锌与氮磷肥配合喷施对冬小麦锌累积及锌肥利用率的影响

李宏云，王少霞，李 萌，田霄鸿，赵爱青

(西北农林科技大学 资源环境学院,农业部 西北植物营养与农业环境重点实验室, 陕西 杨凌712100)

锌与氮磷肥配合喷施对冬小麦锌累积及锌肥利用率的影响

李宏云，王少霞，李 萌，田霄鸿，赵爱青

(西北农林科技大学 资源环境学院,农业部 西北植物营养与农业环境重点实验室, 陕西 杨凌712100)

【目的】 在不同栽培模式及施氮量条件下，研究锌分别与氮、磷肥配合喷施对冬小麦锌吸收、转运率及锌肥利用率的影响。【方法】 于2010-10-2012-06，以冬小麦小偃22为供试材料，采用2年田间定位试验，设置了3种栽培模式(常规、覆膜、补灌)，3个施氮水平(0，120，240 kg/hm2)，4个喷肥处理(喷蒸馏水(CK)、喷Zn、喷Zn+N、喷Zn+P)，分析不同栽培模式及氮肥用量下锌分别与氮、磷肥配合喷施后小偃22各器官锌含量、籽粒和秸秆锌携出量、籽粒锌转运率以及锌肥利用率的变化。【结果】 与常规和覆膜栽培模式相比，补灌模式提高了籽粒和秸秆锌的携出量，覆膜可提高籽粒锌转运率。与不施氮相比，土施氮肥明显提高了小麦籽粒、茎秆和叶片锌含量及锌肥料利用率，而土施氮肥明显降低了籽粒锌转运率。与CK相比，喷锌处理(喷Zn、喷Zn+N、喷Zn+P)明显提高了小麦籽粒锌含量及锌携出量，各喷锌处理表现为喷Zn+N、喷Zn>喷Zn+P>CK，其中喷Zn+N处理小麦籽粒锌含量提高幅度平均为92%；喷锌处理也明显提高了茎秆、叶片及颖壳锌含量及秸秆锌携出量。喷锌处理锌转运率总体上均明显降低。喷Zn+P处理的锌肥利用率与喷Zn、喷Zn+N处理相比明显降低。同时，不同年份籽粒锌含量、锌转运率及锌肥利用率也存在明显差异。【结论】 在补灌栽培模式下，施氮量为120 kg/hm2时，单独喷施锌肥或锌与氮肥配合喷施，是潜在缺锌土壤区提高小麦籽粒锌含量和锌肥利用率的有效措施。

叶面喷锌；土施氮肥；栽培模式；锌吸收；锌肥料利用率；冬小麦

锌是人体所必需的生命元素，人体缺锌会引发侏儒症、白内障和肝硬化等多种疾病[1]。据WHO调查，全世界已有1/3的人口受到缺锌威胁，特别是儿童对锌缺乏尤为敏感，我国有近60%的儿童正受到不同程度缺锌的威胁，因此人体缺锌问题近年来备受全世界科学家的关注[2-3]。小麦是世界上多数人口日常所需蛋白质及能量的主要来源之一，其籽粒中锌含量的高低直接影响以其为主食人群的健康水平[4]。我国小麦主要种植于北方旱区潜在缺锌石灰性土壤上，灌浆期干旱的气候条件及高pH、碳酸钙和低有机质含量等环境条件均不利于小麦根系对锌的吸收，造成小麦籽粒锌含量远不能满足人体对锌的需求[5]。因此，探讨提高潜在缺锌土壤上小麦对锌吸收、转运能力及增加籽粒锌含量的有效措施，对改善和解决敏感人群因锌缺乏引起的健康问题意义重大。

