施用锌肥对小麦生长、产量和品质的影响研究

朱守晶　郑甲成　杨雪　陈刚

摘 要：结合大量实践经验可以得出，适当施用锌肥可以显著促进小麦的根系发育、叶片绿色素含量和光合作用效率，从而提高光能利用率和生物量积累。而且锌肥还可以调节小麦体内的激素水平，促进花粉萌发和授粉作用，进而增加小麦的籽粒数和千粒重。此外，锌肥还能提高小麦的养分利用效率，如氮、磷和钾等。因此，施用锌肥可以显著改善小麦的生长状况，提高产量和品质，为农业生产提供了一种有效的管理措施。

关键词：锌肥；小麦；农业生产

我国作为世界上最大的小麦生产国之一，提高小麦的产量和品质对于满足人民日益增长的粮食需求至关重要。在现代农业实践中，为了有效地提高小麦的产量和品质，合理的营养管理策略必不可少。锌作为一种微量元素，在植物的生长和发育中扮演着重要角色，对于小麦的生长、产量和品质有显著影响。近年来，大量研究结果表明，适量施用锌肥可以显著提高小麦生长速度、株高和光合作用效率，促进植株的生物量积累和根系发育。同时，锌肥的施用还能够改善小麦的抗逆性，提高其对病虫害的抵抗能力，降低发生病虫害的风险。

1研究背景

小麦作为世界上最重要的粮食作物之一，对全球的粮食安全具有重要意义。然而，随着全球气候变化、土地资源的日益稀缺以及农业生产的不断发展，小麦产量和品质的稳定性面临许多挑战。其中，植物营养素的供应是影响小麦生长、产量和品质的重要因素之一。锌作为一种必需微量元素，对于作物的正常生长和发育至关重要。它参与了许多植物生理过程，包括光合作用、细胞分裂和DNA合成等。然而，世界范围内土壤锌元素含量的不平衡和不足导致大量的农田缺锌，影响了小麦的生长和产量。过去的研究表明，施用锌肥可以显著改善小麦的生长和产量。首先，锌肥可以提高小麦的根系活性和养分吸收能力，有助于促进植物的生长和发育。而且锌肥可以调节植物内部的生理代谢过程，提高小麦对逆境的抗性，如干旱、低温和盐碱胁迫等。此外，锌肥还可能改善小麦的品质特性，如蛋白质含量、面筋强度和品质指数等。然而，尽管已经进行对施用锌肥对小麦生长、产量和品质的影响进行了研究，但仍存在知识空白和争议。例如，不同地区和土壤类型对锌肥的响应可能存在差异，不同小麦品种对锌肥的需求可能不同。此外，施用锌肥的剂量、施用时间和施用方式等因素也可能对其效果产生影响。因此，进一步的研究有助于更好地了解施用锌肥对小麦生长、产量和品质的影响规律，为农业生产提供科学的指导和技术支持，从而满足持续增长的粮食需求，实现农业可持续发展的目標。

2锌肥对小麦植株生长的影响

2.1锌对小麦生长发育的必需性

锌是植物生长发育中的重要微量元素之一，对小麦生长发育具有很高的必需性。其中，锌是许多酶的活化剂。酶是生物体内调节代谢的重要催化剂，参与多个生理过程，例如光合作用、呼吸作用和植物激素合成等。其中一些酶需要锌作为辅助因子才能发挥作用。例如，锌对于小麦中关键的酶类蛋白锌指蛋白的活性维持起到重要作用。此外，锌在蛋白质合成过程中起到重要作用。蛋白质是植物生长的基本组成部分，对于小麦植株的光合作用、细胞分裂和细胞伸长等生理过程至关重要。锌是催化蛋白质合成的关键因素之一，主要参与氨基酸的合成和连接过程，为细胞提供必需的氨基酸。而且锌对小麦的光合作用和光合产物转运也具有重要影响[1]。锌参与光合作用中叶绿素的合成，是光合色素的组成部分。叶绿素能够吸收光能，并参与光能转化为化学能的过程。缺乏锌会导致叶绿素的合成减少，降低小麦光合作用的效率，影响其生长和产量。最后，锌对小麦的养分吸收和利用也具有重要影响，主要参与调节植物中多种离子的吸收和转运过程，进而影响植物的根系发育和养分吸收效率。

