張 騰，崔利利，劉艷妮，馬 臣，李順莉，毛 暉，王朝輝

(1．農(nóng)業(yè)部西北植物營(yíng)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)

全球近1/3人口面臨缺鋅問(wèn)題[1-2]。土壤有效鋅含量低造成了作物缺鋅[3-4]，進(jìn)而導(dǎo)致人體缺鋅。我國(guó)黃土高原58.62%的土壤有效鋅不足[5-6]，導(dǎo)致該地區(qū)糧食作物鋅含量較低，難以滿(mǎn)足人體鋅需求。為了解決這一問(wèn)題，國(guó)內(nèi)外已經(jīng)開(kāi)展了許多關(guān)于作物鋅強(qiáng)化的研究，主要分為基因強(qiáng)化和農(nóng)藝強(qiáng)化兩種[7-8]。鋅的基因強(qiáng)化需要耗費(fèi)大量的人力、物力和財(cái)力，而且強(qiáng)化后的作物品種會(huì)因自然環(huán)境等的改變使原本強(qiáng)化的鋅基因發(fā)生改變，導(dǎo)致強(qiáng)化失敗[7,9]，因此鋅的農(nóng)藝強(qiáng)化措施，尤其是施用鋅肥仍然是解決作物及人體缺鋅的主要措施，它能夠在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到安全增鋅的目的[1,10]。然而，目前施用的鋅肥主要是硫酸鋅[1,11]，由于作物對(duì)其利用率低(土施鋅肥鋅利用率僅為0.1%左右，噴施鋅肥也只達(dá)到8%左右[4,12])，長(zhǎng)此以往就會(huì)導(dǎo)致過(guò)多的鋅肥殘留在土壤中，帶來(lái)一定的重金屬污染風(fēng)險(xiǎn)。

近年來(lái)，納米氧化鋅作為一種新型材料在工業(yè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用[13-14]。為此，許多學(xué)者也開(kāi)始考慮將納米氧化鋅作為一種鋅肥用于改善作物的鋅營(yíng)養(yǎng)[15-16]，如Lin等[17]進(jìn)行的黑麥草發(fā)芽試驗(yàn)表明，當(dāng)施加納米氧化鋅的濃度超過(guò)100 mg·L-1時(shí)，其地下部和地上部的鋅濃度均較硫酸鋅處理顯著增加， Zhao等[18]等通過(guò)盆栽試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，施加400、800 mg·kg-1納米氧化鋅顯著增加了黃瓜根、莖、葉以及果實(shí)中的鋅含量，究其原因是納米氧化鋅與大顆粒的硫酸鋅和氧化鋅相比，具有更小的尺寸、更大的比表面積以及更高的反應(yīng)活性，從而被認(rèn)為可大大提高鋅的生物可利用性[19-20]，增加籽粒鋅含量，同時(shí)也有可能減少鋅肥的用量。但是目前的研究多集中在水培以及盆栽試驗(yàn)，對(duì)大田試驗(yàn)的研究則較少。為此，本文通過(guò)大田試驗(yàn)研究了幾種不同的納米氧化鋅施用方式對(duì)冬小麥生長(zhǎng)及品質(zhì)的影響，探索黃土高原典型缺鋅地區(qū)改善作物缺鋅的新途徑。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)于2015年9月至2016年6月在陜西省永壽縣御駕宮鎮(zhèn)御中村試驗(yàn)基地進(jìn)行，該地區(qū)位于渭北旱塬丘陵溝壑區(qū)，是黃土高原典型的雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)，屬暖溫帶大陸性氣候，作物一年一熟，土壤類(lèi)型為黃綿土，年平均降雨量為610 mm，平均氣溫為10.2℃，無(wú)霜期210 d[21]。供試土壤基本理化性質(zhì)見(jiàn)表1。

表1 試驗(yàn)點(diǎn)土壤基本理化性質(zhì)Table 1 Basic physicochemical properties of the soil