大量研究表明，土施氮肥和喷施锌肥均是提高作物籽粒锌含量的有效措施。Palmgren等[6]研究表明，氮肥是限制小麦锌吸收的主要因素，它影响到锌的根系吸收、根系向地上部转运、韧皮部再转移以及在籽粒中累积等主要环节。Zhang等[7]研究发现，在田间小麦根系锌吸收受限时，籽粒锌含量主要受营养器官锌库及其向籽粒转移能力的影响，而灌浆期喷施锌肥能提高营养器官中锌含量，促进锌向籽粒的再转移。在潜在缺锌土壤上的研究表明，施用氮肥对提高作物吸收锌及籽粒锌含量效果要远低于叶面喷锌；但对于不同供氮水平下喷施锌肥对小麦锌吸收及转运的影响报道还很少[8]。在旱区小麦生产中，小麦生长后期干旱胁迫现象频繁发生，导致小麦根系的养分吸收能力降低；而灌浆期喷施氮肥不仅能为小麦后期生长补充少量氮素，而且也能延长灌浆时间从而提高产量[9]。Zhang等[10]研究表明，与单独喷施锌肥相比，锌与氮肥配合喷施对于籽粒锌累积的促进作用并不明显。在灌浆期水分供应不足时，喷施磷肥不仅能通过增加穗粒数及千粒质量而提高产量，同时还具有抵御干热风、防止倒伏及降低病虫害发生等功效[11]。然而，磷锌关系复杂，诸多研究表明磷与锌可在土壤中发生拮抗作用而影响作物对锌的吸收[12]，但磷与锌在根外配合喷施对小麦籽粒及地上部营养器官锌吸收及转运的影响，即磷与锌发生拮抗作用的程度如何，目前尚无相关报道。此外，地表覆膜、冬季灌溉作为重要的农田水分管理措施，对于促进冬小麦高产优质发挥了积极作用，然而关于栽培模式对小麦籽粒锌累积影响的报道尚不多见[13]。为此，本研究通过2年田间定位试验，探讨不同栽培模式及施氮量下，锌分别与氮、磷肥配合喷施对冬小麦锌吸收、转运及锌肥利用率的影响，旨在探明提高小麦籽粒锌含量的有效措施及机制。

1 材料与方法

1.1 试验设计

供试小麦品种为小偃22，播种量为90 kg/hm2。试验采用田间再裂区设计，主处理为3种栽培模式，分别为常规(不覆膜不补灌)、覆膜(垄上覆膜，沟内播种，垄宽40 cm,沟宽50 cm)和补灌(冬季灌水40 mm)，副处理为3个施氮水平，分别为0，120，240 kg/hm2，以下分别用N0、 N120、 N240表示；副副处理为4种叶面喷肥处理，分别为喷蒸馏水(CK)、喷Zn(0.3 g/L ZnSO4·7H2O)、喷Zn+N(0.3 g/L ZnSO4·7H2O+1.7 g/L 尿素)和喷Zn+P(0.3 g/L ZnSO4·7H2O+0.2 g/L KH2PO4)，每处理重复4次。试验中主区面积 183.6 m2(30.6 m×6 m)，每个副区面积为59.4 m2(9.9 m×6 m)，在每个副区中避开地头选择4个1 m2(1 m×1 m)作为副副区，每个副副区之间留有0.5 m的间隔。播前氮肥按试验方案以尿素的形式一次性施入，同一个小区两季的施氮肥量相同。100 kg/hm2P2O5作为基肥以过磷酸钙的形式施入，不施钾肥。喷肥时期在小麦灌浆前期(4月下旬至5月上旬)，每隔7 d喷施1次，连续喷施3次，每次喷施溶液用量为1 000 L/hm2。喷施时间为16:00-18:00，以避免在高温及强光下喷肥对叶片造成伤害，保证喷施效果。其他管理措施与当地大田相同。

1.2 样品的采集及测定

于成熟期(2011-06-02和2012-06-04)采集样品，每个副副区采集长势一致且有代表性的小麦15株。所采样品先用自来水冲洗，再用蒸馏水冲洗，最后将样品分成籽粒、茎秆、颖壳和叶片4部分，籽粒在人工脱粒、烘干称质量后装入信封；秸秆部分于105 ℃杀青30 min后，75 ℃烘干后称质量。将小麦各器官磨碎，待用。研究表明，潜在缺锌土壤上喷施锌肥对产量的影响不显著[14]，本试验可能由于喷施氮、磷质量浓度低，锌与氮磷肥配合喷施对籽粒产量的影响亦不显著(产量数据文中未给出)。

