摘要 为探明施用锌肥对水稻生长性状、产量和经济效益的影响,本试验开展了水稻锌肥效应试验小区和大区示范验证。其中小区试验设置常规施肥+基施锌肥(处理1)、常规施肥+基施锌肥+叶面喷施(处理2)、常规施肥+基施锌肥+穗期、灌浆期叶面喷施(处理3)和常规施肥(处理4)4个处理;大区示范设置常规施肥(处理1)、常规施肥+基施锌肥(处理2),和常规施肥+基施锌肥+叶面喷施(处理3)3个处理。小区试验结果表明,施用锌肥能有效促进水稻每穗总粒数和结实率,从而提高水稻产量,与常规施肥比较,施用锌肥的3个处理的水稻产量、籽粒锌含量和经济效益均较好,以常规施肥+基施锌肥+穗期、灌浆期叶面喷施锌肥的处理3增产效果最好。大区示范结果验证了上述结论,综合考虑种植区域土壤理化性状和锌肥的施用量,可推广应用锌肥基施+叶面喷施的施用方式,以达到锌肥的较佳施用效果。
关键词 锌肥;水稻;产量;稻谷锌含量;经济效益
中图分类号 S511" " 文献标识码 A" " 文章编号 1007-7731(2024)15-0014-04
DOI号 10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2024.15.004
Effects of zinc fertilizer on the growth characteristics, yield, and economic benefits of rice
KUI Xiu
(Planting Bureau of Xuanzhou District, Xuancheng 242000, China)
Abstract To investigate the effects of zinc fertilizer application on rice growth traits, yield, and economic benefits, the rice zinc fertilizer effect experiments and demonstration verification were conducted respectivly. Four treatments of small-scale experiment were seted up including conventional fertilization+basal zinc fertilizer (treatment 1), conventional fertilization+basal zinc fertilizer+foliar spraying (treatment 2), conventional fertilization+basal zinc fertilizer+foliar spraying during the panicle and grain filling stages (treatment 3), and conventional fertilization (treatment 4). Three treatments of large-scale demonstration were seted up including conventional fertilization (treatment 1), conventional fertilization+basal zinc fertilizer (treatment 2), and conventional fertilization+basal zinc fertilizer+foliar spraying (treatment 3). The results of the community experiment showed that the application of zinc fertilizer could effectively promote the total number of grains per panicle and seed setting rate of rice, thereby increasing rice yield. Compared with conventional fertilization, the three treatments of applying zinc fertilizer had better rice yield, grain zinc content, and economic benefits. The treatment of conventional fertilization+basal zinc fertilizer+foliar spraying of zinc fertilizer during the panicle and grain filling stages had the best yield increasing effect. The demonstration results of the region had verified the above conclusions. Taking into account the soil physical and chemical properties in the planting area and the amount of zinc fertilizer applied, the application method of zinc fertilizer base application+foliar spraying can be promoted to achieve the better application effect of zinc fertilizer.
