胡法龍，趙洋，蔡永盛，鄭悅，李丹丹，潘世駒，于洪明，鄭桂萍

（1.黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)農(nóng)學(xué)院，大慶 163319；2.黑龍江省綏濱農(nóng)場(chǎng)）

糧食安全是世界性的三大危機(jī)問(wèn)題之一，也是我國(guó)最為重視的問(wèn)題[1-5]。目前我國(guó)人口仍在持續(xù)增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)至2030年將達(dá)到16 億，同時(shí)我國(guó)水稻種植面積也在逐步增加，2006年種植面積為208.9 萬(wàn)hm2，2010 則為297.0 萬(wàn)hm2，2011年一躍達(dá)到343.0 萬(wàn)hm2，且近幾年增加的種植面積多為中低產(chǎn)田[6-7]，其中以黑龍江省增幅最大。黑龍江省的鹽堿地主要分布在松嫩平原西部低洼閉流地帶、在高平原西部的低洼地帶和山前傾斜平原的東部邊緣，三江平原樺川至富錦一帶也有小面積分布，總面積188.7 萬(wàn)hm2；松嫩平原分布面積174.4 萬(wàn)hm2，約占松嫩平原的14.0%，其中耕地鹽堿化面積為56.7 萬(wàn)hm2，可見(jiàn)，未開(kāi)墾的鹽堿地是黑龍江省重要的后備耕地資源，加以開(kāi)發(fā)利用對(duì)黑龍江省糧食總產(chǎn)的提高具有舉足輕重的作用。水稻是一種對(duì)鹽堿中度敏感的作物，鹽堿地種植水稻是“予改良于利用之中”，是增加鹽堿地糧食產(chǎn)量，提升我省糧食生產(chǎn)能力的最有效途徑[8-9]。其中肥料的合理施用是產(chǎn)量提高最直接、最有效的辦法，尤其是鋅肥的施用，近年來(lái)鹽堿土水稻缺鋅引起的水稻生理病害[10-12]已經(jīng)影響水稻產(chǎn)量。有關(guān)水稻Zn營(yíng)養(yǎng)問(wèn)題國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者已進(jìn)行了大量研究，水稻適量施用鋅肥有利于提高其秧苗素質(zhì)[13]，從而提高作物的抗逆性[14]，促進(jìn)水稻穗長(zhǎng)、每穗粒數(shù)、千粒重提高，空秕粒率顯著下降，產(chǎn)量增加[15]。另外，施用過(guò)多鋅肥會(huì)與磷肥發(fā)生拮抗作用，降低水稻產(chǎn)量和品質(zhì)[16]。然而，目前關(guān)于寒地鹽堿地稻作的施肥技術(shù)方面缺乏系統(tǒng)研究，仍停留在農(nóng)民經(jīng)驗(yàn)施肥的水平上，沒(méi)有形成系統(tǒng)的施肥模式，施肥技術(shù)較為落后，忽略了鹽堿地水稻施肥環(huán)節(jié)與常規(guī)稻作迥異，在鹽堿地種稻鋅肥用量方面研究較少，試驗(yàn)以黑龍江省大慶市鹽堿土為研究對(duì)象，探討了不同鋅肥施用量對(duì)水稻穗部性狀及產(chǎn)量的影響，尋找適宜鹽堿地水稻生長(zhǎng)的施鋅量，以期為黑龍江省中西部松嫩平原鹽堿土水稻鋅肥施用方面提供理論參考和技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料及設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2012年在大慶市黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)盆栽場(chǎng)中進(jìn)行，供試土壤是草甸白漿土，2012年土壤堿解氮含量98.5 mg·kg-1，有效磷含量12.05 mg·kg-1，速效鉀含量93.70 mg·kg-1，有效硫含量108.46 mg·kg-1，有效鋅含量0.1 ug·kg-1，有機(jī)質(zhì)含量1.8%，土壤pH 8.51，全鹽量0.51%。

