李孟華，王朝輝*，王建偉，毛 暉，戴 健，李 強(qiáng)，鄒春琴

(1農(nóng)業(yè)部西北植物營養(yǎng)與農(nóng)業(yè)環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西楊凌712100;2西北農(nóng)林科技大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，陜西楊凌712100;3中國農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，北京100193)

鋅是人及動(dòng)植物生長發(fā)育必需的微量元素之一，參與生物體眾多生理生化過程［1－2］，人體鋅攝入量不足會導(dǎo)致免疫功能障礙、性腺發(fā)育不良、認(rèn)知功能障礙以及腹瀉、肺炎等疾?。?］。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界超過20億人鋅攝入量不足［4］，中國大約有一億人遭受鋅缺乏困擾，尤其是農(nóng)村地區(qū)更加嚴(yán)重［5］。膳食中的鋅是人體鋅的主要來源，小麥?zhǔn)俏覈饕Z食作物和礦質(zhì)元素主要供給來源，20%以上鋅營養(yǎng)由小麥及其制品提供，這一比例在北方及農(nóng)村地區(qū)更高［5］。因此，小麥鋅含量高低直接影響我國居民鋅營養(yǎng)狀況。

我國小麥鋅含量普遍不高。張明艷等［6］研究了112個(gè)長江中下游主推和部分引進(jìn)品種，發(fā)現(xiàn)小麥子粒鋅含量平均為32.07 mg/kg;傅兆麟等［7］分析了黃海麥區(qū)255份種質(zhì)材料，發(fā)現(xiàn)子粒平均鋅含量為 24.01 mg/kg;張勇等［8－9］先后兩次研究了我國北方共505個(gè)小麥樣品，發(fā)現(xiàn)平均鋅含量分別為29.3和32.3 mg/kg;在山西地區(qū)的研究結(jié)果也顯示，小麥平均鋅含量僅為29.3 mg/kg［10］。這些結(jié)果說明，與推薦含量40 60 mg/kg［11］相比，我國小麥鋅含量普遍較低。另外，因?yàn)殇\在成熟小麥子粒中一般在糊粉層和胚中的含量相對較高，精加工過程常會使這些部分被去除，因而導(dǎo)致人們食用的面粉鋅含量降低［12］。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2009年中國部分省區(qū)成年居民人均每天鋅攝入量為11.2 mg，比1989年下降了1.1 mg［13］，這主要是由于作為膳食鋅來源的谷類食物鋅含量下降而引起的［14］。

土壤有效鋅含量不足是導(dǎo)致小麥鋅營養(yǎng)缺乏的主要原因。黃土高原20.69%的土壤有效鋅(DTPA－Zn)在臨界值(0.5 mg/kg)以下，37.93%為低水平(0.5 1.0 mg/kg)［15］。由于該地區(qū)氣候干旱，土壤有機(jī)質(zhì)含量低，碳酸鈣含量高以及較高的pH等，使土壤有效鋅含量偏低［15－19］，導(dǎo)致這一地區(qū)種植的小麥子粒鋅含量較低，難以滿足人體鋅營養(yǎng)需求。因此，通過經(jīng)濟(jì)有效的措施提高小麥子粒鋅含量，對緩解這一地區(qū)鋅營養(yǎng)不足具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

