不同微量元素锌·硼浓度对玉米生长的影响

任先顺 王建康 谷峰

摘要 通过玉米盆栽试验，筛选出26-10-12 BB肥的锌（螯合态）、硼（四水八硼）最适添加量。结果表明，BB肥中适量添加锌、硼能使玉米植株高大，叶片叶绿素含量提高，适量施锌、硼还将叶片中PEP羧化酶和RuBP羧化酶含量分别提高了21.13%～30.93%和10.84%～26.75%，进而提高光合速率，T4处理的光合速率与对照相比提高了22.49%，因而加快干物质积累速率，使产量提高了30.63%，但过量施锌、硼则起相反作用（T5、T6）。由此可知，BB肥添加20 kg/t螯合锌和16 kg/t四水八硼可最大限度地促进玉米植株的生长，为后期工业化生产中锌、硼的最佳施用量组合方案。

关键词 锌;硼;玉米;光合;生物量

中图分类号 S 513  文献标识码 A

文章编号 0517-6611（2019）12-0174-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.12.048

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Abstract This experiment aimed to screen the optimum addition amount of Zn （chelating state） and B （Tetraboron） of 261012 BB fertilizer through corn pot experiment.The results showed that the addition of zinc and boron in BB fertilizer could increase the corn plant height and increase the chlorophyll content of the leaves.The appropriate amount of zinc and boron also increased the contents of PEP carboxylase and RuBP carboxylase in the leaves by 21.13%-30.93% and 10.84%-26.75%， respectively， which increased the photosynthetic rate.The light and rate of T4 treatment increased by 22.49% compared with the control， thus accelerating the dry matter accumulation rate and increasing the yield by 30.63% （T4）.However， excessive zinc and boron had the opposite effect （T5 and T6 treatment） .From the above test results， BB fertilizer added 20 kg/t chelated zinc and 16 kg/t Tetraboron could maximize the growth of corn plants， the results could be the best application of zinc and boron in the later industrial production combination plan.

Key words Zinc;Boron;Corn;Photosynthetic;Biomass

玉米是我国重要的粮食作物，在我国农业生产中占有重要地位。玉米的高产稳产对保证国家粮食安全意义重大。玉米获得高产是内部因素与外部环境因素作用的结果，其中肥料的施用是很重要的方面，研究表明，氮、磷、钾等大量元素对玉米产量和品质有重要影响[ 1-6] 。在玉米优化配方施肥中，人们往往十分重视氮、磷、钾等大量营养元素，却忽略了锌、硼等微量营养元素，但事实上，各种营养元素对玉米同等重要、不可代替。近年来，有关微量元素对作物影响的研究逐渐增多，关于施用锌肥和硼肥对玉米产量的影响也有一些报道。

锌是叶绿体内碳酸酐酶（锌金属酶）的专性活化离子，此酶结合在叶绿体的外膜上，能催化CO2和H2O合成H2CO3，或使H2CO3脱水形成CO2。在光呼吸过程中植物可释放出H2CO3，而碳酸酐酶可捕捉H2CO3，释放CO2为光合作用提供固定CO2时的底物。同时，锌也是醛缩酶的激活剂，而醛缩酶是光合作用过程中的关键酶之一[7]。由锌形成的锌卟啉，可能是叶绿素的前身。缺锌导致叶绿体数量减少，结构破坏，光合效率降低[8]。锌是合成蛋白质所必需的 RNA 聚合酶、影响氮代谢的蛋白酶、肽酶及合成谷氨酸的谷氨酸脱氢酶的组成成分，也是核糖和蛋白质的组成成分。因此，缺锌时因积累大量酸性氨基酸而抑制蛋白质合成，补施锌肥后蛋白质含量提高。锌还影响氮、磷、钾的代谢和分配， 促进氮 、磷向籽粒中再分配[9]。

