不同硫酸锌肥施用量对苍梧县水稻生长及产量的影响

林 忠，于 猛，莫炳贵，黄爱民，黎铎华，廖妙娟，李建明

（1.苍梧县石桥镇农业服务中心，广西梧州 543116；2.苍梧县农业技术推广站，广西梧州 543116；3.苍梧县狮寨镇农业服务中心，广西梧州 543112；4.苍梧县农产品质量安全检测中心，广西梧州 543116；5.苍梧县土壤肥料工作站，广西梧州 543116）

苍梧县位于广西东南部，与广东省接壤，属亚热带季风气候区，水稻是苍梧县主要的粮食作物之一，苍梧县为典型的农业大县，也是全国商品粮基地县之一。常年水稻播种面积1.7万hm2，稻谷总产量达12万t。在稳定播种面积不变的情况下提升水稻的产量和营养品质，对保障粮食安全和促进人体营养健康有重要作用。近年来，由于种粮效益较低，农民种粮积极性出现下降，且有相当一部分农户栽培水稻的施肥方案较为单一，以施氮、磷、钾等大量营养元素为主，忽视了微量元素的施用，导致土壤微量元素亏缺，大量元素富集，养分比例失调，土壤理化性质发生恶化，影响水稻生长并导致产量下降。锌元素不仅是水稻生长所必需的微量元素，也是人体生长发育所必需的营养元素。土壤锌对水稻植株长势、分蘖和根系活力等具有调控作用，大田缺锌会导致水稻生长参差不齐，影响产量[1]。人体缺锌会出现智力发育迟缓和免疫力低下等一系列症状，而食物是人体补充锌元素的主要途径，因此发展富锌食物是保障人体锌来源的重要手段[2]。研究报道，锌肥不仅可提升水稻产量，还能有效增加籽粒中的锌含量[3]。因此，对于锌相对缺乏的土壤，额外施加锌肥是促进水稻生长、提高产量、提升籽粒含锌量和改善土壤理化状态的有效措施。本试验在常规施肥的基础上通过添加不同含量的锌肥处理，以探讨苍梧县水稻栽培锌肥施用量对水稻生长和产量的影响，以期为改善苍梧县水稻栽培施肥配方提供技术支持。

1 材料与方法

1.1 供试作物及肥料

本试验供试水稻品种为19香。供试氮素为尿素（达州市天然气能源化工产业区，总氮≥46.2%）；磷元素为钙镁磷肥（贵州省瓮安兴农磷化工有限责任公司生产，有效P2O5≥12.0%）；钾元素为氯化钾（加拿大，氯化钾≥60.0%）和锌元素为硫酸锌（天津市致远化学试剂有限公司生产，ZnSO4·7H2O≥99.5%）。

1.2 试验土壤

本试验于2021年（早造）在梧州市苍梧县沙头镇思艾村（111°29′E，23°49′N）进行，供试地点为远离道路和堆肥点、光照条件良好、水源充足、排水性好的壤土；前茬作物为马铃薯；常年施肥量为纯氮 11 kg/667 m2、五氧化二磷3 kg/667 m2和氧化钾 8 kg/667 m2；试验前测量0～20 cm土壤的理化参数，结果显示土壤中含有较丰富的有效磷和速效钾，土壤偏酸性（见表1）。

表1 试验前土壤理化状况

1.3 试验设计

1）本试验在常规施肥的基础上设计3个锌肥处理，分别为不施加锌肥（处理1）及每667 m2施加锌肥1.5 kg（处理2）和2.0 kg（处理3）；采用独立随机区组设计，每个处理设计3个重复。2）试验田四周设置1.2 m保护行，每个小区面积30 m2（7.5 m×4.0 m），小区间四周设高30 cm、宽30 cm的筑田埂并用薄膜包裹以防肥水渗透，各小区水源直排直灌。3）2021年3月11日播种，4月9日移栽，株行距16.7 cm×24.0 cm，每区31行，每行25蔸，每1小区共775蔸，每蔸2插苗，667 m2插植 17 223蔸。4）在水稻成熟期随机选取30株进行株高和穗长等生长指标的测量，并选取10蔸进行有效穗数、千粒重和穗粒数等指标的室内考种。7月15日人工收割、分区称重测产，随机从每个小区中抽取约1 kg的生谷进行晒干处理，获得干谷样品质量，计算出每组处理的平均晒干率。5）水稻收割后，随机选取每个试验小区0～20 cm土壤的4个土样，测定不同锌肥处理后水稻栽培土壤的理化状态，测定土壤pH值并测量有机质、全氮、有效磷和速效钾的含量，具体实验方法参考农业行业标准（见表2）。