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用田間小區(qū)試驗(yàn)，針對(duì)不同鋅源和不同施鋅方式設(shè)置了7個(gè)處理，分別為：①不施鋅 (CK)；②土施硫酸鋅 (SZn)；③葉面噴施硫酸鋅 (FZn)；④土噴結(jié)合硫酸鋅 (SFZn)；⑤土施納米氧化鋅 (SZnO)；⑥葉面噴施納米氧化鋅 (FZnO)；⑦土噴結(jié)合納米氧化鋅 (SFZnO)。其中，土施硫酸鋅用量為60 kg·hm-2(以ZnSO4·7H2O計(jì)，下同)；土施納米氧化鋅用量為102.3 kg·hm-2[13,22]；噴施硫酸鋅用量為2.4 kg·hm-2[濃度0.4%(w /v)，噴施用量600 L·hm-2]；噴施納米氧化鋅用量為1.2 kg·hm-2(600 L·hm-2)[23]。土施均在播前拌土混勻后一次性施入土壤，噴施均在傍晚于小麥冠層處噴灑，在小麥抽穗期噴施。7個(gè)處理氮、磷肥用量相同，分別為120 kg N·hm-2和90 kg P2O5·hm-2，均在播前作為底肥一次施入，氮肥用尿素和磷酸二銨(計(jì)入隨磷肥施入的氮量)，磷肥用磷酸二銨。小區(qū)面積為9 m2(3 m×3 m)，行距20 cm，每個(gè)處理重復(fù)4次，采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)。供試小麥品種為洛旱6號(hào)，播量為150 kg·hm-2。

1.3 樣品采集及測(cè)定方法

于小麥播種前，在試驗(yàn)田以“S”型布點(diǎn)采集5份表層土樣品，風(fēng)干后測(cè)定播前土壤基本理化性質(zhì)。于小麥成熟期，避開(kāi)邊行和兩端，在每個(gè)小區(qū)分別隨機(jī)采集兩個(gè)1 m2樣方，用于測(cè)定籽粒產(chǎn)量和生物量，以烘干重計(jì)。由于化學(xué)分析的需要，再在每個(gè)小區(qū)的剩余部分隨機(jī)選取2個(gè)1 m長(zhǎng)樣段，將小麥連根拔起后沿根莖結(jié)合處將根系減掉，同時(shí)采用抖落法收集根際土。把地上部分為莖、葉、穗三部分，風(fēng)干并稱(chēng)重記錄，穗脫粒后稱(chēng)風(fēng)干籽粒重。然后稱(chēng)取一定量的莖、葉、穎殼、籽粒分別測(cè)定其含水量。再?gòu)娘L(fēng)干樣中取一部分樣品用蒸餾水沖洗干凈，在烘箱中烘至恒重。之后用碳化鎢球磨儀(萊馳MM 400，德國(guó))粉碎，密封保存。小麥?zhǔn)斋@后，于每個(gè)小區(qū)采集3份0～20 cm土壤樣品，混勻后風(fēng)干備用。

土壤樣品磨細(xì)并用尼龍篩過(guò)篩后測(cè)定其基本理化性質(zhì)[24]和有效鋅、鐵、錳(DTPA-Zn、Fe、Mn)含量。土壤有效鋅、鐵、錳采用DTPA浸提，石墨爐火焰原子吸收分光光度計(jì)(日立Z-2000，日本)測(cè)定。植物樣品采用濃HNO3-H2O2微波消解(屹堯 WX-8000，中國(guó))，石墨爐火焰原子吸收分光光度計(jì)測(cè)定其鋅、鐵、錳含量。

1.4 相關(guān)指標(biāo)及計(jì)算方法

鋅累積量(g·hm-2)=鋅含量(mg·kg-1)×生物量(kg·hm-2)/1000

籽粒鋅強(qiáng)化指數(shù)[施用1 kg·hm-2純鋅使籽粒鋅含量提高的值(mg·kg-1)]=[施鋅處理籽粒鋅含量(mg·kg-1)-不施鋅處理籽粒鋅含量(mg·kg-1)] /施鋅量(以純鋅計(jì))(kg·hm-2)[25]。

籽粒鋅利用率(%)=[施鋅處理籽粒鋅累積量(g·hm-2)-不施鋅處理籽粒鋅累積量(g·hm-2)] /施鋅量(以純鋅計(jì))(g·hm-2)×100[3]。

總鋅利用率(%)=[施鋅處理地上部鋅累積量(g·hm-2)-不施鋅處理地上部鋅累積量(g·hm-2)] /施鋅量(以純鋅計(jì))(g·hm-2)×100[25]。

1.5 數(shù)據(jù)處理

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理采用SPSS 19.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，采用LSD法進(jìn)行多重比較，顯著性差異為P<0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施鋅處理對(duì)小麥產(chǎn)量、生物量及收獲指數(shù)的影響