小麦籽粒Zn含量的测定：称取0.5 g左右粉碎样品于600 ℃马福炉中灰化6 h，加入5 mL 体积分数50% HNO3溶解灰化, 再用原子吸收分光光度计法(AA320CRT)测定Zn含量。

籽粒(秸秆)锌携出量(g/hm2)=籽粒(秸秆)锌含量(mg/kg)×籽粒(秸秆)产量(kg/hm2)/1 000。

小麦锌转运率采用Rengel等[15](1995)定义的养分转运率公式：籽粒锌转运率=小麦籽粒锌吸收量/小麦地上部锌吸收量×100%。

锌肥利用率=(施锌处理吸收的锌量-对照处理吸收的锌量)/施锌量×100%。

数据均用Microsoft Excel 2013进行统计，采用DPS(Data Processing System)7.05软件进行方差分析及在5%差异显著性水平上进行多重比较(LSD法)。

2 结果与分析

2.1 锌与氮、磷肥配合喷施对冬小麦各器官锌含量的影响

从表1～5可以看出，小麦地上部不同器官平均锌含量存在明显差异。不论在第1季还是第2季，地上部各器官平均锌含量顺序均为：籽粒>叶片>颖壳>茎秆，平均锌含量分别为33.55，22.35，14.50和5.10 mg/kg。与CK相比，喷Zn与喷Zn+N处理明显提高了籽粒锌含量，2季平均提高幅度分别为96%和92%，籽粒锌含量在34.6～44.9 mg/kg，且两处理间差异未达到显著水平；而喷Zn+P处理也将籽粒平均锌含量从喷蒸馏水处理的20.6 mg/kg 提高到了33.7 mg/kg，但提高幅度不及喷Zn和喷Zn+N处理。喷肥处理对地上部其他营养器官锌含量的影响与籽粒基本一致，即表现为喷Zn+N、喷Zn>喷Zn+P>CK。施氮量对小麦地上部各器官锌含量的影响不同，除了施氮量对第1季小麦籽粒锌含量的影响不显著外，对其他器官锌含量均有显著影响。籽粒、茎秆和叶片锌含量总体上随施氮量的增大而增加，而颖壳总体呈相反趋势，这可能是由于高氮处理更有利于颖壳中锌向籽粒转运。与常规处理相比，覆膜处理显著降低了第2季籽粒、叶片、茎秆中锌的含量。第2季小麦各营养器官中平均锌含量均明显低于第1季，但两季小麦籽粒锌含量差异未达显著水平。

2.2 锌与氮、磷配合喷施对冬小麦籽粒及秸秆锌携出量的影响

2.2.1 籽粒锌携出量 由图1可知，在所有栽培模式及施氮量下，与CK相比，3个喷锌处理均明显提高了小麦籽粒锌携出量，两季提高幅度达80%～100%，其中以喷Zn+N与喷Zn处理的效果较好，喷Zn+P次之。与不施氮(N0)相比，土施氮肥均明显提高了籽粒锌携出量，但随施氮量的增加，籽粒锌携出量总体呈先提高后降低的趋势。两季小麦中，补灌处理籽粒锌携出量均明显高于常规和覆膜处理。年份对籽粒锌携出量也产生了一定的影响，第2季小麦籽粒锌携出量明显高于第1季。

表1 不同栽培模式和施氮量下锌分别与氮、磷肥配合喷施对冬小麦籽粒锌含量的影响 Table 1 Effects of foliar Zn combined with N or P under different soil N levels and cultivation patterns on grain Zn concentration of winter wheat mg/kg

表2 不同栽培模式和施氮量下锌分别与氮、磷肥配合喷施对冬小麦颖壳锌含量的影响 Table 2 Effects of foliar Zn combined with N or P under different soil N levels and cultivation patterns on glume Zn concentration of winter wheat mg/kg

