宁夏引黄灌区水稻锌锰微肥应用效果分析

张 丽，耿 荣，任 杨

（1.中宁县农业技术推广服务中心，宁夏 中宁 755100；2.宁夏回族自治区农业技术推广总站，宁夏 银川 750000）

农作物的生长发育不仅需要氮、磷、钾等大量营养元素，也需要锌、锰等微量元素，虽然需求量不多，但其在作物生长发育中的作用具有不可替代性。微量元素有些是作物体的构成元素，有些参与重要的生理生化反应，在作物的不同生育时期发挥着重要作用，从而影响作物的产量和品质[1]。

早在20世纪30年代，微量元素就在国外示范和推广应用。近年来，国际上对微肥研究发展迅速，许多国家为了合理使用微肥，开始对本土土壤进行全面普查，然后因地制宜地对农田补充微量元素，以进一步提高农产品的产量和品质。目前，美国、德国、日本、加拿大、澳大利亚等国已广泛开展微量元素的研究，大量施用微肥已取得显著成效。我国微量元素研究起步较晚，最初的研究主要集中于种子萌发、幼苗分化和花器官形成等方面，目前，已对微量元素在植物中的作用和土壤微量元素分布及有效性等方面开展研究[2]。

长期以来，大部分水稻施肥仅限于氮、磷、钾三大元素，在一定程度上制约了水稻产量的提高和品质的提升。微量元素不仅能够改善水稻的无机营养平衡，增强水稻抗逆性，提高其抗病能力，增加花粉量，促进花粒萌发，促进穗大粒多，从而增加水稻的总体产量[3]，而且也能够提高其品质。在水稻上施用微肥的报道已有一些，龚玉琴等[4]研究表明，硅、硫、锌、锰肥配施能改善大米的碾磨品质和外观品质，提高水稻产量；苏志琼[5]研究表明，硅、锌、锰配施能提高水稻产量，并且明显增加稻谷蛋白质含量，减少稻瘟病的发病率；秦军等[6]研究表明，施用硅、锌、锰、铜、镁肥后水稻增产效果显著，可增穗、增粒、增重，并能提高其经济效益；杨志珍等[7]研究表明，施用锌、铜、锰、钼、硼肥后稻米的垩白度降低，直链淀粉含量降低，蛋白质含量提高，香味物质增多，米饭的食味增强，米质改善，产量提高；胡定金等[8]研究表明，水稻单施硅、硅锌、硅锰、硅锌锰配施均可增产和提高其幼穗分化期植株含磷量，并且硅锌锰配施能够增加水稻植株氮、磷、钾肥的利用率；刘立新等[9]研究表明，施用碘、硼、锰、锌、钼、铜、钴、铁肥后水稻苗期的平均株高、平均根数、平均单株总根长、单株干重、单株鲜重、单株苗干重、籽粒干重和种子贮藏物质利用率等生理指标都得到极显著的提高；刘瑾[10]研究表明，在铅胁迫的同时加入锌或锰肥均可缓解铅对水稻幼苗的毒害。

水稻是宁夏回族自治区的主要粮食作物之一，常年种植面积8万hm2左右，在粮食生产中占有重要地位。微量元素肥效试验是深化测土配方施肥技术应用的重要内容，也是适应宁夏回族自治区优质粮食产业发展的需求。为了探讨微量元素在水稻上的施用效果，笔者在水稻上进行了锌锰微肥田间试验，旨在为宁夏引黄灌区今后水稻平衡施肥及优质高产提供理论依据。

1 材料和方法

1.1 材料

试验所用的水稻品种为当地主栽品种宁粳43号。

1.2 试验地的基本情况

试验区选在中宁县余丁乡金沙村郑怀忠的田块，土壤质地为沙壤土，前茬种植作物为西红柿，土壤化学性质为：有机质9.16g/kg、全氮0.83g/kg、碱解氮102.10mg/kg、速效磷48.83mg/kg、速效钾92.00mg/kg。