小麥育種及施用鋅肥是提高小麥子粒鋅含量的兩個(gè)重要途徑［20－21］，通過育種獲得鋅高效型品種是獲得富鋅小麥子粒的有效途徑，但這需要一個(gè)較長的過程，即使獲得這種鋅高效型的品種，也難以在有效鋅含量缺乏的土壤上發(fā)揮作用。因此，通過施用鋅肥等農(nóng)藝措施在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)小麥子粒富鋅是一種有效可行的途徑［11］。目前，土施和葉面噴施是施用鋅肥的兩種主要方式。當(dāng)土壤有效鋅較低時(shí)，土施和葉噴硫酸鋅可使小麥子粒鋅含量提高3 4倍，增產(chǎn)2 3 倍［22］，Cakmak 等［23］也發(fā)現(xiàn)土施或葉噴均可提高子粒鋅含量，且在小麥生長后期噴施鋅肥效果更好，但只有土施鋅肥才能取得明顯的增產(chǎn)效果。而在陜西關(guān)中地區(qū)的試驗(yàn)結(jié)果卻表明，土施或葉噴鋅肥均不會顯著影響小麥產(chǎn)量，但可以不同程度地提高小麥子粒鋅含量［24－25］，渭北旱塬 17年的長期定位試驗(yàn)也發(fā)現(xiàn)施鋅增產(chǎn)效果較?。?6］。也有研究認(rèn)為，施用鋅肥的效果可能和施氮量有關(guān)，鋅供應(yīng)充足時(shí)，增施氮肥可以提高小麥產(chǎn)量或子粒鋅含量［23，27－28］。

我國西北地區(qū)居民主要以面食為主，因此該地區(qū)小麥子粒的鋅含量與該區(qū)居民的鋅營養(yǎng)狀況有密切關(guān)系，但有關(guān)這一地區(qū)小麥?zhǔn)╀\方式方面的研究還較少，且多局限于一個(gè)地點(diǎn)［29－30］。本研究選取陜西關(guān)中平原西部的鳳翔縣及渭北旱塬的永壽縣兩個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)，研究施鋅方式對小麥產(chǎn)量、子粒鋅含量及鋅肥有效性的影響，旨在探討黃土旱地低鋅區(qū)不同種植條件下更加經(jīng)濟(jì)有效、環(huán)境友好的鋅肥施用方式，為優(yōu)化我國旱地低鋅區(qū)小麥鋅肥管理提供切實(shí)可行的措施和理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)于2010 2011年在陜西省永壽縣養(yǎng)馬莊村及鳳翔縣橫水村進(jìn)行。永壽縣養(yǎng)馬莊村試驗(yàn)點(diǎn)位于海拔1105 m的典型旱地雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)，一年一熟，冬小麥連作，土壤類型為黃綿土，年平均氣溫10.2℃，無霜期210天，常年降雨量610 mm，65%的降水集中在6 9月，小麥生長期為9月下旬到次年6月底。鳳翔縣橫水村試驗(yàn)點(diǎn)位于關(guān)中平原西部，海拔600 m，一年兩熟，冬小麥－夏玉米輪作，土壤類型為土墊旱耕人為土，年平均氣溫11.5℃，無霜期207天，常年降雨量625 mm，農(nóng)田具備灌溉條件。供試土壤主要理化性狀見表1。

表1 試驗(yàn)點(diǎn)土壤基本性狀Table 1 The properties of soils at two experiment sites

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本研究設(shè)兩個(gè)施氮水平(N 180、300 kg/hm2)和4種施鋅方式:1)不施鋅(對照C);2)土施鋅(S，施ZnSO4·7H2O 50 kg/hm2，播前拌土撒在地表后人工翻入土壤);3)葉噴鋅［F，施 ZnSO4·7H2O 4.8 kg/hm2，以 0.4%(w/v)的 ZnSO4·7H2O 溶液在傍晚噴施于小麥冠層，用0.01%(v/v)的吐溫20做表面活性劑，在小麥抽穗前一周和花后一周各噴施1次，用量分別為50%］;4)土施+葉噴鋅［S+F，鋅肥施用量和施鋅方法及時(shí)間與土施鋅(S)和葉噴鋅(F)相同］。各處理磷、鉀肥用量相同，分別為P2O575 kg/hm2和K2O 75 kg/hm2，均在播前作為底肥一次施入，磷肥用磷酸二銨，鉀肥用硫酸鉀。氮肥用磷酸二銨(計(jì)入隨磷肥施入的氮量)和尿素，1/3作基肥播前施入，2/3在返青期追施。小區(qū)面積31.5 m2(4.5 m×7 m)，行距18 cm，每處理重復(fù)4次，完全隨機(jī)區(qū)組排列。小麥選用當(dāng)?shù)仄贩N，永壽選用晉麥47，鳳翔選用西農(nóng)979，播量為150 kg/hm2。鳳翔試驗(yàn)點(diǎn)在返青期灌水一次，小麥生長期間的田間管理均與當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶相同。