表2 土壤肥力指标测定方法

1.4 施肥管理

本试验的锌肥为硫酸锌（七水），于整地时作为基肥一次性施入。常规施肥方法的时间和用量见表3。水稻生长发育过程中各处理间的管理措施完全 相同。

表3 施肥管理方案

1.5 数据分析

试验数据用Microsoft Excel软件整理，方差分析采用SPSS 19.0软件中的Duncan法，差异水平为P＜0.05。

2 结果与分析

2.1 锌肥对水稻生长指标的影响

由表4可知，锌元素对供试水稻19香的株高生长具有一定的调控作用，在常规施肥条件下不断增施锌肥可促进水稻株高生长。处理3的水稻株高较处理1高5.07 cm，虽未达到显著水平，但株高增长了5.16%。锌肥处理对稻穗生长具有显著的调控作用，随着土壤锌含量的增加，水稻成熟期的穗长逐渐增加，处理3穗长最长，较处理1长1.11 cm，增幅为4.74%，达到了显著水平（P＜0.05）。以上试验结果表明，在常规施肥的基础上，添加锌肥作为基肥对水稻生长（株高和穗长）具有促进作用。

表4 锌肥处理对水稻株高和穗长的影响 单位：cm

2.2 锌肥对水稻产量相关性状及理论产量的影响

由表5可知，1）锌肥处理使每667 m2有效穗数减少，锌含量越高，每667 m2有效穗数越少。其中，处理3有效穗数最少，较处理1减少了2.77万穗/667 m2，降低了13.59%，但未达到差异显著水平。2）与处理1相比，锌肥对每穗实粒数具有明显的促进作用。处理2 和处理3每穗实粒数分别比处理1多16.03和36.34粒，增加了15.38%和34.86%，其中，处理3和处理1的差异达到了显著水平。3）处理2每穗秕粒数最少，处理1和处理3间无显著差异。不同处理间的每穗总粒数存在一定差异，表现为处理3＞处理2＞处理1。其中，处理3较处理1多36.49粒，提升了22.03%。表明锌肥对每穗结籽数具有促进作用。4）锌肥对结实率的影响规律与每穗总粒数的规律趋势相同，都是随着锌肥量的增施而不断增加。处理3为最大结实率，处理3比处理1结实率高7.08%，增长率为11.25%。不同处理组间的千粒重无显著差异，表明锌肥对千粒重无显著的促进作用。5）理论产量从高到低依次为处理3＞处理2＞处理1，其中，处理3可使每667 m2产量理论上增产67.19 kg，理论产量提高16.52%，表明在常规施肥基础上增施锌肥可增加理论产量，锌肥具有促进水稻产量增加的潜能。

2.3 锌肥对实际产量的影响

由表6可知，各处理之间的晒率差异较小，表明锌肥不能提高晒谷率，说明锌肥可能不影响稻粒干物质含量。不同锌肥处理小区实收生谷质量和干谷质量变化明显，分别为处理3＞处理2＞处理1，说明在常规施肥下增施锌肥对水稻19香的产量有明显的促进作用，处理3的每667 m2实际产量比处理1高61.33 kg，增长15.28%。

