叶面施锌对不同水稻品种稻米锌营养的影响及其机理

研究水稻灌浆早期叶面施锌对稻米锌浓度及其生物有效性的影响及其与叶片气孔特征的关系,旨在为稻作生产上生物强化策略的制订提供参考依据。2016—2017年在土培条件下,以6个水稻品种为供试材料,于抽穗期、抽穗后6 d和12 d叶面喷施0.2%ZnSO_4共3次,以喷施等量清水为对照,抽穗灌浆期测定剑叶气孔导度和气孔结构,成熟期测定产量性状、糙米锌浓度、植酸浓度和植酸与锌的摩尔比。结果表明,尽管叶面施锌对水稻籽粒产量无显著影响,但显著改变稻米的锌含量水平。与对照相比,锌处理使两年所有品种糙米锌浓度平均增加27.9%(P0.01)。锌处理对各品种糙米植酸浓度没有影响,但使植酸与锌摩尔比平均下降23.4%(P0.01)。灌浆期叶面施锌对糙米锌浓度、植酸与锌摩尔比的影响因品种而异,表现在锌处理与品种间存在明显的互作效应,其中3个低锌水稻品种的响应明显大于3个高锌水稻品种。相关分析表明,叶面施锌导致糙米锌浓度的增幅与灌浆早期气孔导度呈显著正相关,但与气孔长度和密度相关不密切。水稻灌浆初期叶面施锌可大幅增加糙米锌浓度及其生物有效性,增幅因品种不同而异;水稻本身锌水平低,叶片气孔导度大均有利于叶面锌肥的吸收。     

高CO2浓度和叶面施锌对稻米锌营养的影响

水稻是全球半数以上人口的主食,增加稻米中的锌营养水平对解决人类锌缺乏至关重要。依托稻田FACE（Free Air CO₂ Enrichment）平台,采用9个现代品种为供试材料,CO₂处理设置环境CO₂浓度（Ambient）和高CO₂浓度（增200 μmol·mol^-1）两个水平,锌处理设置对照（不施锌）和叶面施锌（灌浆前期喷施0.2% ZnSO₄）处理,研究水稻糙米产量、锌浓度、锌有效性以及锌肥利用率对CO₂和锌处理的响应及其品种间差异。结果表明,与Ambient相比,高CO₂浓度使所有品种糙米产量平均增加15.7%,但对糙米锌浓度、植酸浓度及植酸与锌摩尔比均无显著影响,不同品种和不同锌处理条件下趋势均一致;高CO₂浓度下扬稻6号和隆两优1988糙米籽粒锌肥利用率显著降低,而其他品种无显著变化。花后叶面施锌对糙米产量及植酸浓度无显著影响,但使糙米锌浓度平均增加37.3%,植酸与锌摩尔比平均降低29.1%,不同品种间响应幅度存在显著差异。以上数据说明,在环境CO₂浓度和CO₂浓度升高两种情形下,水稻花后叶面喷施锌肥均可显著改善稻米的锌营养水平,幅度因品种而异,而高CO₂浓度使部分籼稻品种的锌肥利用率显著下降。     

氮锌配施对水稻锌的吸收、累积与分配的影响

[目的]研究不同施氮量和供锌水平对水稻锌的吸收、累积与分配的影响,为氮锌肥料配施提高水稻的锌营养提供理论依据。[方法]采用田间试验的方法,研究了2个施氮量(200和300kg·hm-2)和3个供锌水平(0、25和50kg·hm-2)处理对水稻(镇稻11号)锌营养的影响。[结果]水稻地上部锌含量和锌累积量均随供锌水平的提高而提高,不同的施氮量对水稻不同生育时期(分蘖期、开花期和成熟期)不同部位(叶、茎鞘、籽粒)锌含量和累积量的变化趋势存在差别。水稻各生育期各器官的锌含量变幅为20.1~50.6mg·kg-1,除开花期和成熟期茎鞘外,低施氮量下Zn25和Zn50处理的不同生育期各器官的锌含量分别与高施氮量下Zn0和Zn25处理相近;同时,同一器官不同生育期锌含量也存在明显的变化,锌含量最高的器官为茎鞘,且不随生长中心的转移而更替。生育前期(分蘖期和开花期)茎鞘中锌的累积量最高,茎鞘中锌的分配率占全株总累积量的60%以上,生育后期(成熟期)茎鞘和籽粒中锌的积累量最高,均占40%左右。高、低施氮量下,不同供锌水平水稻成熟期锌的总累积量分别平均为504.6和496.7g·hm-2,生产100kg籽粒吸锌量分别平均为2.30和2.20g,籽粒由再分配获得的锌占籽粒总锌量分别平均为43.2%和46.7%。各器官对锌的净吸收累积量、转移量、对籽粒锌的贡献及锌收获指数均为高氮处理高于低氮处理,且茎鞘大于叶片。[结论]提高氮肥用量有利于促进水稻植株的生长发育,促进水稻植株对锌的吸收、累积与分配,生产上应重视氮肥与锌肥之间的配合施用。     