1.3 方法

1.3.1 试验设计 选择地力均匀、灌排条件较好的地块，在基施1 500kg/hm2商品有机肥的基础上，设5个处理，3次重复，随机排列，大量元素施肥量按照目标产量9 750kg/hm2设计，即基施控释肥48%（31-13-4）705kg/hm2，返青肥尿素60kg/hm2。小区面积5 m×9 m=45 m2，小区之间不打埂，设计间隔长1 m、宽1 m 间隙，微量元素肥料施肥方案见表1。

1.3.2 施肥方法 基肥先将控释肥撒入田块内，再将微肥与有机肥混匀撒施后旋耕。需后期喷施的微肥按照表1所示的稀释浓度和用量在晴天10：00 前后喷施，喷某小区时，周边各小区用塑料薄膜严格隔护；换喷微肥，肥液桶和喷肥管子、喷头必须用清水反复冲洗干净。不施微肥（CK）、基施锌肥和基施锰肥处理同时喷清水。

1.4 测定指标与方法

1.4.1 考种 于水稻收获期抽取20株，记载株高、穗长、总穗粒数、收获穗、结实粒数、千粒重、小穗数等产量因子。

表1 水稻微量元素肥料施肥方案

1.4.2 指标的测定 水分采用国家认定并经校正后的种子水分测定仪测定籽粒含水量，每点重复测定3次，求平均值。测定稻米糙米率、精米率、整精米率、垩白粒率、垩白度、粒型（长宽比）、碳水化合物和蛋白质含量。

1.4.3 测产 先裁掉受边际影响的小区边行及两端的水稻，其余全部收获计算产量。

1.5 数据分析

应用Excel 2007和DPS 7.05软件对所获得的数据进行单因素方差分析以及作图分析。

2 结果与分析

2.1 不同施肥处理对水稻农艺性状的影响

由表2可知，与不施微肥处理（CK）相比，基施+喷施锌肥、基施锰肥、基施+喷施锰肥处理水稻株高分别提高了13.00%，2.30%，0.36%，基施+喷施锌肥处理水稻株高最高，达（100.63±1.98）cm，基施锌肥处理水稻株高最低，为（88.62±1.53）cm，基施+喷施锌肥处理与其他4个处理水稻株高差异显著（P＜0.05）；穗长方面，与不施微肥处理（CK）相比，基施+喷施锌肥、基施锰肥、基施+喷施锰肥穗长分别提高了6.93%，5.45%，0.12%，基施+喷施锌肥处理水稻穗长最长，达（18.05±0.48）cm，基施锌肥处理水稻穗长最低，为（16.26±0.35）cm，基施+喷施锌肥处理与不施微肥（CK）、基施+喷施锰肥、基施锌肥处理水稻穗长差异显著（P＜0.05）；总穗粒数方面，与不施微肥处理（CK）相比，基施+喷施锌肥、基施锰肥、基施+喷施锰肥总穗粒数分别提高了7.51%，8.97%，10.39%，基施+喷施锰肥处理总穗粒数最多，达（137.80±5.46）粒，基施锌肥处理水稻总穗粒数最少，为（121.55±7.23）粒，处理间差异不显著（P＞0.05）；结实粒数方面，与不施微肥处理（CK）相比，基施+喷施锌肥、基施锰肥、基施+喷施锰肥处理水稻结实粒数分别提高了1.19%，2.67%，2.87%，基施+喷施锰肥处理水稻结实粒数最多，达（118.13±5.26）粒，基施锌肥处理水稻结实粒数最少，为（100.48±6.75）粒，基施锌肥处理与基施锰肥、基施+喷施锰肥处理水稻结实粒数差异显著（P＜0.05）；小穗数方面，与不施微肥处理（CK）相比，基施+喷施锌肥、基施锰肥处理小穗数分别提高了2.84%，10.41%，基施锰肥处理水稻小穗数最多，达（11.67±0.33）穗，基施+喷施锰肥处理水稻小穗数最少，为（10.13±0.28）穗，基施锰肥处理与不施微肥（CK）、基施锌肥和基施+喷施锰肥处理水稻小穗数差异显著（P＜0.05）；千粒重方面，不施微肥处理（CK）水稻千粒重最高，达（26.27±0.87）g，基施锌肥处理水稻千粒重最低，为（25.13±0.93）g，各处理间差异不显著（P＞0.05）。综合分析认为，株高、穗长采用基施+喷施锌肥处理水稻表现最好；总穗粒数、结实粒数采用基施+喷施锰肥处理水稻表现最好；不施微肥处理（CK）千粒重最高，但各处理间差异不显著；基施锰肥处理水稻小穗数最高。