2.2.2 秸秆锌携出量 从图2可以看出，在所有栽培模式及施氮量下，与CK相比，喷Zn+N、喷Zn以及喷Zn+P处理均明显提高了秸秆锌携出量，为CK的2.8～4.6倍，其中以喷Zn+N与喷Zn处理效果较好，且二者差异不大，喷Zn+P处理也明显提高了秸秆锌携出量，但提高幅度远低于喷Zn与喷Zn+N处理。与不施氮(N0)相比，土施氮肥明显提高了秸秆锌携出量，第1季中随着施氮量的增大秸秆锌携出量逐渐增加；而在第2季施氮量120与240 kg/hm2处理间差异不明显，但均高于不施氮处理。第1季小麦中，补灌处理的秸秆锌携出量明显高于覆膜和常规处理，在第2季中补灌处理锌携出量也明显高于覆膜处理。第1季小麦秸秆锌携出量明显高于第2季。

表3 不同栽培模式和施氮量下锌分别与氮、磷肥配合喷施对冬小麦叶片锌含量的影响 Table 3 Effects of foliar Zn combined with N or P under different soil N levels and cultivation patterns on leaf Zn concentration of winter wheat mg/kg

表4 不同栽培模式和施氮量下锌分别与氮、磷肥配合喷施对冬小麦茎秆锌含量的影响 Table 4 Effects of foliar Zn combined with N or P under different soil N levels and cultivation patterns on stem Zn concentration of winter wheat mg/kg

表5 不同栽培模式、氮肥、叶面喷肥处理及其配合处理间小麦各器官锌含量的最小显著性差异值(LSD0.05)Table 5 Least significant difference value of organ Zn concentration of winter wheat under different cultivation patterns,nitrogen fertilizer rates, foliar fertilizer processing methods and combined treatments

注：*C.栽培模式;N.施氮量;F.喷肥。

Note：C.Cultivation pattern;N.N application rate;F.Foliar fertilizer.

图1 不同栽培模式和施氮量下锌分别与氮、磷肥配合喷施对冬小麦籽粒锌携出量的影响
Fig.1 Effects of combined foliar application of N or P with Zn under different cultivation patterns and soil N application rates on grain Zn uptake of winter wheat

2.3 锌与氮、磷肥配合喷施对冬小麦籽粒锌转运率的影响

图3显示，CK小麦锌转运率为60%～94%，平均为76%。与CK相比，所有栽培模式及施氮量下3个喷锌处理均明显降低了籽粒锌转运率，其中喷Zn+N与喷Zn处理降低的幅度较大，且2个处理间差异不显著；喷Zn+P处理也降低了籽粒锌转运率，但降低幅度略低于喷Zn与喷Zn+N处理。与不施氮(N0)相比，土施氮肥均明显降低了籽粒锌转运率，平均降低幅度为10%。第1季补灌处理籽粒锌转运率高于常规和覆膜处理，第2季覆膜处理籽粒锌转运率明显高于常规和补灌处理。第2季籽粒锌转运率明显高于第1季，提高幅度平均达20%。

2.4 锌与氮、磷肥配合喷施对锌肥利用率的影响

从图4可以看出，在所有栽培模式及施氮量下，3个喷锌处理的锌肥利用率为5.6%～45.2%，平均为24.3%。与喷Zn和喷Zn+N处理相比，喷Zn+P处理锌肥利用率明显降低，降低幅度平均为45%。与不施氮(N0)相比，土施氮肥明显提高了锌肥利用率，且随着施氮量的增加锌肥利用率总体上呈先升高后降低的趋势。第2季锌肥利用率明显高于第1季，提高幅度为61%。

图2 不同栽培模式和施氮量下锌分别与氮、磷肥配合喷施对冬小麦秸秆锌携出量的影响
Fig.2 Effects of combined foliar application of N or P with Zn under different cultivation pattern and soil N application rates on straw Zn uptake of winter wheat

图3 不同栽培模式和施氮量下锌分别与氮、磷肥配合喷施对籽粒锌转运率的影响
Fig.3 Effects of combined foliar application of N or P with Zn under different cultivation pattern and soil N application rates on Zn translocation ratio of winter wheat

图4 不同栽培模式和施氮量下锌分别与氮、磷肥配合喷施对锌肥利用率的影响
Fig.4 Effects of combined foliar application of N or P with Zn under different cultivation pattern and soil N application rates on Zn utilization efficiency of winter wheat