1.3 采樣與測定方法

在小麥成熟期，每個(gè)小區(qū)收獲兩個(gè)1 m2樣方，曬干后脫粒計(jì)算小麥子粒產(chǎn)量。在每個(gè)小區(qū)隨機(jī)選取約100株小麥，將小麥植株連根拔起后沿根莖結(jié)合處將根剪斷，地上部為一個(gè)分析樣品，風(fēng)干后脫粒，分為莖葉、穎殼、子粒三部分，用于測定產(chǎn)量構(gòu)成因素，并結(jié)合子粒產(chǎn)量計(jì)算小麥地上部總生物量。定量取各部分樣品用去離子水清洗后105℃殺青30 min，65℃烘干至恒重，用碳化鎢球磨儀(萊馳MM400，德國)磨細(xì)，密封保存，備用。

小麥?zhǔn)斋@后在各小區(qū)選取3個(gè)點(diǎn)，采集0—20 cm、20—40 cm土壤樣品，樣品混勻自然風(fēng)干后磨細(xì)，過1 mm尼龍網(wǎng)篩，備用。

植物樣品用HNO3－H2O2微波消解儀(屹堯WX－8000，中國)消解，原子吸收分光光度計(jì)(日立Z－2000，日本)測定鋅含量;土壤有效鋅用DTPA溶液(DTPA 0.005 mol/L，CaCl20.01 mol/L，TEA 0.1 mol/L，pH=7.3)浸提，液土比為 2∶1，原子吸收分光光度計(jì)測定。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SAS 8.1(Statistical Analysis System)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，采用 LSD(Least Significant Difference)法進(jìn)行多重比較，差異顯著性水平為5%。

相關(guān)參數(shù)及其計(jì)算公式:

鋅收獲指數(shù)(%)=子粒鋅累積量(g/hm2)/地上部鋅累積量(g/hm2)×100［31］。

子粒鋅提高指數(shù)［(mg/kg)/(kg/hm2)］=(施鋅子粒鋅含量(mg/kg)－不施鋅子粒鋅含量(mg/kg)］/施鋅量(kg/hm2)。

子粒鋅利用率(%)=［施鋅處理子粒鋅累積量(g/hm2)－不施鋅處理子粒鋅累積量(g/hm2)］/施鋅量(g/hm2)×100［32］。

總鋅利用率(%)=［施鋅處理地上部鋅累積量(g/hm2)－不施鋅處理地上部鋅累積量(g/hm2)］/施鋅量(g/hm2)×100［33］。

2 結(jié)果與分析

2.1 施鋅方式對小麥產(chǎn)量及收獲指數(shù)的影響

兩地試驗(yàn)結(jié)果(表2)表明，施氮量和施鋅方式對小麥子粒產(chǎn)量、地上部生物量及收獲指數(shù)均無顯著影響。施氮為N 180和300 kg/hm2時(shí)，永壽試驗(yàn)點(diǎn)平均子粒產(chǎn)量分別為5536 kg/hm2和5916 kg/hm2，鳳翔試驗(yàn)點(diǎn)分別為6956 kg/hm2和6973 kg/hm2;兩地小麥地上部生物量平均分別為11275 kg/hm2和 11941 kg/hm2、14603 kg/hm2和 14744 kg/hm2;收獲指數(shù)平均為49%和49%、48%和47%。說明在兩個(gè)試驗(yàn)地點(diǎn)施氮N 180 kg/hm2即可滿足小麥對氮素的需求，增施氮肥不能提高小麥產(chǎn)量;土壤雖然缺鋅，但施用鋅肥也并不能顯著提高小麥產(chǎn)量。