铵·硝营养对水稻幼苗叶片气孔导度和水势的影响

[目的]研究铵、硝营养对水稻幼苗叶片气孔导度和水势的影响。[方法]采用营养液培养的方式,研究不同铵硝配比(NH4+-N∶NO3--N分别为0∶100、50∶50和100∶0)对3种水分条件(正常水分、局部根部水分胁迫和全根水分胁迫)培养的水稻幼苗叶片气孔导度和水势的影响。[结果]正常水分条件下,铵硝比为0∶100时对水稻幼苗叶片气孔导度和水势的促进作用最明显;铵硝比为50∶50则对局部水分胁迫的水稻叶片气孔导度促进作用较明显;铵硝比为100∶0对提高全根水分胁迫的水稻幼苗叶片水势的影响最大。[结论]该研究为水稻水肥调控的研究奠定基础。     

氮锌配施对水稻生长、产量和养分吸收分配的影响

为研究氮锌配施对水稻生长、产量和养分吸收分配的影响,采用大田小区试验,以籼型杂交稻品种广两优35和常规粳稻品种日本晴为研究材料,设置3个锌水平和4个氮水平的交互处理,分析了各生育期水稻的生物量,成熟期产量及构成因素,各部位氮和锌的含量、累积量和分配比例。结果表明,氮锌配施对水稻早期的生长和后期的产量形成均具有协同增效效应,这种效应在不同水稻品种中具有一定的差异性。氮锌配施对水稻每公顷穗数具有极显著的正向交互效应,每公顷穗数的显著增加是氮锌配施下水稻产量提高的主要原因。氮锌配施不仅提高了水稻植株中的氮和锌含量,同时还促进了氮和锌向生殖器官(小穗)中分配,这可能是水稻产量提高的主要生理机制之一。     

大气CO2浓度升高和叶面施锌对武运粳23稻米不同部位锌浓度和有效性的影响

2013年利用稻田FACE(Free Air CO2Enrichment)平台,以武运粳23为供试材料,主区CO2处理分别设置环境CO2浓度(Ambient)和高CO2浓度[比Ambient高(200±40)μL·L-1]两个水平,裂区锌处理分别设置对照(不施锌)和叶面施锌(齐穗后每隔5 d喷施0.2%ZnSO4,共3次)处理,研究常规粳稻籽粒不同部位锌浓度、植酸浓度以及[植酸]/[Zn2+]摩尔比值对CO2和锌处理的响应。结果表明,籽粒不同部位的锌浓度、植酸浓度以及[植酸]/[Zn2+]摩尔比均表现为精米糙米糠层,糠层部位分别是精米部位的4.8、45.3倍和9.6倍。大气CO2浓度升高对精米、糙米和糠层部位锌浓度均无显著影响,但锌处理使对应部位锌浓度平均分别增加8.5%、17.1%和22.7%,均达显著或极显著水平。CO2和锌处理对稻米各部位植酸浓度均无显著影响。大气CO2浓度升高对稻米各组分[植酸]/[Zn2+]摩尔比均无显著影响,但锌处理使精米、糙米和糠层[植酸]/[Zn2+]摩尔比平均分别下降5.2%、12.9%和18.7%,糙米和糠层部分达显著水平。方差分析表明,锌处理与部位间的互作对锌浓度、[植酸]/[Zn2+]摩尔比的影响达极显著和显著水平。糙米和糠层中[植酸]/[Zn2+]摩尔比与对应部位锌浓度均呈极显著负相关,但与植酸浓度相关不密切。以上数据说明,高浓度CO2环境下武运粳23稻米不同部位锌浓度及有效性无显著变化,但结实期叶面喷施锌肥,可改善该品种稻米不同部位特别是外层的锌营养水平。     