3 讨 论

3.1 喷施锌肥对提高潜在缺锌地区小麦籽粒锌含量的效果

Palmgren等[16]提出作物籽粒累积锌有2条途径：一是花后根系从土壤中吸收的锌直接向籽粒中的转移；二是营养器官贮存的锌向籽粒的再转移。究竟何种途径是主要途径，目前并无一致结论。多数研究认为，锌在韧皮部移动性很强，喷施锌肥后能使花后茎秆、叶片等主要器官中的锌贮存量增加，进而促进锌通过韧皮部的再次转移从而提高籽粒锌含量[17-18]。而Kutman等[19]通过盆栽试验发现，若土壤中氮锌供应充足，小麦灌浆期籽粒中的锌均全部来自于花后根系吸收锌向籽粒的转移。但在我国潜在性缺锌地区(DTPA-Zn含量为0.5～1.0 mg/kg)，高pH、低有机质含量的土壤性质以及小麦灌浆期降水稀少的气候条件，限制了根系锌的吸收以及根系锌向营养器官、籽粒的转移。陆欣春等[20]研究表明，氮锌配施(N 105 kg/hm2，Zn 6.8 kg/hm2)虽然可以显著增加小麦地上部锌的累积量，但不能显著提高锌向籽粒的转运。本研究发现，与对照相比，喷锌处理小麦籽粒锌含量两季平均可提高75%，表明在籽粒灌浆期通过喷施锌肥来增加锌向籽粒的再转移是提高小麦籽粒中锌含量的有效途径，也再次证明了营养器官中的锌极易通过韧皮部转移至籽粒中；同时，喷锌也能明显提高叶片和茎秆中的锌含量，其中叶片锌含量是CK的4.3倍，而在机械化秸秆还田已经极为普遍的情况下，长期坚持用锌含量较高的秸秆还田，显然有利于秸秆锌进入土壤，参与土壤-植物体系中的锌循环，对后季小麦锌营养产生良好影响。

3.2 锌分别与氮、磷肥配合喷施对潜在缺锌地区小麦锌累积及锌肥利用率的影响

我国现阶段的小麦生产，虽然也以提高蛋白质含量等品质为目标，但高产仍为第一目标，对于通过提高籽粒锌含量来改善籽粒锌营养品质尚未引起足够重视。在潜在缺锌土壤上，尽管单独喷施锌肥能大幅度提高籽粒锌含量，但增产效果不明显[20]，且喷施环节耗时费力，因而难以被广泛接受和采用。叶面喷施氮肥和磷肥已被作为保障旱地小麦高产优质及改善面粉加工特性的有效措施而被广泛推广采用。本研究将锌分别与氮肥、磷肥配合喷施，以期提高喷施锌肥的实用价值。Robson等[21]认为，锌供应充足有利于营养器官中的锌向籽粒转运；而Erenoglu等[17]发现，锌供应不足时营养器官中锌向籽粒的转运率会提高。本研究结果表明，与CK相比，喷Zn、喷Zn+N、喷Zn+P处理的籽粒锌转运率均明显降低，说明锌供应充足时籽粒累积锌量占总吸收锌量的比率降低，这主要是由于喷施锌肥对叶片等营养器官锌含量提高的幅度较大所致。当锌供应量相同时，与喷Zn相比，喷Zn+N籽粒锌含量并未发生明显变化，而在第1季覆膜处理下，喷Zn+N处理锌肥利用率有所提高，说明喷施氮肥可促进锌离子渗透进入表皮组织，从而提高小麦对锌的吸收，这与Rodriguez-Lucena等[22]和Marchner[23]的研究结果相似，但营养器官锌向籽粒的转运率没有提高，其可能原因为喷施氮肥延缓了叶片衰老[24-25]，减少了营养器官锌向籽粒中的转运。与喷Zn处理相比，喷Zn+P处理锌肥利用率、各营养器官中锌含量及携出量均明显降低，但锌转运率有所提高，说明可能由于在配制喷施液时磷锌的配比比例不当，导致磷与锌之间发生了观察不到的沉淀反应，使得进入小麦叶片、茎秆等器官中的锌总量降低，进而导致籽粒锌含量及锌肥料利用率降低及锌转运率提高。Watts-Williams等[26]研究表明，土施磷酸锌碳酸盐(Na0.4Zn(PO3)0.6(HCO3)0.6)可同时促进植物对锌和磷的吸收，说明施用磷酸锌碳酸盐可降低甚至避免了磷与锌发生沉淀反应。因此，今后应进一步研究磷与锌的配比比例，并分析喷施磷酸锌碳酸盐对籽粒富锌的效果。总体而言，与CK相比，喷Zn+N和喷Zn+P处理均明显提高了籽粒锌含量，对缓解人体缺锌问题具有重要意义。