表2 不同施鋅方式對小麥產(chǎn)量及收獲指數(shù)的影響Table 2 Effects of different Zn application methods on yield and harvest index of winter wheat

2.2 施鋅方式對小麥鋅含量的影響

與對照相比，葉噴及土施+葉噴鋅肥可顯著提高了小麥子粒鋅含量(表3)。在施氮N 180和300 kg/hm2時(shí)，永壽試驗(yàn)點(diǎn)葉噴鋅處理的子粒鋅含量分別為41.5和43.4 mg/kg，較對照分別提高了49%和52%;鳳翔試驗(yàn)點(diǎn)的子粒鋅含量分別為35.3和36.5 mg/kg，較對照提高了24%和27%。永壽試驗(yàn)點(diǎn)土施+葉噴處理的子粒鋅含量與葉噴處理無顯著差異，在施氮N 180和300 kg/hm2下分別較對照提高了45%和50%;而鳳翔點(diǎn)土施+葉噴處理的子粒鋅含量顯著高于葉噴處理，分別提高了33%和38%。兩試驗(yàn)點(diǎn)土施鋅的效果均不顯著，子粒鋅含量僅比對照提高4.3% 6.3%。盡管同一鋅肥處理在施氮N 300 kg/hm2時(shí)的子粒鋅含量要高于N 180 kg/hm2，但均未達(dá)顯著水平，說明在 N 180 kg/hm2的基礎(chǔ)上再增施氮肥不能提高小麥子粒鋅含量。

從表3還可以看出，莖葉和穎殼對施鋅方式的反應(yīng)與子?；疽恢?。土施鋅處理沒有顯著提高莖葉及穎殼鋅含量。葉噴鋅時(shí)，N 180和300 kg/hm2兩個(gè)氮水平下永壽試驗(yàn)點(diǎn)小麥莖葉鋅含量分別為37.4和 43.8 mg/kg，較對照分別提高 642%和774%，穎殼鋅含量分別為52.3和52.9 mg/kg，較對照提高689%和590%;鳳翔試驗(yàn)點(diǎn)莖葉鋅含量分別為25.6和28.2 mg/kg，較對照提高211%和228%，穎殼鋅含量分別為25.5和27.7 mg/kg，較對照分別提高189%和211%。土施+葉噴鋅時(shí)，永壽試驗(yàn)點(diǎn)的莖葉及穎殼鋅含量與葉噴鋅差異不顯著，但鳳翔試驗(yàn)點(diǎn)則高于葉噴鋅;兩個(gè)氮水平下，莖葉鋅含量較對照分別提高320%和361%，穎殼鋅含量提高245%和299%。可見，葉噴及土施+葉噴鋅時(shí)一部分被小麥吸收并分配到子粒中，提高了子粒鋅含量，同時(shí)還有很大一部分存在于小麥莖葉與穎殼中，或者殘留于莖葉及穎殼表面，使莖葉和穎殼鋅含量大幅度提高，是子粒鋅提高幅度的十幾倍。除鳳翔試驗(yàn)點(diǎn)小麥穎殼外，增施氮肥對小麥營養(yǎng)器官鋅含量沒有顯著影響。

表3 不同施鋅方式對小麥各部分鋅含量的影響(mg/kg)Table 3 Effects of different Zn application methods on zinc contents in different parts of wheat