表2為不同鋅肥和施用方式對(duì)小麥籽粒產(chǎn)量、地上部生物量以及收獲指數(shù)的影響。與對(duì)照相比，施用硫酸鋅和納米氧化鋅后，籽粒產(chǎn)量、生物量及收獲指數(shù)均沒(méi)有顯著差異。7個(gè)處理的籽粒產(chǎn)量平均值為7 457 kg·hm-2,生物量平均為15 027 kg·hm-2，收獲指數(shù)平均為49.5%。

表2 不同施鋅處理對(duì)小麥產(chǎn)量、生物量及收獲指數(shù)的影響Table 2 Effects of different Zn treatments on wheat grain yield, biomass and harvest index

注：同列數(shù)據(jù)后不同字母表示處理間差異顯著(P<0.05)，下同。

Note: Different letters indicate significant differences among treatments (P<0.05). The same below.

2.2 不同施鋅處理對(duì)小麥各器官鋅含量及累積量的影響

各處理對(duì)收獲期小麥地上部各器官鋅含量和累積量的影響基本一致(圖1)，均表現(xiàn)為鋅肥的施用顯著增加鋅含量和累積量，且納米氧化鋅的效果優(yōu)于硫酸鋅。對(duì)籽粒而言，納米氧化鋅的三種施用方式均顯著提高鋅含量，土施使鋅含量從對(duì)照的18.9 mg·kg-1增加到24.6 mg·kg-1，增幅達(dá)30%；噴施和土噴結(jié)合則使籽粒鋅含量從對(duì)照的18.9 mg·kg-1分別增加到28.3 mg·kg-1和30.2 mg·kg-1，提高了50%和59%；累積量從147.2 mg·kg-1分別增加到211.0 mg·kg-1和226.3 mg·kg-1，提高了43%和54%。對(duì)莖稈而言，噴施以及土噴結(jié)合納米氧化鋅兩種施鋅處理使得鋅含量從對(duì)照的2.2 mg·kg-1分別增加到6.4 mg·kg-1和8.3 mg·kg-1，分別提高了206%和270%；累積量從8.5 mg·kg-1分別增加到26.4 mg·kg-1和32.6 mg·kg-1，較對(duì)照各提高了211%和283%。與莖和籽粒相比，噴施以及土噴結(jié)合納米氧化鋅兩種處理使葉中鋅含量從對(duì)照的8.0 mg·kg-1分別增加到143.9和177.0 mg·kg-1，較對(duì)照分別提高了1697%和2110%；累積量從12.0 mg·kg-1分別增加到219.2、280.2 mg·kg-1，分別提高了1 726%和2 233%。噴施以及土噴結(jié)合納米氧化鋅兩種處理穎殼中鋅含量從5.2 mg·kg-1分別增加到26.8 mg·kg-1和29.0 mg·kg-1，分別提高了413%和455%；累積量從對(duì)照的10.6 mg·kg-1分別增加到56.8 mg·kg-1和55.3 mg·kg-1，分別提高了432%和418%。可見(jiàn)，噴施的鋅一部分被小麥吸收利用，轉(zhuǎn)移到籽粒中，同時(shí)還有很大一部分未被利用，殘留于莖葉以及穎殼中。

2.3 不同施鋅處理對(duì)小麥各器官鋅累積分配百分比的影響

由圖2可知，各納米氧化鋅處理均顯著影響地上部各器官鋅累積分配百分比，且噴施和單獨(dú)土施之間存在著顯著差異。對(duì)單獨(dú)土施而言，鋅累積分配百分比表現(xiàn)為籽粒>葉>穎殼>莖；對(duì)噴施而言，則表現(xiàn)為葉>籽粒>穎殼>莖。對(duì)硫酸鋅處理而言，土施和噴施則沒(méi)有差異，均表現(xiàn)為籽粒>葉>穎殼>莖。從圖中還能夠看出，與對(duì)照相比，各施鋅處理均降低了籽粒鋅累積分配百分比，尤其是噴施鋅肥?？赡苡捎跔I(yíng)養(yǎng)器官與生殖器官對(duì)鋅的轉(zhuǎn)運(yùn)存在障礙，噴施的鋅沒(méi)有完全被植物吸收利用而殘留在葉片所致[12]。

注：圖中不同小寫(xiě)字母表示處理間差異顯著(P<0.05)。Note: Different small letters indicate significant differences (P<0.05) among treatments.圖1 不同施鋅處理對(duì)小麥各器官鋅含量及累積量的影響Figure 1 Effects of different Zn treatments on Zn content and accumulation of wheat organs

