不同形态锌、铜拌种对玉米苗期生长的影响

王龙+任士伟+李曰鹏

摘要：采用盆栽的方法，研究不同形态锌、铜拌种对玉米幼苗根系和地上部生长发育的影响。以郑单958为试验材料，利用螯合态锌、铜与离子态锌、铜拌种玉米，在玉米苗期整盆取样并进行不同指标测定。结果表明，玉米拌种锌、铜能够促进玉米苗期生长，且螯合态锌、铜拌种效果好于离子态锌、铜。

关键词：玉米；锌；铜；拌种；幼苗；生长

中图分类号：S351.1 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2018）02-0038-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2018.02.010

Abstract： Pot experiments were conducted to study the effects of seed dressing with different forms of zinc and copper on growth and development of maize seedlings root and shoot. Dressing the seeds of test material Zhengdan 958 using chelated or ionic copper and zinc， corn seedlings in the whole basin were harvested and the different sampling index were determinated. The test results showed that seed dressed with zinc and copper could promote seedling growth， and the chelated zinc and copper were better than ionic zinc and copper.

Key words： maize； zinc； copper； seed dressing； seedling； growth

微量元素肥料為作物有机体正常生命活动所必需，在提高作物产量和增加土壤养分中发挥重要作用[1]。锌、铜是作物生长的必需营养元素，对植物的生长发育有着重要的作用[2，3]，缺乏中微量元素轻则影响品质，严重时甚至造成作物颗粒无收[4-6]。锌是玉米等植物光合作用有关酶系的重要组成部分[7，8]，对植株的光合作用、叶绿素合成、氮素固定与转化有重要作用[9-11]，锌主要存在于作物的幼嫩组织中，如茎尖和幼叶，如缺锌在玉米上通常表现为小叶病[3]。铜与锌相比在作物发育中有同等重要作用，铜是许多胞内酶所必需的组分或辅酶，如细胞色素氧化酶、Cu·Zn超氧化物歧化酶（SOD）、抗坏血酸氧化酶[12]，铜在光合作用电子传递、保持酶的活性等方面都具有重要作用[13]，作物对铜的敏感程度比较大，禾谷科作物对铜极为敏感，玉米、甜菜等中度敏感，豆科类作物大多不敏感[14]，有研究表明低浓度的铜对玉米的萌发具有促进作用，但浓度不宜过高[15]。

作物种子在萌发时往往依靠种子自身的养分进行萌发，通过外界补充作物生长必需营养元素，对促进种子萌发有重要作用。锌、铜存在的形式多种多样，最常见的为离子态如硫酸锌、硫酸铜，螯合态最常见有EDTA-Zn、EDTA-Cu，螯合态比离子态有明显优势，螯合态不易在土壤中被固定，且作物吸收后能直接利用。目前锌、铜在玉米拌种方面的研究报道比较少，且大部分停留在离子态锌、铜的研究[15-19]，螯合态研究比较少[20]。

本试验结合实际应用，采用不同形态的锌、铜，对锌、铜比较敏感的玉米进行拌种，以期找到不同形态锌、铜最佳的搭配方式。

1 材料与方法

1.1 材料

试验于2015年3月在金正大生态工程集团股份有限公司、国家缓控释肥工程技术研发中心温室中进行。供试作物玉米种子为郑单958（未包衣）；试验所用锌元素为七水硫酸锌（锌含量22.6%，天津博迪化工股份有限公司）、五水硫酸铜（铜含量25.4%，天津市致远化学试剂有限公司）、EDTA-Zn（Zn含量13%）、EDTA-Cu（Cu含量13%）；土壤为山东省临沭县当地土壤，土壤有机质18.82 g/kg、全氮0.71 g/kg、碱解氮48.90 mg/kg、速效磷27.13 mg/kg、速效钾93.64 mg/kg，pH 6.71。

1.2 试验设计

试验以盆栽的方式进行，共设5个处理，即CK，清水；T1，ZnSO4+CuSO4；T2，EDTA-Zn+CuSO4；T3，ZnSO4+EDTA-Cu；T4，EDTA-Zn+EDTA-Cu。每个处理均重复4次。每盆装土10 kg，将拌种后的玉米种子阴干后分别播种于盆中，每盆播种30粒颗粒饱满种子，覆土1 kg（约1.5 cm），之后浇足等量水，期间注意浇水与观察记录，整盆收获并进行各指标测量。

取样时先将地上部取下，后再进行根系取样，并将地上部与根系分开。根系取样采用整盆取样法，将土壤全部倒出后，装入40目网袋，低压水冲洗根系，剔除杂质，迅速吸干根系样品表面水分，测定根系形态指标（根长、根表面积、根尖数、根系体积等），各指标测定完成后置于80 ℃烘箱中烘干并称重。