供試品種為墾鑒稻5 號(hào)，主莖12 片葉品種。4月7日浸種，4月16日播種（水9 L·m-2，可溶性育苗專用肥60 g·m-2，移栽靈2 mL·m-2，三者混勻噴施苗盤(pán)），4月22日出苗，秧田管理正常進(jìn)行，試驗(yàn)中盆缽深30 cm，直徑28 cm，每盆盆底均用1.5 mm 的電鉆鉆眼均勻一致，并用濾紙覆蓋，每盆裝過(guò)篩混勻的土12 Kg，移栽前模擬水耙地?cái)嚌{，施入濃硫酸0.9 mL·盆-1，沉降3日后于5月18日進(jìn)行移栽，選葉齡3.1～3.5 均勻分布，每盆4 穴，每穴3 苗，合計(jì)14×5=70 盆，田間管理按照三化栽培技術(shù)進(jìn)行，于9月末收獲。

盆栽基肥氮肥為硫酸銨（21%），用量1.31 g·盆-1；磷肥為三料磷肥（43%P2O5），用量1.55 g·盆-1；鉀肥為硫酸鉀（50%），用量0.53 g·盆-1，5月28日施分蘗肥硫酸銨0.98 g·盆-1。7月18日施穗肥硫酸銨0.33 g·盆-1、尿素（46.4%）0.45 g·盆-1，硫酸鉀0.35 g·盆-1。試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，氮磷鉀按當(dāng)?shù)氐某Ｒ?guī)水平施用，鋅肥拌土基施，供試鋅肥是分析純?cè)噭┢咚狭蛩徜\（ZnO28%），以不施鋅肥為對(duì)照，不同鋅肥施用量為處理，施鋅量分別為0 g·盆-1（0 kg·hm-2）、0.11 g·盆-1（15 kg·hm-2）、0.21 g·盆-1（15 kg·hm-2）、0.32 g·盆-1（45 kg·hm-2）、0.42 g·盆-1（60 kg·hm-2），分別用ZCK、Z1、Z2、Z3、Z4表示。

1.2 測(cè)定項(xiàng)目及方法

產(chǎn)量測(cè)定：于成熟期，連續(xù)調(diào)查7 穴穗數(shù)，進(jìn)行理論測(cè)產(chǎn)。根據(jù)每穗上的一次枝梗數(shù)，將每個(gè)單穗分為上、中、下三部分，如果一次枝梗數(shù)能被3 整除，則上、中、下部平均分配；如果不能被3 整除，則下部?jī)?yōu)先分配，其次中部分配。將每穗分成優(yōu)勢(shì)粒（上部一次枝梗上的粒）、中勢(shì)粒（枝梗上除了優(yōu)勢(shì)粒和劣勢(shì)粒的所有粒）和劣勢(shì)粒（下部二次枝梗上的粒）3 部分。

穗部性狀測(cè)定：穗長(zhǎng)、上部枝梗的一次、二次枝梗數(shù)，中部枝梗的一次、二次枝梗數(shù)，下部枝梗的一次、二次枝梗數(shù)；優(yōu)中劣勢(shì)粒的實(shí)粒數(shù)、秕粒數(shù)、空粒數(shù)及粒重并計(jì)算出理論產(chǎn)量。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 和DPS 分析軟件處理數(shù)據(jù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 硫酸鋅對(duì)墾鑒稻5 號(hào)分蘗成穗率及穗長(zhǎng)的影響

硫酸鋅對(duì)水稻分蘗成穗率及穗長(zhǎng)的影響結(jié)果（如圖1）表明，不同處理的分蘗成穗率及穗長(zhǎng)均要高于對(duì)照，分蘗成穗率的增加幅度在4.0%～12.5%，以Z1的分蘗成穗率最高，除了與對(duì)照間的差異達(dá)到了極限著水平外，與其他各處理間的差異均不顯著；穗長(zhǎng)的增長(zhǎng)范圍在0.13%～14.0%，以Z2增幅最大，且與ZCK、Z1間的差異均達(dá)到了極顯著水平。

2.2 硫酸鋅對(duì)墾鑒稻5 號(hào)不同部位一次枝梗數(shù)、二次枝梗數(shù)的影響

從表1 可見(jiàn)，不同部位一次枝梗數(shù)以下部＞中部＞上部，二次枝梗數(shù)以中部最多；不同處理間上部及中部的一、二次枝梗數(shù)的差異均不顯著，不同施鋅量對(duì)下部一、二次枝梗數(shù)影響較大，均以Z2最高，較對(duì)照分別提高了28.6%、145.4%，且與對(duì)照間的差異均達(dá)到了顯著或極顯著水平。

圖1 硫酸鋅對(duì)墾鑒稻5 號(hào)分蘗成穗率及穗長(zhǎng)的影響Fig.1 Effect of zinc sulfate on panicles/den and panicle length of kenjiandao 5 in saline soils