圖2 不同施鋅處理對(duì)小麥地上部各器官鋅累積分配百分比的影響Figure 2 Effects of different Zn treatments on Zn accumulation percentage of above-ground organs of wheat

2.4 不同施鋅處理對(duì)小麥鋅肥利用效率的影響

籽粒鋅強(qiáng)化指數(shù)以及籽粒鋅利用率和總鋅利用率作為評(píng)價(jià)鋅肥利用效率的重要指標(biāo)，對(duì)于指導(dǎo)合理施用鋅肥具有重要意義[25]。7種不同鋅肥施用方式對(duì)小麥鋅肥利用效率的影響見(jiàn)表3。單獨(dú)噴施納米氧化鋅對(duì)籽粒鋅強(qiáng)化指數(shù)、籽粒鋅利用率以及總鋅利用率的影響最顯著。從圖中還能夠看出，雖然單獨(dú)噴施硫酸鋅的效果不如納米氧化鋅，但是對(duì)于土施而言，納米氧化鋅和硫酸鋅處理之間并沒(méi)有差異。

表3 不同施鋅處理對(duì)小麥鋅肥利用效率的影響Table 3 Effects of different Zn treatments on wheat Zn utilization efficiency

2.5 不同施鋅處理對(duì)小麥各器官鐵、錳含量的影響

由表4可以看出，除噴施納米氧化鋅外，其余處理對(duì)各器官鐵含量均沒(méi)有顯著影響。對(duì)于小麥莖，噴施納米氧化鋅使鐵含量平均提高了13%；對(duì)葉片和穎殼，噴施使得鐵含量分別提高了20%和12%；對(duì)籽粒，則提高了22%。兩種鋅肥的施用均沒(méi)有改善地上部各器官錳含量。

2.6 不同施鋅處理對(duì)土壤有效鋅、鐵、錳含量的影響

由表5可見(jiàn)，不同施鋅處理對(duì)根際土和表層土壤有效鋅的影響趨于一致，均表現(xiàn)為土施和土噴結(jié)合鋅肥顯著增加土壤中有效鋅含量，但施用納米氧化鋅的影響更顯著，土施納米氧化鋅使根際土有效鋅含量從對(duì)照的0.3 mg·kg-1增加到9.3 mg·kg-1，平均提高了3 128%；表層土有效鋅含量較對(duì)照平均提高了143%。但是土施鋅肥均顯著降低了根際土和表層土中有效鐵含量，尤以納米氧化鋅處理更顯著，各處理之間土壤有效錳含量沒(méi)有差異。

表4 不同施鋅處理下小麥各器官鐵、錳含量/(mg·kg-1)Table 4 Effects of different Zn treatments on Fe and Mn of wheat organs

表5 不同施鋅處理下小麥成熟期土壤有效鋅、鐵、錳含量/(mg·kg-1)Table 5 Effects of different Zn treatments on DTPA-Zn, Fe and Mn of mature period soil

3 討 論

3.1 不同施鋅處理對(duì)小麥籽粒產(chǎn)量和生物量的影響

本試驗(yàn)田的DTPA-Zn為0.58 mg·kg-1，處于0.5～1.0 mg·kg-1之間，屬于潛在缺鋅土壤。土施、噴施以及土噴結(jié)合硫酸鋅均沒(méi)有提高小麥產(chǎn)量和生物量，這與楊月娥[25]和李孟華[4]等在這一地區(qū)的研究結(jié)果一致。Du等[22]在常熟農(nóng)業(yè)生態(tài)試驗(yàn)站進(jìn)行的大田微區(qū)試驗(yàn)表明，土施納米氧化鋅沒(méi)有顯著影響小麥生物量；Torabian等[23]則研究了噴施納米氧化鋅對(duì)向日葵的影響，結(jié)果表明噴施對(duì)其地上部生物量沒(méi)有顯著影響。這些均與本試驗(yàn)研究結(jié)果一致，即土施或者噴施納米氧化鋅對(duì)小麥產(chǎn)量和生物量沒(méi)有顯著影響。由此可見(jiàn)，對(duì)于黃土高原典型的雨養(yǎng)農(nóng)田來(lái)說(shuō)，單純施鋅肥不能達(dá)到增產(chǎn)目的[12]。