2.3 施鋅方式對小麥地上部鋅累積量與分配的影響

施鋅方式對小麥地上部鋅累積量的影響與對鋅含量的影響一致(表4)。施氮180和300 kg/hm2時(shí)，永壽試驗(yàn)點(diǎn)土施鋅處理小麥總鋅累積量分別為192.6和215.3 g/hm2，鳳翔試驗(yàn)點(diǎn)分別為264.8和294.2 g/hm2，較對照均無顯著差異。葉噴和土施+葉噴處理均顯著提高了小麥的鋅總累積量，且兩者沒有顯著差異。葉噴鋅時(shí)，永壽試驗(yàn)點(diǎn)在兩個(gè)施氮水平下小麥鋅總累積量分別為493.7和556.4 g/hm2，較對照提高176%和183%，鳳翔試驗(yàn)點(diǎn)為465.8和492.0 g/hm2，較對照提高78%和86%。土施 +葉噴鋅時(shí)，永壽試驗(yàn)點(diǎn)在 N 180和 300 kg/hm2兩個(gè)施氮水平下的鋅總累積量較對照提高155%和162%，鳳翔試驗(yàn)點(diǎn)提高102%和111%。可見，葉噴及土施+葉噴鋅肥使小麥地上部累積量顯著增加，土施則沒有效果，而且增施氮肥也不能顯著提高小麥鋅總累積量。

土施鋅，兩試驗(yàn)點(diǎn)鋅收獲指數(shù)分別為84%和83%、75%和73%，與對照都沒有顯著差異。葉噴及土施+葉噴鋅肥顯著降低了小麥鋅收獲指數(shù)，且兩者沒有顯著差異，永壽試驗(yàn)點(diǎn)葉噴及土施+葉噴處理使鋅收獲指數(shù)較對照降低了41% 42%，而鳳翔試驗(yàn)點(diǎn)降低25% 38%?？梢姡~噴及土施+葉噴雖然明顯提高了地上部的鋅累積量，但卻使鋅在子粒中的分配比例降低。

2.4 施鋅方式對小麥鋅肥利用效率的影響

子粒鋅的提高指數(shù)、子粒鋅利用率、總鋅利用率均為評價(jià)鋅肥利用效率的重要參數(shù)，對指導(dǎo)合理施用鋅肥有重要意義。對土施和葉噴兩種施鋅方式的分析(表5)表明，三個(gè)參數(shù)因地點(diǎn)有一定變異，在土壤有效鋅含量偏低的永壽(DTPA－Zn=0.45 mg/kg)三者數(shù)值均偏高，而在土壤有效鋅含量較高的鳳翔(DTPA－Zn=0.74 mg/kg)數(shù)值則偏低，但兩個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)的兩個(gè)氮水平間無顯著差異。從N 180和300 kg/hm2兩個(gè)施氮水平的平均值來看，永壽和鳳翔試驗(yàn)點(diǎn)土施鋅處理的子粒鋅提高指數(shù)分別為0.15和0.13(mg/kg)/(kg/hm2)，葉噴鋅處理分別為13.04和6.70(mg/kg)/(kg/hm2);兩試驗(yàn)點(diǎn)土施處理的子粒鋅利用率分別為0.12%和0.07%、葉噴處理分別為9.40%和6.02%，土施處理的總鋅利用率分別為0.14%和0.15%、葉噴處理分別為30.91和19.78%?？梢?，土施鋅肥時(shí)，子粒鋅提高指數(shù)、子粒鋅利用率、總鋅利用率都是極低的。

表4 不同施鋅方式對小麥地上部鋅累積量和鋅收獲指數(shù)的影響Table 4 Effects of different Zn application methods on Zn accumulation in shoot and Zn harvest index

表5 不同施鋅方式對小麥鋅肥利用效率的影響Table 5 Effects of different Zn application methods on Zn use efficiency