硼可促進作物体内糖类的运输和代谢，增加蔗糖的合成量，加速蔗糖的转运，从而增加作物的结实率和果树的坐果率。缺硼时，作物体内的糖类代谢发生混乱，作物叶中糖累积而茎中糖减少，表明糖的运输受阻，缺硼时糖类不能运输至生长点，引起生长点死亡。硼还能影响作物体内细胞伸长和分裂。硼参与半纤维素及有关细胞壁物质的合成，调节和稳定细胞壁结构。同时，还能促进细胞伸长和细胞分裂，有利于作物根系的生长和伸长[10-12]。锌和硼缺乏是作物最常见的缺素现象，施用锌肥和硼肥对玉米生产具有重要意义[13]。因此，笔者探究施用锌肥和硼肥对玉米生长发育的影响，以期为锌肥和硼肥在玉米生产中的施用提供理论依据。

1 材料与方法

2.6 不同微量元素锌、硼浓度对玉米净光合速率Pn的影响

光合作用是植物生长发育的基础，也是衡量植株生产能力的重要指标，叶片的净光合速率直接反映了叶片同化能力的大小。从图6可以看出，叶片净光合速率随玉米的生长发育不断升高，抽雄期达到最大值。在各个生育时期，与CK相比，T1～T6处理的叶片净光合速率Pn均有所增加，其中T3～T6处理达显著水平。其中在玉米苗期，T3～T6处理分别比CK提高了23.47%、38.50%、34.27%、28.17%。在拔节期，T3～T6处理分别比CK提高了31.46%、40.81%、39.87%、34.27%。在抽雄期，T3～T6处理分别比CK提高了14.32%、23.95%、22.49%、14.57%。这说明锌、硼可以提高玉米叶片的净光合速率，有利于光合产物的形成，且T4处理最优。

2.7 不同微量元素锌、硼浓度对玉米产量性状的影响

由图7可知，T1～T6玉米穗重均高于CK，且随锌、硼施用量的增加呈先增加后降低的趋势，T4玉米穗重相对较高，较CK增加了30.63%，但T5、T6较T4下降了0.71%、14.03%。T1～T6玉米生物鲜重均高于CK，且随锌、硼施用量的增加呈先增加后降低的趋势，T4玉米生物鲜重相对较高，较CK增加了20.67%，但T5、T6较T4下降了0.28%、2.49%。可见，T4玉米地上部鲜重和穗重均比其他处理较高。说明适量锌、硼能够促进玉米生物量的累积，过量会受到抑制。

3 结论与讨论

锌肥和硼肥是重要的微量元素肥料，合理施用锌肥和硼肥能够有效提高玉米的株高和茎粗。刘艳等[14]研究发现，施用锌肥对青贮玉米作用显著，与不施锌肥相比，能够改善生长性状，株高和茎粗明显增加。曹建涛等[15]研究发现，不同用量的硼肥均能增加玉米株高。该研究结果表明，施用锌肥和硼肥均显著提高了各生育时期玉米的株高和茎粗，但施用过量有所降低，这与杨克军等[16]的研究结果一致。T4处理玉米株高和茎粗相对其他理较高，在收获期较对照分别提高了12.58%和13.82%。

适量施用锌肥可以提高玉米叶绿素含量，增强叶片的光合速率，进而提高叶片的光合强度。田在军等[17]研究发现，适量施锌能增加叶片中碳酸酐酶含量，提高光合速率，加快干物质积累速率，但过量施锌则起相反作用，这与该研究结果一致。该研究结果表明，添加锌、硼的BB肥显著提高了叶绿素含量及净光合速率，施用过量有所降低，T4处理提高最显著;该试验也对影响光合作用2个关键酶PEP羧化酶和RuBP羧化酶活性进行测定，结果表明，添加锌、硼的BB肥显著提高了2种关键酶的活性，T4处理更加明显。

施用添加锌、硼的BB肥可以有效促进玉米植株生长和干物质积累，提高玉米产量。该试验结果表明，施用锌、硼微量元素最佳用量为T4处理，即添加量为20 kg/t螯合锌和16 kg/t四水八硼配制的26-10-12 BB肥。

综上所述，施用锌和硼可不同程度地提高玉米农艺、产量性状，尤其T4对玉米促生、增产效果显著。同时，在考虑成本的情况下，筛定中锌、硼的最佳添加量组合方案为锌（20 kg/t）+硼（16 kg/t）

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