表1 硫酸鋅對(duì)墾鑒稻5 號(hào)不同部位一、二次枝梗數(shù)的影響Table 1 Effect of zinc sulfate on different primary branches and second rachis-branches number of kenjiandao 5 in saline soils

2.3 硫酸鋅對(duì)墾鑒稻5 號(hào)不同粒位的實(shí)粒數(shù)及粒重的影響

從圖2 中可以看出，不同粒位的實(shí)粒數(shù)及粒重均以中勢(shì)粒＞優(yōu)勢(shì)粒＞劣勢(shì)粒，各施鋅處理不同粒位的實(shí)粒數(shù)及粒重均高于對(duì)照，其中Z4的中勢(shì)粒、劣勢(shì)粒的實(shí)粒數(shù)與對(duì)照間的差異達(dá)到了顯著或極顯著水平，各處理優(yōu)勢(shì)粒的實(shí)粒數(shù)與對(duì)照間差異均不顯著；除了Z2的劣勢(shì)粒實(shí)粒重與Z4間的差異不顯著外，與其他處理及對(duì)照不同粒位間的差異均達(dá)到了顯著或極顯著水平。

圖2 硫酸鋅對(duì)墾鑒稻5 號(hào)不同粒位的實(shí)粒數(shù)及粒重的影響Fig.2 Effect of zinc sulfate on superior grains，middle grains，inferior grains solid grain number and weight of kenjiandao 5 in saline soils

2.4 硫酸鋅對(duì)墾鑒稻5 號(hào)產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成的影響

從表2 可見(jiàn)，產(chǎn)量構(gòu)成因素方面，各處理的穗數(shù)均顯著或極顯著高于對(duì)照，并以Z1的穗數(shù)最高，與其他處理間的差異均不顯著；穗粒數(shù)以Z4最多，極顯著高于Z1，與對(duì)照間差異不顯著；鋅肥對(duì)結(jié)實(shí)率的影響不大；千粒重隨著硫酸鋅施用量的增加呈先增大后降低的趨勢(shì)，且Z2、Z3、Z4的千粒重均顯著或極顯著高于對(duì)照，以Z2的千粒重最高，較對(duì)照提高了37.7%。不同處理的產(chǎn)量均極顯著高于對(duì)照，較對(duì)照增產(chǎn)范圍在22.0%～65.5%之間，并以Z2的產(chǎn)量最高。

表2 硫酸鋅對(duì)墾鑒稻5 號(hào)產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成的影響Table 2 Effect of zinc sulfate on yield and yield components of kenjiandao 5 in saline soils

2.5 墾鑒稻5 號(hào)穗部性狀及產(chǎn)量構(gòu)成因素與產(chǎn)量相關(guān)分析

從表3 可以看出，分蘗成穗率與千粒重、穗數(shù)、產(chǎn)量呈負(fù)相關(guān)外，與其他指標(biāo)均呈正相關(guān)；穗長(zhǎng)與二次枝梗數(shù)、千粒重呈極顯著正相關(guān)，與穗粒數(shù)、產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)接近顯著水平；一次枝梗數(shù)與二次枝梗數(shù)呈極顯著正相關(guān)，二次枝梗數(shù)與千粒重、產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)較大，接近顯著水平；穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、穗數(shù)、千粒重與產(chǎn)量均呈正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)大小以千粒重＞穗數(shù)＞結(jié)實(shí)率＞穗粒數(shù)。

表3 墾鑒稻5 號(hào)穗部性狀及產(chǎn)量構(gòu)成因素與產(chǎn)量相關(guān)分析Table 3 Correlation analysis of panicle traits，yield components and yield of kenjiandao 5

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié)論

3.1.1 鹽堿地施鋅對(duì)墾鑒稻5 號(hào)的穗部性狀具有重要影響。不同處理均有利于分蘗成穗率及穗長(zhǎng)增加，其中處理Z1的分蘗成穗率和Z2的穗長(zhǎng)均極顯著高于對(duì)照；處理Z2下部的一、二次枝梗數(shù)與對(duì)照間的差異均達(dá)到了顯著或極顯著水平；各處理不同粒位的實(shí)粒數(shù)、實(shí)粒重均高于對(duì)照，其中Z4的中勢(shì)粒、劣勢(shì)粒的實(shí)粒數(shù)與對(duì)照間的差異達(dá)到了顯著或極顯著水平，Z2不同粒位的實(shí)粒重極顯著高于對(duì)照。