Keywords zinc fertilizer; rice; yield; zinc content in rice grains; economic benefits
水稻作为重要的粮食作物之一,其产量和品质备受关注,水稻的稳定增产是保障粮食安全生产的基础[1]。水稻的正常生长,除需氮、磷和钾等大量元素外,对锌等微量元素也较为敏感,锌可以促进作物根系生长,提高叶片叶绿素含量和籽粒千粒重等[2-3]。在土壤缺锌条件下,水稻的生长会受到不同程度的影响,严重时可能影响水稻的产量和品质,可见锌是水稻正常生长发育不可缺少的微量元素之一[4]。顾文健[5]对锌肥不同施用方式对水稻的影响进行研究,指出施用锌肥能提高水稻产量和籽粒锌含量,以锌肥基施+叶面追施效果较佳;罗赵福[6]研究了锌肥不同施用量对水稻产量和经济效应的影响,指出施用锌肥有利于提高水稻产量,以施用一水硫酸锌15.0~22.5 kg/hm2时的产量和经济效益较高。水稻种植实践中,农户较重视水稻大量元素的施用,对锌等微量元素的重视程度有待进一步提高,若在土壤有效锌较缺乏的水平下,不及时增施适量锌肥可能致使锌元素成为水稻增产的影响因子之一[7]。因此,本试验开展了锌肥对水稻生长性状、产量、籽粒锌含量及经济效益影响的小区对比试验和大田示范验证,掌握适宜的锌肥施用量及施用方式,为水稻生产中科学施用锌肥提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验地基本情况
试验点设在安徽宣城宣州区某家庭农场承包地。试验田块土壤类型为水稻土,土壤基本理化性质:pH 5.29,全氮1.39 g/kg,有机质25.8 g/kg,有效磷15.4 mg/kg,速效钾89 mg/kg,有效锌0.36 mg/kg。土壤质地为黏质壤土,地力等级二级。
1.2 供试材料
48%(20-10-18)配方肥、46%尿素和硫酸锌(Zn含量≥34.5%),均由安徽省司尔特肥业股份有限公司提供。供试杂交稻品种为荃两优丝苗,购自当地农资市场。
1.3 试验方法
小区试验设置4个处理,每个处理3次重复,随机区组排列,各处理小区面积24 m2,区间做埂隔离,设保护行,种植密度0.20 m × 0.25 m。处理设置如下。
处理1:常规施肥+基施锌肥,在常规施肥的基础上,小区基施硫酸锌72 g,硫酸锌与配方肥拌合均匀后施入土壤。
处理2:常规施肥+基施锌肥+穗期叶面喷施,在常规施肥的基础上,小区基施硫酸锌72 g,硫酸锌与配方肥拌合均匀后施入土壤,在水稻抽穗期喷施硫酸锌1 000倍稀释液,小区喷施量120 mL。
处理3:常规施肥+基施锌肥+穗期、灌浆期叶面喷施,在常规施肥的基础上,小区基施硫酸锌72 g,硫酸锌与配方肥拌合均匀后施入土壤,在水稻抽穗期和灌浆期分别喷施硫酸锌1 000倍稀释液,小区喷施量120 mL。
处理4:常规施肥作对照。
大田示范处理分别为处理1,常规施肥(面积800.4 m2);处理2,常规施肥+基施锌肥(面积2 134.4 m2);处理3,常规施肥+基施锌肥+叶面喷施锌肥(面积1 667.5 m2)。基施硫酸锌量为30 kg/hm2,叶面喷施硫酸锌1 000倍稀释液,喷施量50 L/hm2。
1.4 试验管理
2023年7月6日水稻移栽,底肥施48%配方肥375 kg/hm2,尿素150 kg/hm2。处理2、处理3第一次叶面喷施锌肥时间为8月30日(初穗期),处理3第二次叶面喷施时间为9月15日(灌浆期)。10月17日测产。试验田除草和病虫害防治等工作实行专人管理,除各处理施肥不同外,其他管理措施保持一致。
1.5 测定项目及方法
1.5.1 水稻生长指标和产量" 于9月5日齐穗期,选择各小区长势一致的10株水稻,测量有效穗数。水稻成熟后,各小区选择长势一致的5株水稻,齐地割下,用于检测水稻秸秆硬度、株高、穗长、每穗粒数和千粒重等指标。各小区避开边行3行以上,连续采100株,单独放置于一个网袋内,脱粒风干后称重,折合计算水稻单位面积产量。各小区采30穗,脱粒后委托检测机构按照GB 5009.14—2017《食品安全国家标准 食品中锌的测定》测定水稻籽粒锌含量。大区示范的水稻产量单收单晒测产。
1.5.2 经济效益" 经济效益计算公式:纯收入=稻谷产值-肥料成本-追肥工本。
1.6 数据统计分析
采用Excel 2007软件对试验数据进行整理,DPS 7.05软件进行数据方差分析。
2 结果与分析
2.1 小区试验