锌磷肥配施对水稻产量及生育性状的影响

水稻施用锌肥的增产效果国内外已有不少报道，但在延边地区的土壤和气候条件下施用好肥却未见报道。本文通过锌磷肥配施试验证明，在粘壤质草甸型水稻土上，锌磷肥配合施用对水稻的增产效果为３．９１～８．０１％；锌磷配施的最佳组合是过石５００ｋｇ／ｈａ，七水硫酸锌１５ｋｇ／ｈａ，ｐ／ｚｈ比值为１１．３９；锌肥的主要增产作用是增加穗长和一、二次枝梗数，从而增加了每穗总粒数和实粒数。稻叶对锌的吸收在有效分蘖终止期达到高峰，为２９．２３ｐｐｍ左右；精米中的含锌量在１５．３２ｐｐｍ左右．植株地上部吸锌量在１．０６４—１．２６６ｍｇ／穴之间，施磷过量抑制根对锌的吸收和锌向穗部的转移。     

锌磷肥配施对水稻产量及生育性状的影响

水稻施用锌肥的增产效果国内外已有不少报道，但在延边地区的土误用 气候条件下施用锌肥却未见报道，本文通过锌磷肥配施试验证明，在粘壤质草甸型水稻土上，锌磷肥配合施用对水稻的增产效果为３．９１－８．０１％；锌磷配施的最佳组合是过适５００ｍｇ／ｈａ、七水硫本锌１５ｋｇ／ｈａ，ｐ／ｚｎ比值为１１．３９；锌肥的主要增产作用是增加穗长和一、二次枝梗数，从而增加了每穗总粒数和实粒数。     

叶面喷施锌离子对水稻各器官镉积累特性的影响

为了探讨锌离子对稻米镉(Cd)积累特性的影响,在水稻开花期喷施不同浓度的ZnSO_4,对成熟期水稻各器官的Cd含量及其他必需元素的变化进行了分析。研究结果表明:在相同的Cd污染农田中,不同处理间晚稻各器官中的Cd含量明显高于早稻。与对照相比,叶面喷施5 mmol·L~(-1)和10 mmol·L~(-1)ZnSO_4能够显著降低晚稻和早稻籽粒和穗轴以及穗下节中的Cd含量,籽粒中的Cd含量和穗下节以及倒二节中的Cd含量还呈极显著正相关。此外,无论是对照还是各处理小区,晚稻和早稻穗下节中的Cd含量是穗轴和旗叶Cd含量的10倍左右,倒二节Cd含量是倒二节间中Cd含量的3倍左右。与此同时,喷施5 mmol·L~(-1)和10 mmol·L~(-1)的ZnSO_4使晚稻籽粒中的Zn含量分别增加13.81%和44.60%,早稻籽粒中的Zn含量分别增加39.02%和47.88%,但对籽粒中的Mg含量无显著影响。此外,喷施10 mmol·L~(-1)的ZnSO_4显著降低了早稻和晚稻籽粒中的K、Ca、Mn含量。由此可见,叶面喷施ZnSO_4主要通过提高Zn向籽粒的转运效率来抑制Cd由营养器官向穗轴及籽粒的转运,从而产生降Cd增Zn的明显效果。     

叶面喷施不同浓度锌对水稻锌镉积累的影响

采用田间小区试验研究在水稻灌浆初期叶面喷施不同浓度锌(1~5 g·L-1Zn SO4)对水稻(株两优189)产量、各器官镉锌含量和镉转运的影响。结果表明:叶面喷施1~5 g·L-1Zn SO4对水稻产量无显著影响(P0.05)。叶面喷施1~5 g·L-1Zn SO4水稻各器官Cd含量降低、而Zn含量提高。糙米Cd含量降低9.0%~47.8%,Zn含量提高31.7%~55.6%。喷锌后根到第一节Cd转运系数(TF第一节/根)、旗叶向第一节Cd转运系数(TF第一节/旗叶)和穗轴到糙米Cd转运系数(TF糙米/穗轴)分别降低5.8%~43.7%、1.0%~30.3%和4.7%~26.7%。糙米Cd含量与TF第一节/根、TF糙米/穗轴和根Cd含量呈极显著正相关关系(P0.01)。研究结果表明,叶面喷锌降低糙米Cd含量主要是由于抑制根Cd吸收和降低根和旗叶向第一节及穗轴向糙米的转运引起的。喷施3~5 g·L-1Zn SO4显著降低糙米Cd含量,是叶面调控稻米Cd含量的适宜用量。     