2.2锌缺乏对小麦植株形态和生理的影响

2.2.1小麦植株形态的影响

（1）叶片颜色变化

由于缺锌，小麦植株的叶片颜色将会变为白色或黄色，且通常从叶片基部向叶尖逐渐蔓延。上述现象的发生主要是因为锌在植物体内参与了叶绿素的形成过程，缺锌会导致叶绿素含量减少，从而影响叶片的绿色程度。

（2）幼叶失绿

缺锌还会导致小麦植株的幼叶失去绿色，呈现出灰白色或黄白色。这主要是因为锌是一种酶的辅助因子，参与了光合作用中多个关键酶的活性化反应，缺乏锌会使光合作用受到抑制，从而导致幼叶衰弱。

（3）植株矮小

如果缺乏锌，小麦植株将会生长缓慢，伸长受限，从而导致植株整体呈现矮小、疏松的形态。产生上述现象的原因是锌参与了植物生长素的代谢过程，缺锌会影响植物生长素的合成和运输，进而抑制植物的伸长生长[2]。

（4）茎秆变细

锌缺乏的小麦植株茎秆变细，失去了正常的粗壮感。这是因为锌在植物中参与了细胞壁合成过程，锌的缺乏将会影响细胞壁的形成和强度，进而导致茎秆变脆弱。

2.2.2小麦植株生理过程的影响

（1）光合作用受抑制

缺锌会导致小麦植株的光合作用受到抑制，从而影响光合产物的合成和输送。这主要是因为光合作用的关键酶和光合色素中有许多需要锌作为辅助因子或结构成分。

（2）营养物质吸收受阻

锌在植物体内参与了多种离子转运蛋白的合成和调控，缺乏锌会导致这些转运蛋白的功能受损，进而影响植物对其他营养元素的吸收。

（3）抗病能力下降

缺锌将会抑制小麦植株的抗病能力，使其更容易受到病原菌的侵袭和发生疾病。这是因为锌参与了植物的抗氧化防御系统的构建，缺锌会使植物的抗氧化能力下降，进而增加了感染病原菌的风险。

3锌肥对小麦产量的影响

3.1锌对小麦籽粒产量的影响机制

锌是小麦生长发育和产量形成过程中必不可少的微量元素，在小麦体内参与了多种生物化学过程，对小麦籽粒产量有着重要的影响机制。首先，锌对小麦根系的发育和吸收有着直接的影响。在土壤中，锌以二价离子（Zn2+）的形式存在。小麦的根系通过根毛吸收锌离子，进而将其转运到植株的地上部分。锌在植株体内主要以配位形式存在，与蛋白质和酶结合，参与酶活性以及蛋白质合成等生理过程。适量的锌供应可以促进小麦根系的发育和功能维持，增强水分和养分吸收能力，从而提高小麦的产量[3]。而且锌在小麦体内参与叶绿素和其他光合色素的合成，调节光合酶的活性，并维持叶绿体的正常结构和功能。锌还参与调节光合产物的合成和分配，影响碳水化合物的形成和积累。适量的锌供应可以提高小麦的光合效率和光能利用率，增加小麦的生物合成能力，从而促进籽粒的产量积累。除此之外，锌参与了小麦的抗氧化防御系统，维持细胞内氧化还原平衡。最后，锌对小麦的花粉发育和受精也具有重要作用。锌供应不足将会导致花粉畸形和受精能力下降，从而降低小麦的结实率和籽粒产量。