3.3 土施氮肥对潜在缺锌地区锌吸收及转运的影响

Cakmak等[18]的研究表明，施用氮肥能有效提高籽粒及秸秆中的锌含量。Erenoglu等[17]的水培试验结果表明，增加氮肥用量能使根系向地上部转运的锌量增大，同时由营养器官向籽粒转移锌的量也增加。在潜在缺锌地区，干旱等环境条件限制了灌浆期小麦根系对锌的吸收，因此促进营养器官贮存的锌向籽粒再转移，在籽粒富锌方面显得特别重要。本研究结果表明，土施氮肥明显提高了小麦籽粒对锌的吸收。这可能是由于以下原因：①充足的氮肥能提高锌吸收蛋白质及含氮化合物的含量，如锌载体蛋白等，此类蛋白质合成的增加为锌的累积提供了条件，有利于营养器官中丰富的锌向籽粒中转运及再移动[27-29]；②增施氮肥可刺激微生物活性，提高根系分泌物，而根系分泌的酸类物质对锌的移动以及根系锌的吸收具有重要的作用[30-31]。本研究结果表明，在喷锌处理中，与不施氮处理相比，土施氮肥不仅提高了籽粒锌含量，同时也使茎秆及叶片锌含量得到明显的提高，而颖壳中锌含量则明显降低，说明施用氮肥进一步促进了喷施锌肥对籽粒的富锌效果，同时也促进了营养器官特别是颖壳中锌向籽粒的转移。本研究结果表明，土施氮肥总体上降低了锌转运率，说明土施氮肥降低了营养器官锌对籽粒锌的贡献。Gao等[32]通过3年的田间试验证实，氮肥对作物籽粒锌含量的影响受环境因素(如土壤、气候条件等)的影响比较明显。本研究中，可能受气候环境的影响土施氮肥明显地提高了第2季小麦籽粒锌含量，但当施氮量由120 kg/hm2提高到240 kg/hm2时，小麦籽粒锌含量间差异不显著，产量也未显著地增加(文中未列出)，因此小麦籽粒锌携出量未明显增加，说明在本地区锌分别与氮、磷肥配合喷施时，施氮量为120 kg/hm2即可满足小麦产量及锌营养品质需求。

3.4 栽培模式对潜在缺锌土壤锌吸收及转运的影响

干旱胁迫是研究区影响小麦产量的主要因素，为此不同地表覆盖措施和冬季灌溉措施被广泛应用于生产中[33-34]。锌、铁等微量元素主要通过扩散途径迁移至根系表面，而土壤水分是限制它们迁移的主要因素[3]。为此，土壤水分通过影响根际土壤有效性锌含量从而影响小麦对锌的吸收和累积[35]，特别是雨养条件下作物缺锌现象更为严重[36]。本研究结果表明，与常规模式相比，补灌处理明显提高了籽粒及秸秆锌携出量，而覆膜处理则可明显提高锌转运率，可能原因是补充灌水能提高土壤中有效性锌含量，促进小麦根系对锌的吸收，然而旱地小麦灌溉主要在冬季进行，而在灌浆期少有灌溉，在此生育期小麦一般会受到干热风及缺水胁迫，因而会限制小麦秸秆锌向籽粒的转运，而覆膜作为稳水保墒措施可提高灌浆期秸秆中锌向籽粒的转移量。因此，在半湿润易旱地区的潜在缺锌土壤条件下，良好的水分条件对小麦锌的吸收及转运有促进作用。