3.2 不同施鋅處理對(duì)籽粒鋅含量及鋅肥利用率的影響

相較于硫酸鋅，噴施納米氧化鋅在較低的用量水平下，達(dá)到籽粒鋅含量和累積量顯著提高效果，分析其原因是納米顆粒的小尺寸效應(yīng)減少了葉面納米氧化鋅的脫落，從而利于向籽粒轉(zhuǎn)移。Erenoglu等[25]采用Zn65同位素標(biāo)記手段研究了小麥對(duì)鋅的吸收利用，結(jié)果也表明葉面噴施鋅肥可以使鋅更高效地轉(zhuǎn)移到籽粒中。Prasad等[26]于2010年進(jìn)行大田噴鋅的試驗(yàn)表明，即使納米氧化鋅的用量減少到硫酸鋅用量的1/15，花生果實(shí)中的鋅含量仍然較硫酸鋅處理高42%，達(dá)到40.2 mg·kg-1。對(duì)土施硫酸鋅而言，由于石灰性土壤本身較高的pH值以及碳酸鈣含量使得施入的鋅肥很快轉(zhuǎn)化為鈍化形態(tài)[12]，而降低其生物有效性。關(guān)于土施納米氧化鋅后其存在形態(tài)的轉(zhuǎn)變也有報(bào)道，Wang等[27]研究了盆栽條件下土施納米氧化鋅后其在豇豆以及土壤中形態(tài)，結(jié)果表明，納米氧化鋅在土壤中進(jìn)行了快速溶解，豇豆地上部鋅的存在形態(tài)與對(duì)照相比沒(méi)有差異。但值得注意的是，此試驗(yàn)所用的兩種土——老成土和氧化土均呈酸性，這極大地增加了納米氧化鋅的溶解。Milani等[28]研究了在沒(méi)有植物生長(zhǎng)的條件下，石灰性土壤中施入尿素或者磷酸二銨包裹的納米氧化鋅后鋅形態(tài)的轉(zhuǎn)變，結(jié)果顯示，納米氧化鋅與尿素混合施入土壤后，尿素表面仍存在氧化鋅，而與磷酸二銨包裹之后，其表面的鋅則主要以CaZn2(PO4)2· 2H2O和Zn(NH4)PO4兩種鈍化形態(tài)存在，這可能是由于尿素較高的pH值降低了納米氧化鋅的溶解和擴(kuò)散所致。之后隨著試驗(yàn)時(shí)間的延長(zhǎng)，兩者均以鈍化形態(tài)存在。表明土施納米氧化鋅同樣會(huì)存在鈍化的問(wèn)題而降低植物利用效率。

目前評(píng)價(jià)鋅肥利用效率的參數(shù)主要有：籽粒鋅利用率、總鋅利用率以及籽粒鋅強(qiáng)化指數(shù)[3,29]。本試驗(yàn)中，土施和土噴結(jié)合處理的籽粒鋅利用率均很低，平均為0.065%；總鋅利用率均高于籽粒，可能與土施增加地上部其它器官的鋅累積量有關(guān)，但仍低于0.6%。長(zhǎng)此以往，勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致土壤重金屬累積風(fēng)險(xiǎn)。相較于土施，單獨(dú)噴施鋅肥則顯著增加了兩者的量，其中噴施納米氧化鋅的提高幅度均是硫酸鋅的3倍。且噴施納米氧化鋅對(duì)籽粒鋅強(qiáng)化指數(shù)的貢獻(xiàn)也已達(dá)到硫酸鋅的近3倍，達(dá)到了9.7 mg·kg-1，即每公頃噴施1 kg純鋅，可使小麥籽粒鋅含量平均提高9.7 mg·kg-1，這顯著高于楊月娥等[29]在全國(guó)31個(gè)試驗(yàn)站的平均結(jié)果(4.4 mg·kg-1，噴鋅量為750 kg·hm-2，以ZnSO4·7H2O計(jì))。說(shuō)明噴施納米氧化鋅可以作為一種提高作物鋅含量和吸收量的有效途徑。