表6 锌肥对水稻实际产量的影响

2.4 锌肥对试验后土壤理化性质的影响

1）由表7可知，与试验前相比，处理1土壤有机质含量下降了4.27%，处理2土壤有机质含量增加了3.70%，处理3的土壤有机质含量几乎保持不变；种植水稻后土壤全氮含量均有少量下降，各处理间无显著差异。2）锌肥对土壤有效磷和速效钾含量具有明显的影响作用。处理1土壤有效磷含量在试验后无明显变化，但随着施锌量的增加，土壤有效磷含量不断增加，处理3较试验前增加了11.94%，较处理1增加了13.42%，说明施加锌肥减少了水稻对磷肥的吸收量；而试验后土壤速效钾含量变化趋势与有效磷含量相反，土壤速效钾在试验前含量最高，且处理2、处理3的速效钾含量分别比处理1下降了11.88%、17.52%，分析可能是由于施锌促进了水稻对速效钾的吸收利用。综上所述，施加锌肥会影响水稻对大量元素的利用效率，但该影响具有元素差异性，且锌肥对土壤pH值影响较小。

表7 试验后各处理土壤肥力结果

3 结论与讨论

3.1 结论

1）锌肥在一定程度上能促进水稻生长。水稻的株高和穗长会随着锌肥施加量的增加而不断生长，其中，每667 m2施加2 kg锌肥能显著增加穗长。

2）理论上锌肥能提高水稻产量。虽然每667 m2有效穗数随着锌肥的增加而不断下降，但每穗实粒数、每穗总粒数和结实率3个重要的产量构成因素都会随锌肥的施肥量增加而逐渐递增，在综合因素的叠加下，使每667 m2施加2 kg锌肥具有最大的理论产值，比对照组产量提升了16.52%，说明锌肥具有提升水稻产量的巨大潜能，在相对缺锌的土壤上施加锌肥将是保证粮食产量的有效措施。

3）锌肥能改变土壤理化性质。施加锌肥后，种植水稻的试验田土壤中有效磷含量会随着锌肥施加量的增加而递增，速效钾含量会递减，每667 m2施加2 kg锌肥时达最大降幅。表明水稻吸收磷肥和钾肥可能与吸收锌肥存在着拮抗和协同作用，说明在施加锌肥时应减少磷肥施用量并适当增加钾肥的比例。

3.2 讨论

1）缺锌会导致水稻生长矮化，田间表现参差不齐[1]。说明锌元素可能对水稻的株高起一定的调控作用。本试验也发现锌肥可促进水稻株高及稻穗生长，而该生物量的积累为增产提供了可能。

2）此前有研究报道，施加锌肥能有效增加每667 m2有效穗数和结实率，并提升了水稻的实收产量[4-5]。本试验水稻每667 m2有效穗数随着锌肥施加量的增加而减少，虽锌肥增加了每穗总粒数和结实率，但最终并未明显提高实收产量。说明锌肥可能通过平衡产量构成因素之间的关系，以维持总产量的相对稳定，也意味着不同的水稻品种可能对锌肥具有差异的响应方式。

3）水稻在生长发育过程中吸收一定比例的氮、磷、钾等大量元素，及钙、镁、硫、硅、铁、硼和锌等中微量元素，不同元素之间存在着协同或拮抗吸收的关系。在小麦和烟草中的研究都表明，过量施磷有效抑制了植株对锌的吸收和转运，磷锌元素之间存在着明显的拮抗作用[6-7]。本试验发现，施加锌肥抑制了水稻对磷肥的吸收，导致试验过后土壤有效磷含量不减反增的现象。但该拮抗作用也不一定是一直存在的，在小麦抽穗期和灌浆期施加锌肥可有效增加植株地上部的磷含量，表现为磷锌之间的协同作用[8]。同时，本试验发现，施加锌肥明显减少了土壤中的速效钾含量，分析可能是由于锌促进了水稻对钾肥的吸收，该结果与前人报道锌肥能增加水稻地上部钾含量相对应[9]。此外，锌肥还能促进水稻对氮肥的吸收，氮锌肥配施能显著提高水稻产量[10]。因此，在实际生产中，需根据作物及其发育阶段和土壤肥力的不同，制定科学合理的施肥方案，做到精准施肥，以发挥最大的化肥利用率，做到减肥增产。