1.3 测定项目与方法

测定玉米出苗率与发芽指数：发芽期间每天记载出苗数，出苗率=正常出苗数/供试种子总数×100%；发芽指数（GI）=∑（Gt/Dt），其中，Dt为发芽日数，Gt为与Dt相对应的每天发芽种子数。

测定玉米地上部与根长度：用直尺分别测定玉米地上部与根系长度。

测定根系相关形态指标：把待测样品均匀平铺于储水玻璃槽中，使样品漂浮在水面上，用EPSON根系扫描仪扫描各处理根系图片并分析，测定根系长度（m）、根表面积（m2）、根系体积（cm3）和根尖数等指标，再计算单位土体内的根长密度（m/m3）与根表面积密度（m2/m3）。endprint

各器官干物質测定：称重法。将地上部与根系分开，105 ℃杀青30 min后，75 ℃烘干并称重，计算地上部和根系干物质积累量。

1.4 数据分析

采用Excel 2013进行数据分析，用SPSS 19.0对数据进行差异显著性检验。

2 结果与分析

2.1 不同处理对玉米出苗变化的影响

由表1可以看出，拌种锌、铜能提高玉米出苗率、发芽指数、玉米株高，其中同时添加EDTA-Zn、EDTA-Cu效果最佳。从发芽指数、株高指标来看，EDTA-Zn+EDTA-Cu处理（T4）与ZnSO4+CuSO4处理（T1）差异显著，即同时添加EDTA-Zn、EDTA-Cu效果好于同时添加ZnSO4、CuSO4，表明拌种剂中添加螯合态锌、铜促进玉米出苗的效果好于离子态锌、铜。

2.2 不同处理对玉米干物质的影响

2.2.1 不同处理对玉米干物质积累的影响 由表2可以看出，玉米拌种锌、铜能促进玉米地上部干重、根系干重及总干重增加。其中，同时添加EDTA-Zn、EDTA-Cu效果最佳。从地上部干重、总干重来看，EDTA-Zn+EDTA-Cu处理（T4）与ZnSO4+CuSO4处理（T1）差异显著，即同时添加EDTA-Zn、EDTA-Cu效果好于同时添加ZnSO4、CuSO4，表明拌种剂中添加螯合态锌、铜促进玉米干物质积累的效果好于离子态锌、铜。

2.2.2 不同处理对玉米干物质分配的影响 由表3可以看出，玉米拌种锌、铜能够降低地上部干重比例，提高根系干重比例，提高玉米苗期根冠比。从地上部干重比例来看，EDTA-Zn+EDTA-Cu处理（T4）降低最少，较CK降低1.02%。从根系干重比例来看，EDTA-Zn+CuSO4处理（T2）提高最大，较CK提高8.59%。从根冠比来看，EDTA-Zn+CuSO4处理（T2）提高最大。整体分析表明，玉米拌种不同形态锌、铜均能促进玉米根系干物质积累。

2.3 不同处理对玉米根系形态变化的影响

由表4可以看出，玉米拌种锌、铜能促进玉米投影面积、根表面积、根系体积的增加，其中，同时添加EDTA-Zn、EDTA-Cu效果最佳。添加EDTA-Zn、EDTA-Cu效果好于同时添加ZnSO4、CuSO4，表明拌种剂中添加螯合态锌、铜促进玉米根际面积增加的效果好于离子态锌、铜，从而增加玉米根部养分吸收，促进生长。

3 小结与讨论

微量元素均能促进玉米生长[21-23]，根系作为植物最重要的器官之一，除了对植物起固定作用外还是植物吸收水分及无机盐等营养物质的重要器官，在作物整个生长发育过程中发挥着重要的作用[24]，而苗期根系及幼苗发育影响作物后期生长发育。根系作用大小取决于根系生物量、生理特性及其空间分布[25]。结果表明，玉米拌种微量元素锌、铜能够促进玉米出苗、干物质积累及根部面积与体积的增加。

离子态微量元素在土壤中容易被呈现负电荷的土壤所吸附降低其有效性，螯合态的微量元素在土壤中，由于微量元素在螯合剂保护下，不容易被土壤固定，有效性较离子态高2～5倍[26，27]，复合氨基酸螯合锌比七水硫酸锌显著促进玉米幼苗根部的发育，增加玉米株高[28]。本试验结果表明，玉米同时拌种螯合态锌、铜较只拌种螯合态锌或螯合态铜，能够促进玉米出苗、干物质积累及根部面积与体积的增加。

综上所述，玉米拌种添加微量元素锌、铜能够促进玉米苗期生长，添加螯合态锌、铜效果好于离子态锌、铜。

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