2.5 施鋅方式對小麥?zhǔn)斋@后土壤有效鋅(DTPAZn)的影響

表6顯示，葉噴鋅(F)處理多數(shù)情況下土壤有效鋅有增加趨勢，且在兩個(gè)地點(diǎn)的情況一致。從兩個(gè)氮水平的平均值來看，永壽和鳳翔試驗(yàn)點(diǎn)F處理的0—20 cm土層有效鋅含量分別為0.50和0.78 mg/kg，較對照提高21%和17%，20—40 cm土層有效鋅含量無明顯變化。土施鋅處理使土壤有效鋅顯著增加，兩地情況一致。從兩個(gè)氮水平的平均值來看，永壽和鳳翔試驗(yàn)點(diǎn)土施鋅處理的0—20 cm土層有效鋅含量分別為1.11和1.62 mg/kg，較對照提高169%和143%;20—40 cm土層有效鋅含量分別為0.34和0.39 mg/kg，較對照提高15%和25%。土施+葉噴處理的情況和土施鋅處理一致?？梢姡潦╀\肥能顯著提高土壤有效鋅含量，且表層更加明顯。

表6 不同施鋅方式對收獲期不同土層土壤有效鋅含量的影響(mg/kg)Table 6 Effects of different Zn application methods on the DTPA－Zn in different soil layers at the harvest

3 討論

3.1 不同施鋅方式對小麥產(chǎn)量的影響

根據(jù)劉錚［18］的研究，當(dāng)土壤潛在性缺鋅(有效鋅含量在0.5 1.0 mg/kg之間)或嚴(yán)重缺鋅(有效鋅含量低于0.5 mg/kg)時(shí)，施用鋅肥可以改善農(nóng)作物缺鋅癥狀。本試驗(yàn)土壤有效鋅含量均低于1.0 mg/kg，但無論土施還是葉噴鋅肥，都沒有顯著提高小麥產(chǎn)量，盡管葉噴有提高小麥產(chǎn)量的趨勢，且顯著提高小麥子粒鋅含量。關(guān)于鋅肥對小麥產(chǎn)量的影響，前人的研究結(jié)果也不盡一致。土耳其的研究結(jié)果表明，在Konya(土壤DTPA－Zn為0.18 mg/kg)土施Zn SO4·7H2O 50 kg/hm2時(shí)，可使小麥增產(chǎn)21%23%，而噴施0.5% 的ZnSO4·7H2O則無效果;在Adana(土壤DTPA－Zn為0.49 mg/kg)和 Samsun(DTPA－Zn為1.59 mg/kg)的噴施鋅肥試驗(yàn)也無效果［23］;在河南省新鄉(xiāng)(土壤 DTPA－Zn 為 0.12 mg/kg)的試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，施鋅30 240 kg/hm2，可使小麥增產(chǎn)4.6 10%［34］;江蘇省連云港(土壤DTPA－Zn為0.58 mg/kg)的研究表明，鋅肥用量在30 45 kg/hm2時(shí)，能有效提高小麥產(chǎn)量，再提高鋅肥用量其增產(chǎn)效果反而下降［35］。然而，Zou等對包括中國在內(nèi)的多個(gè)國家4年的23個(gè)試驗(yàn)研究表明，只有在 Pakistan(土壤 DTPA－Zn為0.30 0.71 mg/kg)的土施鋅肥(ZnSO4·7H2O 50 kg/hm2)試驗(yàn)表現(xiàn)出顯著的增產(chǎn)效果，而葉噴鋅肥(ZnSO4·7H2O 0.5%)表現(xiàn)出增產(chǎn)趨勢，但差異不顯著［36］。在陜西關(guān)中地區(qū)(土壤DTPA－Zn為0.65 0.67 mg/kg)的研究也表明，土施或葉噴鋅肥均對產(chǎn)量無明顯影響［30，37－38］。本試驗(yàn)在同一地區(qū)(土壤 DTPA－Zn 為0.48～ 0.78 mg/kg)的研究結(jié)果也表明，土施ZnSO4·7H2O 50kg/hm2或葉噴 4.0kg/hm2(0.5%)均對產(chǎn)量無明顯影響［32］。由此可以看出，因氣候、土壤等條件的差異，鋅肥對產(chǎn)量的影響并不確定，在我國黃土高原旱作區(qū)，水分缺乏是限制小麥產(chǎn)量的主要因素，單純施用鋅肥很難提高小麥產(chǎn)量。