2.1.1 对水稻生物学性状的影响" 各处理水稻植株生物学性状如表1所示。增施锌肥的处理1、处理2和处理3较常规施肥的处理4(CK)株高、穗长、穗粒数、结实率和千粒重等均有较好的提升。各处理秸秆硬度以处理1、2表现一般,处理3秸秆较硬,处理4秸秆较脆。各处理中,以处理3的穗总粒数、穗实粒数、结实率和千粒重最高,分别为198.5粒、168.5粒、84.9%和22.6 g。
2.1.2 对水稻产量的影响" 各处理水稻产量如表2所示。增施锌肥的处理1、处理2和处理3与常规施肥的处理4(CK)相比,均有增产效果。单位面积产量在8 750.0~9 375.0 kg/hm2,处理1、2和3分别较处理4(CK)增产1.4%、4.3%和7.1%。以处理3(常规施肥+基施锌肥+穗期、灌浆期叶面喷施锌肥)的增产效果最明显,产量最高。
对水稻小区产量进行多重比较,结果见表3。处理3的水稻产量与处理1、4存在统计学意义(Plt;0.01),与处理2间差异无统计学意义(Pgt;0.05);处理2的水稻产量与处理4存在统计学意义(Plt;0.05)。
2.1.3 对经济效益的影响" 不同处理水稻的经济效益分析见表4。各处理净收入17 882.5~18 232.5元/hm2,处理3(常规施肥+基施锌肥+穗期、灌浆期叶面喷施锌肥)的净收入最高,较处理4净收益增加350元/hm2,处理1(常规施肥+基施锌肥)和处理2(常规施肥+基施锌肥+穗期叶面喷施锌肥)的净收益比处理4分别增加220和285元/hm2。
2.1.4 对水稻籽粒锌含量的影响" 不同处理对水稻籽粒锌含量的影响见表5。施锌肥处理的水稻籽粒锌含量对比不施锌肥的处理4均有不同程度的提高,处理1、2和3较处理4分别提高1.2%、2.5%和4.9%,说明水稻生长期内,基施锌肥、基施锌肥+叶面喷施锌肥等方法,均能提高水稻籽粒锌含量,以基施锌肥+穗期、灌浆期叶面喷施锌肥效果较好。
2.2 大田示范
2.2.1 对水稻生物学性状的影响" 各处理水稻生物学性状表现见表6,各处理株高105.0~120.0 cm,有效穗数303.5万~312.5万穗/hm2,每穗粒数180~199粒,穗实粒数150~168粒,结实率83.3%~84.4%,千粒重20.9~21.7 g。均以处理3(常规施肥+基施锌肥+穗期、灌浆期叶面喷施锌肥)表现最好。
2.2.2 对水稻产量的影响" 不同处理水稻实际产量表现见表7。处理3的水稻产量最高,为10 201.5 kg/hm2,较处理1产量增加895.5 kg/hm2,增产率9.6%;处理2的水稻产量9 798.0 kg/hm2,较处理1产量增加492.0 kg/hm2,增产率5.3%。说明在水稻基肥中配合施用锌肥,有利于提高水稻产量。处理3较处理2产量增加403.5 kg/hm2,增产率4.1%,说明叶面喷施锌肥具有一定的增产效应。在所有处理中,基施锌肥配合叶面喷施锌肥效果最好。
2.2.3 对经济效益的影响" 不同处理经济效益见表8。处理3的水稻产值和扣除成本的净收入最高,较处理1(常规施肥)增收1 272.2元/hm2,增收率6.7%;处理2较处理1增收1 064.1元/hm2,增收率5.6%。
3 结论与讨论
在水稻全生育期,氮、磷和钾养分同等满足的条件下,补施锌肥能够改善水稻生物性状,增加穗粒数,提高结实率,促进水稻有效分蘖,对产量有不同程度的促进作用。李俊丽等[8]研究表明,在水稻生长中后期追施或叶面喷施锌肥,有利于保证生育中后期锌的有效供应,促进穗分化和结实。本试验结果与上述结果基本一致,小区试验中,水稻基施锌肥+叶面喷施锌肥与常规施肥相比,稻谷产量增加125.0~625.5 kg/hm2,增产1.4%~7.1%,以常规施肥+基施锌肥+穗期、灌浆期叶面喷施锌肥的处理3效果最明显。Phattarakul等[9]、Gibson等[10]研究指出,补施锌肥能提高稻谷籽粒锌含量,对增加人体的锌营养元素,提高人体健康水平有着重要意义。实际生产中,综合考虑种植区域土壤理化性状和锌肥的施用量,可推广应用锌肥基施+叶面喷施的施用方式,以达到锌肥的较佳施用效果,是实现水稻增产增收和提高稻米锌营养品质的重要途径。
参考文献
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[8] 李俊丽,钱干,李海星,等. 氮锌配施对水稻生长、产量和养分吸收分配的影响[J]. 华中农业大学学报,2021,40(3):159-167.
[9] PHATTARAKUL N,RERKASEM B,LI L J,et al. Biofortification of rice grain with zinc through zinc fertilization in different countries[J]. Plant and soil,2012,361(1):131-141.
[10] GIBSON R S. Zinc deficiency and human health:etiology,health consequences,and future solutions[J]. Plant and soil,2012,361(1):291-299.
(责任编辑:李 媛)