德州土壤有效锌含量现状及冬小麦—玉米轮作田锌肥的合理施用

通过１９８１和１９８８年两次较大规模取土化验，摸清了本区潮土上有效锌含量及分布状况。并在连续４年试验的基础上，较详细地总结了冬小麦－玉米轮作田锌肥的施用效果和合理施锌方法。     

国内外主要粮食作物对施用锌肥响应的研究进展

【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pH、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。     

燕山丘陵区锌肥不同施用方式对春玉米穗部性状及产量的影响

通过两年田间试验,以京单128玉米品种为材料,通过3种锌肥施用方式[底施锌肥(DS)、冲施锌肥(CS)、喷施锌肥(PS)]研究了不同锌肥施用方式对燕山丘陵区春玉米穗部性状、产量及籽粒含锌量的影响。试验结果表明,增施锌肥能够显著提高春玉米产量,不同锌肥施用方式增产效果表现为PSCSDSCK,平均增产率分别为15.2%、12.0%和5.4%。增施锌肥后穗长、穗粗、行粒数、百粒重呈增加趋势,禿尖长呈明显降低趋势,其中禿尖长和行粒数变异明显,变异系数分别为55.2%和6.8%,说明增施锌肥主要是通过降低果穗禿尖、增加行粒数来增加穗粒数,从而增加产量。同时增施锌肥能够显著增加玉米籽粒锌含量,施用效果也表现为PSCSDSCK,平均增幅分别为50.4%、36.9%和30.8%。由此认为,在典型缺锌地区的燕山丘陵区种植玉米时增施锌肥是增加玉米产量,改善产品品质的重要途径,在施用方式上以喷施最佳,冲施次之。     

高量施锌肥对玉米Zn吸收和积累及产量的影响

在田间试验条件下,研究正常施锌(10kg/hm2,25kg/hm2 ZnSO4.7H2O)和超高量施锌处理(50kg/hm2,100kg/hm2,150kg/hm2 ZnSO4.7H2O),对玉米各个生育期植株锌吸收和积累以及产量的影响,以期为玉米增产、品质改善和合理施锌肥提供科学依据。结果表明:在施锌肥量10～150kg/hm2范围内,玉米苗期、拔节期、吐丝期、灌浆期、成熟期的植株和籽粒含锌量都有显著增加的趋势,并且施用量与锌含量呈极显著正相关,正常施锌和超高量施锌在植物体内各个生育期锌含量都呈增加的趋势,且同一浓度施锌量,玉米植株积累的锌量随植株生长而增加,说明玉米在不同生长期从土壤中吸取的锌元素也在不断增加。玉米地上部分各生育阶段对锌的吸收速率总体趋势为,随着施锌量的增加各个生育阶段对锌的吸收速率呈增加趋势,其中,拔节期-吐丝期对锌的吸收速率最高。随着施锌量的增加,玉米产量呈现先增加后降低的趋势,最适合的施锌量为50kg/hm2,相比正常施锌量有所提高,并且高施锌肥可以增加玉米产量、提高玉米籽粒和植株锌含量。     

施用改良剂对苏打盐化草甸土土壤性状及水稻产量的影响

为改良苏打盐碱土定向开发了土壤改良剂,探讨土壤改良剂的改良机制。本文用水稻栽培田间试验的方法,研究改良剂改良苏打盐化草甸土的效果及机制,并用16S rRNA基因Illumina MiSeq高通量测序技术探讨了改良剂对土壤细菌群落组成及功能多样性的影响。田间试验设常规施肥(CK)和常规施肥加改良剂(T)两个处理。与CK相比,T处理水稻产量提高124.4%(P <0.01),土壤不同粒级水稳性团聚体数量增加、代换性钠离子含量下降,但土壤电导率上升;测序共获得286528条有效序列读数,T处理土壤OTUs6343个,较CK的7539个显著降低;T处理Chao和ACE指数显著低于CK处理,而Shannon指数高于CK对照;T处理的变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)、酸杆菌门(Acidobacteria)、不动杆菌属(Acinetobacter)、沙壤土杆菌(Ramlibacter)、新鞘脂菌属(Novosphingobium)、假单胞菌属(Pseudomonas)、粉色科工委属(Cesiribacter)...     

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。      

高磷土壤施用锌肥对玉米氮磷钾吸收和积累的影响

在田间高磷土壤条件下,研究不同锌肥施用量对玉米各个生育期植株氮磷钾吸收和积累以及对产量的影响,以期为提高氮磷钾的利用率、玉米增产和合理施锌肥提供科学依据。研究结果表明:施用锌肥能提高玉米各生育期植株和籽粒N和K的含量,P的含量则呈降低的趋势。同一施锌量,玉米植株积累的NPK量随植株生长而增加,在同一生育期中,玉米植株积累的N和K量在施锌量10～50 kg/hm2范围内,呈增加的趋势,继续增加施锌量则呈降低的趋势,累积的P量在施锌量10～150 kg/hm2范围内呈降低的趋势,说明施锌量10～150 kg/hm2范围内,能够提高NK肥的利用率。不同施锌量对玉米产量的影响是施锌量10～50 kg/hm2范围内,呈增加的趋势,继续增加施锌量则呈降低的趋势。     