盡管本試驗(yàn)設(shè)置了N 180和300 kg/hm2兩個(gè)氮水平，但不同氮水平下的小麥產(chǎn)量和生物量均無顯著差異，與前人的氮鋅協(xié)同［23，37］結(jié)論不一致。這可能是N 180 kg/hm2的氮肥用量已經(jīng)足夠滿足小麥對氮素的營養(yǎng)需求，再增施氮肥并不能表現(xiàn)出對小麥生長的促進(jìn)作用。

3.2 不同施鋅方式對小麥子粒鋅含量、鋅累積與分配的影響

噴施鋅肥使小麥子粒鋅含量大幅度提高，這說明通過葉面噴施的鋅可以較容易地運(yùn)輸?shù)阶恿?，Haslett［38］和 Erenoglu［39］等人的同位素標(biāo)記試驗(yàn)也證明了這一點(diǎn)。然而，在旱稻和擬南芥的研究卻發(fā)現(xiàn)，在子粒形成時(shí)期，根系吸收及轉(zhuǎn)運(yùn)是子粒中鋅的主要來源［40－41］，這很可能是在人為控制的室內(nèi)培養(yǎng)及盆栽試驗(yàn)中，鋅、水分供應(yīng)充足，根系吸收及轉(zhuǎn)運(yùn)成為子粒中鋅來源的主要途徑［27，40－42］。本試驗(yàn)條件下，土壤中較高的碳酸鈣含量及pH，使施入土壤中的鋅很快轉(zhuǎn)化為非有效態(tài)即鈍化形態(tài)，從而導(dǎo)致鋅肥有效性降低。另外，鋅主要以擴(kuò)散的方式向植物根系移動(dòng)，該地區(qū)小麥生育期內(nèi)降水不足，影響小麥根毛產(chǎn)生和伸長，從而影響鋅向小麥根際的擴(kuò)散和吸收;干旱還會減弱蒸騰作用，使鋅由根系向地上部的運(yùn)輸動(dòng)力下降［43］。因此，單純土施鋅肥，小麥地上部營養(yǎng)器官及子粒的鋅含量都不能明顯提高，而噴施的效果較好，葉噴和土施+葉噴使子粒鋅含量較對照平均提高40%，從28 mg/kg提高到40 mg/kg左右，達(dá)到推薦含量［11］。

葉噴鋅肥顯著提高了小麥地上部的鋅累積量，但卻顯著降低鋅收獲指數(shù)。Cakmak等［23］認(rèn)為，大田條件下，土壤供鋅受限，生殖生長階段增加營養(yǎng)器官的鋅儲量是提高子粒鋅含量的關(guān)鍵。Dang等［44］的研究也發(fā)現(xiàn)，子粒由再分配獲得的鋅占子粒總鋅量的比率為58.2%～ 60.3%，可見，子粒鋅的吸收和積累在較大程度上取決于營養(yǎng)器官對鋅的再分配。然而，葉噴鋅肥并沒有使子粒鋅累積量像莖葉穎殼中的累積量一樣大幅度提高，導(dǎo)致葉噴鋅收獲指數(shù)降低。有研究者認(rèn)為這可能是營養(yǎng)器官與生殖器官之間存在著轉(zhuǎn)運(yùn)障礙［45］，或者是子?！皫臁比萘坑邢?，從而限制了鋅的積累;也可能是葉面噴施的鋅沒能全部進(jìn)入植物組織，而是部分殘留在莖葉表面，致使收獲指數(shù)降低，具體原因還有待深入研究。

