16%, and 27%, respectively, in APR-E application compared to the pristine PR. Subsequently, APR-O and APR-E amendments resulted in enhanced shoot lengths, root lengths, shoot dry matter, and root dry matter contents of wheat plants. Hence, it was concluded that activation of PR with oxalic acid and EDTA prior to direct soil application may enhance the reactivity of PR and could serve as a cost-effect fertilization strategy for higher wheat crop production.     

Root morphology of wheat genotypes differing in zinc efficiency

The root morphology (root length, diameter) of the three wheat genotypes (Triticum aestivum L. cvs Excalibur and Gatcher, and T. turgidum conv. durum (Desf.) McKay cv Durati) grown in zinc (Zn)‐deficient, sandy soil under controlled conditions has been measured by a root scanner coupled to a computer. Wheat plants were supplied with 0, 0.025, 0.05, 0.1, 0.2, or 0.4 mg Zn/kg soil. Excalibur has previously been identified as the Zn‐efficient genotype which can take up more Zn and has higher yield in soils with low plant‐available Zn. Durati is Zn‐inefficient and Gatcher an intermediate genotype with respect to Zn efficiency. Root and shoot dry matter significantly increased at 0.1 mg Zn/kg soil compared to the 0 Zn level. Zinc content in shoots was lower in Durati than in Excalibur and Gatcher at sufficient supply of Zn. Zinc applications had no significant effect on root morphology at two weeks after sowing. At that time, however, the Zn‐efficient genotype Excalibur developed a longer and thinner roots (greater proportion of fine roots with diameter <0.2 mm) than the less efficient Gatcher and Zn‐inefficient Durati. Hence, growing longer and thinner roots and having a greater proportion of thinner roots in the total root biomass early in the growth period may be the two characters associated with the Zn‐efficient genotypes.     

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。     

豆麦轮作区麦秸长期还田对作物产量及土壤化学性质的影响

麦秆还田对作物产量影响以及秸秆还田如何施肥是农业生产者极为关注的问题,为了明确豆麦轮作麦秆长期还田对作物产量及对土壤化学性质的影响,该文依托黑河市长期定位实验站,采用裂区试验方法,主处理为秸秆还田与不还田处理,副处理为低、中、高不同施肥水平,试验于1980年开始,轮作模式先后为麦-豆-麦和麦-豆轮作模式,通过连续38 a(1980—2018年)调查,探明麦豆轮作条件下麦秸还田及不同施肥水平对作物产量影响。结果得出:麦秸还田后种植大豆、小麦,多年产量与不还田比差异不显著(P0.05);连续施肥效果,大豆中肥区比低肥区增产7.42%～10.81%,达到差异显著水平,小麦高肥区比低肥区增产14.52%～19.33%,差异极显著(P 0.01);麦秸还田大豆增产效果,还田前期(1～6季)大豆平均产量比不还田增产5.91%,后期(7～16季)平均增产7.52%,麦秸还田小麦增产效果,还田前期(1～5季)和后期(6～16季)平均增产0.31%、0.22%,后期增产频率高;麦秆隔年还田显著增加速效钾含量,施肥可以有效增加土壤碳、氮、磷含量,但长期高肥易导致土壤酸化。