4 结 论

综上所述，喷施锌肥及土施氮肥均可明显提高籽粒、茎秆及叶片锌含量。而土施氮肥和喷施锌肥在提高籽粒及秸秆锌累积中具有协同效应，其中土施氮肥条件下锌与氮肥配合喷施的效果较为明显，且在关中平原冬小麦/夏玉米一年二熟区秸秆还田已成为基本措施，而秸秆锌含量较高，有利于锌在土壤-作物体系中的循环利用。补灌处理提高了籽粒及秸秆锌携出量，而覆膜处理则有利于秸秆中锌向籽粒转移，表明良好的水分条件有利于锌吸收和再利用。在补灌且施氮量为120 kg/hm2条件下，单独喷锌以及锌与氮肥配合喷施时锌肥的利用率较高。因此，提高氮肥用量和土壤水分含量以及结合锌与氮肥配合喷施，将是提高小麦锌营养及提高肥料利用率的有效且易于推广的农艺措施。

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Effects of combined foliar Zn application with N or P on Zn accumulation of winter wheat and fertilizer utilization efficiency

LI Hong-yun,WANG Shao-xia,LI Meng,TIAN Xiao-hong,ZHAO Ai-qing

(CollegeofNaturalResourceandEnvironment,NorthwestA&FUniversity/KeyLaboratoryofPlantNutritionandtheAgri-EnvironmentinNorthwestChina,MinistryofAgriculture,Yangling,Shaanxi712100,China)

【Objective】 A field experiment was conducted to investigate the effect of foliar Zn combined with N or P on absorption and translocation of Zn in winter wheat and Zn fertilizer utilization efficiency under different cultivation patterns and soil N application rates.【Method】 The experiment included three cultivation patterns (conventional planting,film mulching,and supplemental irrigation),three N application treatments (N0,N120 and N240),and four foliar application treatments (CK,foliar Zn,foliar Zn combined with N,and foliar Zn combined with P).From October 2010 to June 2012,Xiaoyan 22 variety was used for the 2 years field test.【Result】 Compared to conventional planting,supplemental irrigation significantly increased grain Zn absorption,and film mulching increased Zn translocation.Compared to N0 treatment,N120 and N240 significantly increased Zn absorption and translocation as well as Zn fertilizer utilization efficiency.Soil N application significantly reduced Zn translocation in wheat.Compared to the control (foliar application of water),foliar fertilization treatments significantly increased grain Zn absorption with the decreasing order of foliar Zn combined with N≥ foliar Zn>foliar Zn combined with P>CK.Grain Zn concentration was increased by 92% in the foliar Zn combined with N treatment.Meanwhile,foliar Zn treatments also significantly increased Zn concentration and uptake in straw (i.e.stems,leaves,and glumes).On the contrast,foliar Zn treatments significantly reduced Zn translocation in wheat.Compared to foliar Zn or foliar Zn combined with N treatments,foliar Zn combined with P treatment significantly reduced Zn fertilizer utilization efficiency.The grain Zn absorption and Zn fertilizer utilization efficiency were also significantly affected by growing season.【Conclusion】 In conclusion,foliar Zn combined with N plus N120 treatment was an effective method to increase Zn absorption and Zn fertilizer utilization efficiency in potentially Zn-deficient calcareous soil.

foliar Zn;soil N application;cultivation pattern;Zn absorption;Zn fertilizer utilization efficienc;winter wheat

时间:2015-08-05 08:56DOI：10.13207/j.cnki.jnwafu.2015.09.020

2014-02-28

国家自然科学基金项目(41371288)；西北农林科技大学基本科研业务费专项资金重点项目(QN2011074)

李宏云(1987-)，女，内蒙古赤峰人，硕士，主要从事植物营养与调控研究。E-mail：lihongyun0608@163.com

田霄鸿(1967-)，男，甘肃天水人，教授，博士，博士生导师，主要从事植物营养与调控及循环农业研究。 E-mail：txhong@hotmail.com

S512.1+1

A

1671-9387(2015)09-0139-11

网络出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/61.1390.S.20150805.0856.040.html