3.3 不同施鋅方式對小麥鋅肥利用效率的影響

國內(nèi)外表征肥料利用效率的參數(shù)很多，目前肥料利用率，即肥料養(yǎng)分回收率常用于表征大量元素肥料的利用情況［46］。本文選用子粒鋅提高指數(shù)、子粒鋅利用率、總鋅利用率作為衡量鋅肥利用效率及施肥的參數(shù)，且選用子粒鋅提高指數(shù)這一指標(biāo)來計(jì)算使小麥子粒鋅含量提高到某一水平時(shí)的鋅肥施用量。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，葉噴和土施鋅肥時(shí)，子粒鋅提高指數(shù)分別是6.70～13.04(mg/kg)/(kg/hm2)和0.13 0.14(mg/kg)/(kg/hm2)，子粒鋅利用率分別是6.02%～9.40%和0.07% ～0.12%，總鋅利用率分別是19.78% ～ 30.91%和0.14%～ 0.15%。從分析結(jié)果(表5)可以看出，在土壤有效鋅含量低時(shí)，鋅肥利用效率要高于土壤有效鋅含量相對高的地點(diǎn)，而且土施鋅肥的鋅肥利用效率是極低的。施入土壤的鋅肥數(shù)量是葉噴的10倍還多，假設(shè)本試驗(yàn)中土施鋅肥使小麥子粒鋅含量達(dá)到葉噴的水平，那么土施鋅也是極不經(jīng)濟(jì)的，而且長年施鋅會使大量鋅殘留在土壤，對生態(tài)環(huán)境是否存在潛在危害，也有待進(jìn)一步研究。因此，在干旱的石灰性土壤上，葉噴鋅肥是提高小麥子粒鋅含量更經(jīng)濟(jì)有效、環(huán)境友好的施肥措施。

3.4 不同施鋅方式對土壤有效鋅的影響

雖然是葉面施肥，但噴施的鋅肥不可能完全附著于植株上，因此，葉噴鋅肥也有提高土壤有效鋅的趨勢，而土施鋅肥使土壤耕層有效鋅顯著增加，較對照提高3倍左右。郝明德等18年的定位試驗(yàn)也發(fā)現(xiàn)，連續(xù)施鋅后耕層有效鋅含量明顯增加，但對60 cm以下的深層土壤有效鋅含量影響不顯著［47］。盡管土施鋅后土壤有效鋅含量大幅度提高，但卻沒有明顯提高小麥子粒的鋅含量，與 Yilmaz［22］和Cakmak［23］等在嚴(yán)重缺鋅(土壤DTPA－Zn 為0.12～0.18 mg/kg)的土壤上施鋅肥使小麥子粒鋅含量增加2倍多相差甚遠(yuǎn)，這可能是本試驗(yàn)的土壤沒有達(dá)到極嚴(yán)重缺鋅的程度，而且土壤水分不足，制約了鋅在土壤中的移動(dòng)、小麥根系發(fā)育以及鋅由根系向地上部的轉(zhuǎn)運(yùn)，從而出現(xiàn)土壤有效鋅增高，而小麥地上部器官鋅含量不增加的結(jié)果。

4 結(jié)論

在該試驗(yàn)地區(qū)，施鋅不會對旱地小麥產(chǎn)量產(chǎn)生顯著影響，但葉噴鋅肥有增產(chǎn)的趨勢。葉噴和土施+葉噴鋅肥可使小麥子粒鋅含量顯著提高40%左右，平均達(dá)到40 mg/kg;單獨(dú)土施鋅肥雖使土壤有效鋅提高3倍左右，但子粒鋅含量無顯著變化。葉噴鋅肥的鋅利用效率遠(yuǎn)高于土施和土施+葉噴，每公頃噴施1 kg鋅可使小麥子粒鋅含量提高6.70 13.04 mg/kg，子粒鋅利用率為6.02% 9.40%，是土施鋅肥的80倍左右，總鋅利用率平均為19.78%～30.91%，是土施鋅肥的132 221倍。由此可見，在旱地葉面噴施鋅肥是經(jīng)濟(jì)有效、環(huán)境友好的施用方式。

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