3.3 不同施鋅處理對(duì)小麥各器官鐵、錳含量的影響

施用鋅肥不僅對(duì)小麥各器官鋅含量有影響，對(duì)其它微量元素也會(huì)產(chǎn)生影響。本研究中，單獨(dú)土施鋅肥沒(méi)有顯著影響地上部各器官鐵含量，這可能與植物體內(nèi)鋅鐵轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的調(diào)控作用有關(guān)[30-31]。王衍安等[32]通過(guò)實(shí)驗(yàn)也發(fā)現(xiàn)，與根系中鐵含量隨鋅含量的增加而增加相反，蘋(píng)果葉中鐵含量卻沒(méi)有顯著變化。相比土施，噴施兩種不同的鋅肥對(duì)鐵含量的影響效果不同。噴施硫酸鋅鐵含量沒(méi)有增加，而噴施納米氧化鋅則顯著增加了各器官的鐵含量，這與Dimkpa等[33]的研究結(jié)果一致。其可能原因是噴施的小尺寸納米氧化鋅通過(guò)葉片上的氣孔、排水孔、皮孔以及角質(zhì)層[34]等進(jìn)入組織中增加了鋅含量，植物為了保持體內(nèi)離子平衡，相應(yīng)的金屬轉(zhuǎn)運(yùn)體就會(huì)開(kāi)始工作[30]，而鐵在韌皮部的轉(zhuǎn)移又處于中間位置[35]，這就會(huì)出現(xiàn)鋅增加的同時(shí)鐵含量也增加。相比于鐵，各處理對(duì)錳含量均沒(méi)有影響。這與Mukherjee等[36]的研究結(jié)果一致，可能由于錳的轉(zhuǎn)移性較差，限制了器官中錳的轉(zhuǎn)運(yùn)所致[37]。另外值得注意的是，本研究中噴施納米氧化鋅不僅顯著增加了籽粒中的鋅含量，同時(shí)也極大地增加了鐵的含量。在鐵缺乏與鋅缺乏是同等重要的情況下[10,38]，噴施納米氧化鋅對(duì)于改善這一問(wèn)題就顯得尤為重要。

3.4 不同施鋅處理對(duì)成熟期土壤有效鋅、鐵含量的影響

雖然土施鋅肥均顯著增加了根際土、表層土的有效鋅含量，但是對(duì)于黃土高原干旱地區(qū)來(lái)說(shuō)，水分才是限制農(nóng)作物生長(zhǎng)的關(guān)鍵因素，而且在小麥生長(zhǎng)后期籽粒中的鋅主要來(lái)自于營(yíng)養(yǎng)器官的再轉(zhuǎn)移，這兩種因素的聯(lián)合作用使得成熟期土壤有效鋅含量很高而地上部鋅含量卻很低。土施鋅肥在增加土壤有效鋅含量的同時(shí)卻顯著降低了土壤有效鐵含量。這是因?yàn)橥潦╀\肥后，土壤中有效鋅含量大幅度提高，而有效鐵含量仍很低(播前DTPA-Fe為2.79 mg·kg-1<4.5 mg·kg-1，屬于極低的水平)，因此植物為了充分利用有限的鐵，就會(huì)出現(xiàn)根際土有效鐵含量顯著低于表層土的現(xiàn)象。有研究得出，遏蘭菜和擬南芥根中鐵和鋅濃度呈正相關(guān)[39]，根系中鋅含量增加鐵含量也隨之增加，土壤中鐵含量就會(huì)相應(yīng)減少，這可能是由于高鋅誘導(dǎo)植物根系FRO1、FRO2、FRO3和IRT1,IRT2等鋅鐵轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因的超表達(dá)，增強(qiáng)了根系對(duì)鐵的吸收所致[10]。噴施則可能只增加了地上部各器官對(duì)鐵的吸收，但并沒(méi)有改變土壤中鐵含量，具體機(jī)理有待深入研究。

4 結(jié) 論

施用兩種鋅肥均沒(méi)有提高籽粒產(chǎn)量。土施硫酸鋅和納米氧化鋅使土壤有效鋅含量分別提高了8.6倍和31倍，但籽粒鋅含量卻沒(méi)有顯著增加。單獨(dú)噴施納米氧化鋅則顯著提高了籽粒鋅和鐵的含量，使籽粒鋅強(qiáng)化指數(shù)達(dá)到9.7 mg·kg-1，顯著優(yōu)于硫酸鋅的3.4 mg·kg-1，也優(yōu)于全國(guó)31個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)的平均值4.4 mg·kg-1[29]。同時(shí)，噴施納米氧化鋅也顯著提高了地上部總鋅利用率，達(dá)到35%。因此，通過(guò)噴施納米氧化鋅提高黃土高原潛在缺鋅區(qū)作物鋅營(yíng)養(yǎng)，是一條有效和環(huán)境友好的新途徑。