3.1.2 不同處理的產(chǎn)量均高于對(duì)照，產(chǎn)量隨著施鋅量的增加先增大后減小，增產(chǎn)幅度在22.0%～65.5%，以處理Z2的產(chǎn)量最高，與其他處理及對(duì)照間的差異均達(dá)到了極顯著水平；從產(chǎn)量構(gòu)成因素看，鹽堿地施鋅有促進(jìn)分蘗的作用，各處理的穗數(shù)均顯著或極顯著高于對(duì)照；穗粒數(shù)和結(jié)實(shí)率均以Z4最高，與對(duì)照差異不顯著；處理Z2的千粒重極顯著高于其他處理及對(duì)照。

3.1.3 穗長(zhǎng)與二次枝梗數(shù)、千粒重呈極顯著正相關(guān)，與穗粒數(shù)、產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)接近顯著水平；一次枝梗數(shù)與二次枝梗數(shù)呈極顯著正相關(guān)；穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、穗數(shù)、千粒重與產(chǎn)量均呈正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)大小以千粒重＞穗數(shù)＞結(jié)實(shí)率＞穗粒數(shù)。可見(jiàn)，鹽堿地種稻施用硫酸鋅是十分必要的，試驗(yàn)條件下以30 kg·hm-2七水硫酸鋅增產(chǎn)效果最佳。

3.2 討論

關(guān)于土壤鋅和硫的臨界指標(biāo)在國(guó)內(nèi)外研究較多，對(duì)于土壤有效鋅的最低臨界指標(biāo)[17，25]，一般是0.5～1 mg·kg-1，國(guó)際水稻研究所提出的指標(biāo)為0.8 mg·kg-1；土壤有效鋅的最高臨界指標(biāo)一般采用2 mg·kg-1；對(duì)于土壤中有效硫含量研究指出[21]，有效硫含量的最低臨界值為16 mg·kg-1，有效硫含量小于10 mg·kg-1為極缺，10～16 mg·kg-1為缺乏，16～30 mg·kg-1為中等或潛在缺乏，大于30 mg·kg-1為豐富。鋅在土壤中的含量過(guò)多過(guò)少，都會(huì)對(duì)水稻生產(chǎn)造成嚴(yán)重的危害，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)目前鋅缺乏主要發(fā)生在pH 大于7 的石灰性土壤[17-20]，以及施磷過(guò)多的土壤。有研究表明[22-23]過(guò)量施用鋅肥可降低土壤有效磷的含量，磷和鋅之間的不平衡導(dǎo)致植物體內(nèi)鋅活性降低、代謝紊亂，活性鋅含量減小是磷誘發(fā)缺鋅的根本原因。胡明芳研究指出[24]，磷鋅之間并非完全是拮抗作用，在合適的磷鋅比條件下，也會(huì)產(chǎn)生磷鋅協(xié)同效應(yīng)，因此協(xié)調(diào)磷、鋅配比以達(dá)到最佳產(chǎn)量和質(zhì)量是植物營(yíng)養(yǎng)的一個(gè)重要問(wèn)題。為此，許多學(xué)者就植物營(yíng)養(yǎng)中磷、鋅配合比例及其相互關(guān)系進(jìn)行了研究[25-26]，證實(shí)了磷、鋅配合施用可提高磷、鋅利用率。試驗(yàn)在有效鋅含量0.1 ug·kg-1的鹽堿土條件下研究硫酸鋅對(duì)水稻穗部性狀及產(chǎn)量的影響，結(jié)果表明：水稻產(chǎn)量隨硫酸鋅施用量的增加呈先升高后降低的趨勢(shì)，并以30 kg·hm-2七水合硫酸鋅增產(chǎn)效果最佳，隨著鋅肥用量的增加，磷鋅之間發(fā)生拮抗作用，產(chǎn)量降低，這與胡明芳[24]研究結(jié)果類似，然而，研究結(jié)果表明土壤磷和硫在適宜的范圍內(nèi)，鋅過(guò)多過(guò)少均不利于增產(chǎn)，關(guān)于其增產(chǎn)與植株及籽粒中磷、鋅等元素的關(guān)系、與稻米品質(zhì)的關(guān)系仍有待于進(jìn)一步深入研究。

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