盐化潮土中硫酸钾对夏玉米产量及氮钾交互作用的影响

通过田间试验探讨了轻度盐渍化潮中施用硫酸钾对夏玉米干物质产量及氮钾养分吸收和再利用的影响。在速效钾含量较高的供试土壤中，施钾对高产夏玉米具有明显的效果和促进植物对氮钾的吸收，但明显降低了生长后期植物体中的钾和氮的再循环率。     

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。     

砂姜黑土薄荷施肥技术研究

研究了砂姜黑土薄荷施肥技术，结果表明，在薄荷分枝期追施N138kg／hm^2时，基肥施N易使薄荷前期旺长，过早封行，通风透气差，会造成收获期薄荷大量落叶，进而影响薄荷油产量。K肥能显著提高薄荷产量，在低K用量时，氯化钾和硫酸钾增产效果相近，但在高钾用量时，则硫酸钾增产效果明显好于氯化钾，表明高用量的氯对薄荷油有不利的影响，从降低成本和提高产量两方面考虑，硫酸钾和氯化钾配合施用可获得较理想的效果。施用P肥对薄荷生长和产量提高效果不大，且P肥过高会影响薄荷的生长。     

东北地区黑土、草甸土长期施钾对玉米产量及耕层土钾素形态的影响

本试验研究了东北三省代表性的草甸土、黑土上连续13年施用钾肥对玉米产量和耕层土壤钾素形态的影响。结果表明,施钾可明显增加玉米产量,辽宁、吉林、黑龙江三个定位点NPK1处理分别较对照(NP)处理增产10.2%、13.6%、17.5%,但钾肥量增大(NPK2处理)产量没有表现出同步提高。施用钾肥可增加土壤水溶性钾、非特殊吸附钾、特殊吸附钾的含量和在全钾中的比例;施钾量增大,含量和比例随之提高,处理之间表现为NPK2NPK1NP。NPK2处理均与NP呈显著差异,两个土层表现基本一致,但在2040.cm土层下处理之间差距缩小。施钾总体增加了非交换性钾、矿物钾和全钾含量的同时降低了矿物态钾在全钾中的比例,三省试点的土壤表现基本一致。随土层加深,各点相应处理的不同钾形态含量和比例变化不尽相同。全钾在黑、吉、辽三点随土层深度的变化分别表现为降低、持平、升高。     

不同施肥措施对春玉米农田土壤酶活性的影响

为研究肥料配比对春玉米农田土壤酶活性的影响,连续4年采用田间定位种植春玉米,分析各生育期各土层酶活性,利用聚类分析和主成分分析揭示酶活性的动态变化差异。结果表明,各种施肥措施显著增加蔗糖酶、脲酶和磷酸酶活性,主要影响10~20 cm土层酶活性。施用有机肥土壤酶活性最大值出现在散粉期,施用无机肥土壤酶活性最大值出现在大喇叭口期。随着土层深度的增加,蔗糖酶、脲酶、磷酸酶活性呈下降趋势;过氧化氢酶活性10~20 cm土层最低。配合施肥中增施氮肥降低过氧化氢酶活性,增加蔗糖酶、脲酶活性;增施磷肥增加脲酶、磷酸酶活性;增施有机肥增加过氧化氢酶活性,降低蔗糖酶、脲酶活性。单施氮肥降低土壤脲酶和磷酸酶活性。有机无机肥配施能够延长春玉米生育期土壤酶活性的高值期。土壤蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶和磷酸酶活性分别受全钾、全氮、有机质和全氮、全磷和有机质含量的影响,施肥通过改变土壤元素含量及供给能力影响土壤酶活性。     

土壤地力和长期施肥对潮土区小麦和玉米产量演变趋势的影响

为潮土区合理施肥管理提供依据,对32个长期定位点、24年（1987～2010）不施肥和化肥配施秸秆（农民常规施肥）处理的小麦和玉米产量及其与土壤地力和施肥量间的关系进行了分析。结果表明:潮土区土壤地力对小麦和玉米产量的平均贡献率分别为51.4%和54.0%,变异系数分别为39.0%和41.2%。不施肥处理小麦和玉米产量每年分别下降4.1 kg/hm2和96.6 kg/hm2;常规施肥处理的小麦和玉米每年分别增产61.5 kg/hm2和26.8 kg/hm2。施化肥量与作物增产量（常规施肥产量－不施肥产量）呈显著正相关。通过通径分析进一步证明,施氮量对小麦产量具有显著直接作用。同时,磷肥对提高小麦和玉米的产量具有重要作用。总之,在农民习惯耕作施肥管理水平下,潮土区不施肥处理的产量下降缓慢（含品种对产量的贡献）,常规施肥区产量表现出缓慢增加的趋势。     

白浆土型水稻土施硅肥对水稻产量及品质的影响

采用田间试验,研究了在白浆土型水稻土上不同硅肥施用量对水稻产量和品质的影响.结果表明,白浆土型水稻土上最佳的硅肥施用量为600kg/hm2,增产8.43%.随着施肥量的增加,穗数、穗粒数均表现出增加的趋势,以施用量450一750 kg/hm2效果较明显.施用硅肥后,稻米的糙米率提高的幅度不大,以600 kg/hm2处理为最大,比对照高出0.34%,而精米率和整精米率比对照高0.36%和3.37%;垩白度、垩白率均以150 kg/hm2处理为最小,分别比对照低8.89% 1.91%;胶稠度和蛋白质含量均以450 kg/hm2处理为最高,分别比对照高3.49%和16%.     