锌肥在水稻上的应用研究

对于水稻生长而言,锌肥是其中必不可少的一项营养元素,增施锌肥对于水稻生长发 育有着很强的促进作用。基于此,本文主要针对锌肥在水稻上的应用进行了详细的分析,希望 能够对相关人员有所帮助。     

叶面阻隔联合土壤钝化对水稻镉吸收转运的影响

为了探讨叶面阻隔联合钝化对水稻镉吸收转运的影响,实现重金属污染农田稻米安全生产,采用大田试验的方式,选用氨基酸螯合硒营养液肥和活性硅肥作为叶面阻隔剂,硅钙肥和贝壳粉作为土壤钝化剂,在田间共设置7个处理：水稻常规种植（CK）,叶面喷施氨基酸螯合硒营养液肥（Se400）,叶面喷施活性硅肥（Si1000）,叶面喷施氨基酸螯合硒营养液肥的同时分别基施硅钙肥（Se400GG）和贝壳粉（Se400BK）,叶面喷施活性硅肥的同时分别基施硅钙肥（Si1000GG）和贝壳粉（Si1000BK）。水稻成熟后对水稻籽粒、颖壳、秸秆、根四部分的镉含量进行检测。结果表明：与对照处理相比,各处理水稻籽粒中镉含量均不同程度降低,且叶面阻隔联合土壤钝化处理的效果更好。Se400GG处理水稻籽粒镉含量下降最明显,降幅为88.13%,水稻籽粒镉含量为（0.18±0.01）mg·kg^-1,低于大米镉限量值0.2 mg·kg^-1（GB 2762—2017）;其次是Si1000GG处理,水稻籽粒镉含量下降了56.77%;单独叶面阻隔的两个处理Si1000和Se400效果较差,水稻籽粒镉含量仅下降了18.28%和9.03%。水稻籽粒镉含量降低的主要原因是水稻各部位的富集系数和转运系数减小,Se400GG和Si1000GG处理水稻根到秸秆的转运系数下降了84.93%和72.60%,水稻籽粒的富集系数下降了87.88%和56.06%,而Se400和Si1000处理水稻根到秸秆的转运系数仅下降46.58%和38.36%,水稻籽粒的富集系数仅下降12.12%和15.91%。可见,叶面阻隔联合钝化技术,尤其是叶面喷施氨基酸螯合硒营养液肥的同时基施硅钙肥能更有效地阻隔水稻对镉的吸收和转运,降低水稻籽粒镉的含量,是值得在镉低污染稻田推广应用的技术。     

叶面喷施锌肥对不同镉水平下水稻产量及元素含量的影响

采用外源添加不同浓度镉的盆栽试验,研究在生育后期叶面喷施锌肥对水稻生长、产量以及不同部位锌(Zn)、镉(Cd)、铜(Cu)、铁(Fe)、锰(Mn)和钙(Ca)等元素含量的影响,并进一步分析不同部位各元素含量间的关系。结果表明:镉处理浓度越高,其对植株生长和产量的抑制作用越显著;与对照相比,在镉添加水平为2.5和5mg·kg-1时,植株的鲜质量分别降低了14.0%和15.9%,干物质积累量降低了5.3%和7.6%,产量降低了27.9%和48.4%,而糙米中镉含量分别达到了0.35和0.65mg·kg-1,高于农业部食品安全标准(0.2mg·kg-1);生育后期叶面喷施锌肥对水稻生长和产量无明显影响,植株各部位锌含量显著增加,而Fe、Mn、Cu等元素含量受到了不同程度的影响;在2.5mg·kg-1镉处理下,叶面喷施锌肥后糙米镉含量提高41.9%,而在5mg.kg-1镉处理下,糙米镉含量却降低了15.4%;相关分析表明,糙米中镉与锌无明显相关性,而与Mn、Cu、Mg呈显著正相关。     