2.2 不同施肥处理对水稻产量的影响

由表3可知，从实打实收折合14.5%标准水分水稻各处理产量来看，基施+喷施锌肥处理水稻产量最高，达10 470.0kg/hm2，基施+喷施锰肥处理水稻产量最低，为9 066.2kg/hm2，与不施微肥处理（CK）相比，基施+喷施锌肥、基施锰肥处理产量分别增加了872.8，681.6kg/hm2，增产率分别为9.09%和7.10%。说明施用锌肥采用基施+喷施锌肥效果较好，施用锰肥采用基施效果较好，但不同处理之间产量未达到显著性差异（P＞0.05）。

表2 不同施肥处理水稻农艺性状结果

表3 不同施肥处理水稻产量及其增产率

2.3 不同施肥处理对稻米品质的影响

由表4可知，与不施微肥处理（CK）相比，施用微肥的处理稻米蛋白质含量提高了1.44～3.80个百分点，其中，基施锰肥处理稻米蛋白质含量最高，为13.43%，不施微肥处理（CK）稻米蛋白质含量最低，为9.63%；与不施微肥处理（CK）相比，施用微肥的处理稻米碳水化合物降低了1.37～3.27个百分点，其中，基施+喷施锌肥处理稻米碳水化合物含量最低，为68.73%，不施微肥处理（CK）稻米碳水化合物含量最高，为72.00%；与不施微肥处理（CK）相比，施用微肥的处理稻米糙米率提高了0.27～0.75个百分点，其中，基施+喷施锰肥处理稻米的糙米率最高，为80.83%，不施微肥处理（CK）稻米的糙米率最低，为80.08%；与不施微肥处理（CK）相比，基施+喷施锌肥、基施锰肥、基施+喷施锰肥处理稻米的精米率分别提高了0.26，0.92，1.20个百分点，其中，基施+喷施锰肥处理稻米的精米率最高，为70.83%，基施锌肥处理稻米的精米率最低，为68.64%；与不施微肥处理（CK）相比，基施+喷施锌肥、基施锰肥、基施+喷施锰肥处理稻米的整精米率分别提高了0.25，0.66，1.65个百分点，其中，基施+喷施锰肥处理稻米的整精米率最高，为68.82%，基施锌肥处理稻米的整精米率最低，为63.00%；与不施微肥处理（CK）相比，基施锰肥、基施+喷施锰肥处理稻米垩白粒率降低了0.35，0.33个百分点，其中，基施锰肥处理稻米垩白粒率最低，为8.83%，基施+喷施锌肥处理稻米垩白粒率最高，为10.47%；与不施微肥处理（CK）相比，基施锰肥、基施+喷施锰肥处理稻米垩白度分别降低了0.02，0.06个百分点，其中，基施锰肥处理稻米垩白度最低，为0.72%，基施锌肥处理稻米垩白度最高，为1.27%；各处理间稻米粒型没有区别。