3.2锌肥施用量和施用方式对小麦产量的影响

施用量的多少对于小麦产量影响巨大，过少的施用量会导致锌缺乏，影响小麦的正常生长发育，产量降低。过多的施用量则可能造成锌的积累超标，对植株产生毒害作用，同样会对产量产生不良影响。通常情况下，每公顷土地适宜的锌肥施用量为3～5kg。而常见的锌肥施用方式有土壤施用和叶面喷施两种。土壤施用是将锌肥直接施入土壤中，供植株根系吸收利用。这种方式适用于土壤锌含量较低的地区，可以预防或治疗锌缺乏症。叶面喷施是将溶解锌肥喷洒在小麦叶面上，通过叶片吸收利用，该种方式适用于胁迫较轻或期望快速补锌的情况，可以提高锌的利用效率。除此之外，锌肥的施用时机对于提高小麦产量也是非常重要的。小麦对锌的需求量主要集中在生长初期和抽穗期。在播种前或播种后的早期生长阶段施用锌肥，可以促进小麦早期生长，提高根系活力[4]。在抽穗前后进行施用，可以促进花芽分化和抽穗发育，增加籽粒数和千粒重，提高小麦的产量。

4锌肥对小麦品质的影响

锌肥对小麦的抗逆性具有一定的改善作用。锌可以提高小麦对低温、干旱、病虫害等逆境的抵抗力，降低逆境的损害程度，减轻生长不良和减产的情况发生，保证小麦产量和品质的稳定。同时还能影响小麦的品质特性。研究表明，适量的锌肥施用可以提高小麦的蛋白质含量和品质，增加面粉的筋度和胶性，改善小麦制品的风味和口感。此外，锌肥也可以调节小麦中营养元素的平衡。适量的锌肥施用可以提高小麦中锌的含量，同时还可以促进植物体内其他营养元素的吸收和平衡。在植物生长过程中，锌可以调节植物中其他营养元素的平衡，特别是钾、钙、铁、磷等元素，使其在植物体内保持适当的含量和比例，提高小麦的养分利用效率和综合营养状况。这对于小麦的生长和发育以及产量和品质的提高都具有重要意义。

5锌肥施用技术与措施

5.1基础施肥

基础施肥是指在作物种植前或作物生长初期，通过施加含锌有机肥或锌肥来增加土壤锌含量，为作物提供充足的锌供应。在施肥过程中，应当选择含锌量高、溶解性好的肥料作为基础施肥的锌肥，常用的有锌矿粉、锌硫化锌、锌磷矿、锌硫酸盐等。基础施肥的时机一般选择在作物生长季节开始前或幼苗期，早期补充锌元素有助于植物幼苗的快速生长和锌含量的积累。对于大田作物，基础施肥通常在整地前或整地后进行，同时也需要注意锌肥的均匀分布，避免过度施肥或不足施肥。在此基础上，施肥量的调控需要考虑土壤锌含量、作物品种、作物对锌的需求以及施肥方式等因素。一般情况下，每亩土地需要施加10～15kg含锌肥料。当土壤锌含量较低时，可以适量增加施肥量。但要注意避免过量施用锌肥，以免造成肥料的浪费和环境负荷。此外，基础施肥可以采用均匀撒施、局部施肥或局部深施等方式。在整地前，可以将锌肥均匀撒布在整地后的土壤表层，然后进行翻耕，使锌肥均匀分布在整个耕层中；局部施肥适用于有锌缺乏区域的部分施肥；局部深施可以在种植沟或穴施时将锌肥放在种植槽或穴中，保证作物的根系与肥料充分接触。

5.2 种子处理

首先需要选择含锌的种子处理剂，常见的有含锌的生物有机复合种子处理剂、锌肥混合剂等。种子处理剂中的锌元素可以为种子和幼苗提供锌营养，促进其正常生长和发育。同时也需要根据种子处理剂的使用说明，按照适当的比例将种子处理剂与水混合配制。一般来说，种子处理剂的浓度和用量应根据不同的作物和种子大小而有所调整。接下来应当将待处理的种子放入处理器中，然后加入配制好的种子处理剂溶液。并根据需要进行均匀搅拌或轻轻摇动，使种子充分浸润，确保种子表面附着了足够的锌处理剂。随后应当将处理完的种子取出，放置在通风良好的地方晾干。如果需要长时间储存，应当将种子处理后进行包装密封，放置在干燥、阴凉的地方储存，以免锌处理剂流失或发生变质。