盆栽研究钢渣用作铁肥对玉米生长和土壤改良的作用

The feasibility of steel slag used as an iron fertilizer was studied in a pot experiment with corn. Slag alone or acidified slag was added to two Fe-deficient calcareous soils at different rates. Results showed that moderate rates （10 and 20 g kg^-1） of slag or acidified slag substantially increased corn dry matter yield and Fe uptake. Application of steel slag increased the residual concentration of ammonium bicarbonate-diethylenetriamine pentaacetic acid （AB-DTPA） extractable Fe in the soils. The increase of extractable Fe was usually proportional to the application rate, and enhanced by the acidification of slag. Steel slag appeared to be a promising and inexpensive source of Fe to alleviate crop Fe chlorosis in Fe-deficient calcareous soils.     

锌肥不同施用方式及施用量对我国主要粮食作物增产效果的影响

【目的】施用锌肥是改善作物缺锌、 提高产量和籽粒锌含量的重要措施。锌肥的施用效果受多种因素的影响,通过总结自70年代以来锌肥施用对我国主要粮食作物小麦、 玉米、 水稻产量的影响,分析不同年代、 锌肥施用方式、 锌肥用量对这三大作物产量影响的进程,探讨锌肥的适宜用量和施用方式。【方法】利用万方数据库、 中国知网,查阅了1970至2013年间,我国主要粮食作物水稻、 小麦和玉米锌肥施用相关的田间试验文献333篇,剔除文献中没有产量数据、 没有具体施肥相关信息如施肥量、 施肥方式等文献,有效样本数总计为1656个。采用相关分析、 方差分析等统计分析方法,Microsoft Excel 2010软件分析。【结果】锌肥增产效果受锌肥施用方式、 施用量、 年代的影响,具体结果如下, 1)锌肥施用方式土壤施用、 叶面喷施和种子处理在小麦上的平均增产率分别为11.3%、 10.0%和11.1%; 在玉米上的平均增产率分别为13.7%、 12.7%和12.1%; 水稻上的平均增产率分别为15.0%、 9.8%和9.7%。与叶面喷施和种子处理相比,无论是小麦、 玉米还是水稻,土施锌肥的增产效果最好。2)锌肥施用量小麦、 玉米和水稻的增产率随土施锌肥量增加而增加,当施锌量达到一定量后,随施肥用量的进一步增大,增产率有所降低。小麦、 玉米和水稻土施锌肥的合适用量分别为1545 kg /hm2、 2030 kg/hm2、 2030 kg/hm2。小麦增产率与喷施锌肥的浓度关系不明显,叶面喷施浓度在0.4%~0.5% ZnSO47H2O时增产效果最佳; 而玉米、 水稻增产率和叶面喷施锌肥的浓度变化趋势与土施锌肥变化趋势一致。过去40年玉米和水稻适宜喷施锌肥浓度分别是0.1%~0.3%、 0.2%~0.4% ZnSO47H2O。3)施肥年代随着年代的变化,不同作物施用锌肥的增产幅度不同。随着年代的推进,同一锌肥施用方式在小麦上增产率呈逐渐增高的趋势; 锌肥土施和叶面喷施在玉米上的增产率呈下降趋势; 锌肥土施在水稻上的增产率呈下降趋势,而叶面喷施在水稻的增产率呈先降低后增加的趋势; 种子处理方式在水稻和玉米上的增产率随年代的变化不明显。【结论】施用锌肥能有效提高小麦、 玉米和水稻的产量,但是其增产效果受锌肥施用方式、 施用量、 年代的影响。因此,今后在锌肥施用方面,农户应根据作物、 土壤、 环境等条件,选择恰当的施肥方式及锌肥用量,来提高锌肥的增产效果。     

春玉米产量和施氮量对氮素利用率的影响

提高氮素利用率是提高氮素收益、降低氮肥施用所带来的环境风险的重要途径。采用同一品种春玉米丰田6号,以无灌溉黑土为供试土壤,采用“3414”试验设计,经3年试验,对春玉米氮素利用效率与玉米产量和施氮量之间的关系进行了探讨。结果表明,氮肥利用率与产量呈显著的正相关,而与施氮量呈显著负相关。当玉米产量大于11 t/hm2,施氮水平控制在当地推荐施肥量时,氮肥利用率可高达45%以上;超过当地推荐施肥量,氮肥利用率随施氮量的增加急剧下降。当玉米产量低于6 t/hm2时,氮肥利用率徘徊在17%左右,并且随着施氮量的增加变化不明显。