综合以上稻米品质因子分析认为，在水稻种植期间，基施锰肥或基施+喷施锰肥能够提高蛋白质含量、糙米率、精米率、整精米率，降低碳水化合物含量、垩白粒率、垩白度；基施锌肥或基施+喷施锌肥能够提高大米的蛋白质含量、糙米率，降低碳水化合物含量；基施+喷施锌肥处理提高了精米率和整精米率。差异性分析结果表明，不同处理之间水稻的蛋白质、碳水化合物、糙米率、整精米率、垩白粒率、粒型（长宽比）均未达到差异显著水平（P＞0.05）；基施+喷施锰肥处理水稻的精米率与基施锌肥处理处理差异显著（P＜0.05），与其他处理之间未达到差异显著水平；基施锌肥处理水稻的垩白度与不施微肥（CK）、基施锰肥、基施+喷施锰肥处理之间差异显著（P＜0.05），与基施+喷施锌肥处理之间未达到差异显著水平（P＞0.05）。

表4 不同施肥处理稻米品质

3 结论

分析结果显示，采用基施+喷施锌肥处理水稻株高、穗长表现最好，采用基施+喷施锰肥处理水稻总穗粒数、结实粒数表现最好，千粒重表现较好。

基施+喷施锌肥、基施锰肥处理产量比不施微肥处理（CK）分别增加了872.8，681.6kg/hm2，增产率分别为9.09%和7.10%。说明施用锌肥采用基施+喷施水稻增产效果较好，施用锰肥采用基施的方式效果较佳。

稻米品质因子分析显示，在水稻种植期间，基施锰肥或基施+喷施锰肥能够提高稻米蛋白质含量、糙米率、精米率、整精米率，降低碳水化合物含量、垩白粒率、垩白度；基施锌肥或基施+喷施锌肥能够提高稻米的蛋白质含量、糙米率，降低稻米碳水化合物含量；基施+喷施锌肥能够提高稻米精米率和整精米率。

4 讨论

在满足对大量元素需求的基础上，施用微肥能够促进水稻生长发育，主要表现为植株生长旺盛、叶色深绿、穗长更长，分蘖数和穗粒数都比常规施肥有所提高[11]，而且具有促进水稻生育进程[12-13]、增强水稻对氮磷钾的吸收和利用[14]、提高水稻产量[15-16]和品质[7，17]等作用。本研究通过对宁夏引黄灌区水稻微量元素肥效研究表明，施用锌肥和锰肥能够提高水稻产量，并对水稻品质有明显的改善效果。在微肥施用方式上，赵同华等[18]研究得出，水稻分蘖始期喷施锌锰肥增产效果最大，孕穗始期喷施锌锰肥对改善稻米品质效果较好，并且锌锰配施效果好于单施。本研究两种微肥若同时施用可能效果会更佳，但这还有待于进一步的试验来验证。苏亲杰[19]研究得出，水稻施用硫酸锌作基肥的产量优于追肥，并且追肥效果优于根外喷施；关光复等[20]研究得出，水稻施用锌肥以蘸秧根的产量效果优于叶面喷施；郭九信等[21]和冯绪猛等[22]研究得出，锌肥土施的水稻增产效果高于叶面喷施；本研究硫酸锌采用基施+喷施表现优于基施，可能是因水稻品种、外界气温、土壤性质和日照等不同而导致。

微量元素是维持生命有机体正常生物功能和植物生长所必需的营养物质，生物体所需要的微量元素主要来自各种外源性物质，容易导致缺乏或过量积累[23]。微量元素与氮、磷、钾等营养元素都是同等重要、不可代替的[24]。平衡施肥可使农作物按比例吸收所需的各种营养元素，有效地提高了肥料的利用率。同时，由于缺素引起的病虫害减少，农药用量降低，减少农户种地成本，对环境保护也起到了积极的作用[3]。目前，我国关于作物施用微肥的报道已有一些，多集中在不同区域、不同作物、不同施用方式及种类上，但在宁夏回族自治区研究较少，在水稻上报道甚少。因此，本研究可为宁夏引黄灌区今后水稻科学施用微量元素提供理论依据，并且今后可在锌肥和锰肥不同用量、作物不同生育时期使用效果比较等方面开展进一步的试验研究工作。