喷施硫酸锰和硫酸锌对小麦籽粒镉锰锌生物可给性的影响

为探明喷施叶面肥对小麦镉（Cd）污染健康风险的影响,通过大田试验,采用体外模拟消化方法,研究喷施不同浓度MnSO₄和ZnSO₄对小麦籽粒中Cd、锰（Mn）和锌（Zn）的含量及生物可给性的影响,计算人体对小麦Cd、Mn和Zn的摄入量,评价喷施Mn肥和Zn肥对降低人体Cd摄入、提高Mn和Zn吸收的作用。结果表明：喷施MnSO₄和ZnSO₄可显著降低小麦籽粒的Cd含量,最大降低率可达47.45%;喷施MnSO₄显著提高小麦Mn含量;喷施中高浓度的ZnSO₄显著提高小麦Zn含量。小麦Cd、Mn和Zn在胃阶段的生物可给性明显高于小肠阶段;高浓度ZnSO₄处理显著降低小麦Cd在胃阶段的生物可给性,提高Zn在胃阶段的生物可给性;高浓度MnSO₄处理使小肠阶段小麦Mn和Zn的生物可给性显著升高。食用Cd污染的小麦有Cd摄入量过高的健康风险,而ZnSO₄、高浓度MnSO₄以及中高浓度锰锌肥复配处理可显著降低人体食用小麦摄入Cd的量,最大降低率达42.86%;喷施MnSO₄显著提高小麦Mn的膳食摄入量;食用喷施MnSO₄和ZnSO₄处理的小麦可满足膳食Zn摄入的需要,其中喷施高浓度MnSO₄处理效果更好。研究表明,喷施高浓度MnSO₄可显著降低小麦Cd含量和人体Cd摄入量,显著提高小麦Mn含量以及Mn和Zn的生物可给性,从而显著提高人体Mn和Zn的摄入量。     

超声波处理种子和基肥施锌对香稻 干物质、锌积累特性的影响

为了研究超声波处理种子和基肥施锌对香稻干物质、锌积累特性的影响,以常规香稻品种农香18 和美 香占为材料进行大田试验,设置锌肥处理和超声波种子处理,测定两香稻品种各生育时期茎、叶、穗的干物质积累量 和锌含量等指标。结果表明,在超声波处理种子和基肥施锌处理下,农香18 和美香占各器官的干物质积累量、锌含 量、锌积累量均显著高于对照。随着生育期的推移,叶锌的含量呈先降低后升高的趋势,在Zn0 处理下茎锌的含量 先降低后升高,在Zn2 和Zn4 处理下则呈先升高后降低再升高的趋势。Zn0 处理下叶和茎锌含量在分蘖期最高,施 锌处理（Zn2、Zn4）下则成熟期最高。结论院（1）超声波处理种子和合适的基施锌肥浓度可以提高香稻的干物质积累 量、锌含量和锌积累量;（2）高浓度的锌肥（Zn4）可以提高香稻生育后期吸收锌的能力。     

Zn对水稻吸收转运Cd的影响

通过探究锌(Zn)对水稻吸收、积累镉(Cd)的影响,为揭示水稻体内Zn、Cd互作机制提供理论依据。通过水培实验,研究Cd胁迫下施加Zn对水稻生物量、Cd含量、Cd积累量、根表铁膜成分、细胞壁组分及吸附解析动力学特征的影响。结果表明:与单Cd处理相比,Cd+Zn处理地上部生物量显著下降;根及地上部Cd含量、积累量显著提高;根表铁膜中Fe含量及Cd含量分别提高18.70%和29.99%;比较单Cd与Cd+Zn的细胞壁组分发现,Zn显著降低了水稻根细胞壁中的果胶及半纤维素1(HCl)成分,导致Cd+Zn处理细胞壁吸附能力下降而解吸能力增强。研究表明,Zn促进Cd在根表铁膜中Cd积累量,降低细胞壁的阻隔作用,进而促进水稻对Cd的吸收及转运。