5.3叶面喷施

叶面喷施锌肥的时间一般选择在作物生长旺盛期，特别是在营养吸收和代谢活跃的阶段，如苗期、花芽分化期、果实膨大期等。具体的喷施频率应当根据作物的生长速度和需求进行调整，一般可在生长季节中每隔10～15天喷施一次。喷施时应根据作物品种、生长阶段和叶面积等因素确定合适的喷施浓度和剂量，其中锌肥的喷施浓度可控制在0.2%～0.5%之间。在叶面喷施过程中可以采用手持喷雾器、喷雾车等器械进行操作。在喷施时也需要注意喷雾器的喷雾均匀性和喷雾颗粒的细化度，同时还需要确保锌肥溶液能够均匀、充分地覆盖作物叶片的表面。最后，喷施时宜选择晴天或阴天，并避免高温时段，以免喷雾液在叶片上迅速干燥，导致锌肥溶液无法被有效吸收利用。

5.4调节土壤pH值

首先需要了解小麦对土壤pH值的要求，并以此为基础对土壤pH值进行调节。如果土壤呈偏碱性，需要进行土壤酸化。酸化剂常见的有硫酸铵、硫酸铁、硫酸等。酸化剂可以降低土壤的pH值，增加酸性成分，使土壤变得更适宜作物生长。在酸化剂的使用过程中，需要了解小麦对酸度的耐受能力，避免过量施用导致酸性过高；如果土壤偏酸性，则需要进行土壤碱化[5]。碱化剂常见的有石灰、石粉、重碳酸鈣等。碱化剂可以增加土壤中的碱性物质，提高土壤的pH值，使酸性土壤逐渐趋于中性或微碱性，更适宜作物生长。最后，在调节土壤pH值的过程中，应当根据土壤分析结果和作物需求，合理选择肥料种类和施肥量，同时实现对土壤pH值的调节。

综上所述，施用锌肥对小麦生长、产量和品质的影响是一个备受关注的研究领域。通过本文的研究，可以发现适量施用锌肥能够促进小麦的生长，增加叶面积和光合作用效率，进而提高了小麦的产量。同时，锌肥的施用还能够提高小麦的蛋白质含量和营养品质，使其具有更好的口感和加工性能。上述研究发现为优化小麦种植管理提供了有力的科学依据，而适宜的施肥剂量则是确保其有效性和环保性的关键。在未来发展过程中，希望相关研究人员和研究部门能够对其进一步研究，从而为农业生产提供实用指导，推动小麦生产的可持续发展。

参考文献：

[1]税杨，夏清，陈杰，等.叶面锌肥对紫粒小麦产量及品质的影响[J].麦类作物学报， 2022， 42（4）：8.

[2]黄伟，马晓晶，余赟，等.复合肥配施锌肥对小麦生长性状和产量的影响[J].磷肥与复肥， 2022（008）：037.

[3]魏晓东，宋雪梅，赵凌，等.硅锌肥及其施用方式对南粳46产量和稻米品质的影响[J].中国水稻科学， 2023， 37（3）：295-306.DOI：10.16819/j.1001-7216.2023.220805.

[4]邵运辉，张盼盼，马耕，等.氮锌肥配施对小麦籽粒氮和锌含量及其分配的影响[J].河南农业科学， 2021.DOI：10.15933/j.cnki.1004-3268.2021.01.005.

[5]王朝辉，黄冬琳，石美，等.一种基于土壤锌含量及人体锌需求的旱地小麦施锌肥方法.CN202211303992.6[2023-11-28].