2014年富锌大米试验总结报告

富锌大米试验总结目录1、试验结果 .21.1 不同熟期稻谷的整精米锌含量（浓度） .21.2 不同地点的整精米锌含量 .31.3 不同锌肥施用量对整精米锌含量的影响 .71.4 不同锌源对水稻富锌的影响 .81.5 不同施锌方案对水稻的影响 .82、讨论 .112014 年为了开发富锌大米，应城市农业局协同湖北富邦科技股份有限公司从不同角度设计了多个试验，包括多个乡镇布点的施锌与不施锌对比试验、不同锌肥施用量的试验、不同锌源的试验以及不同施锌方案的实验，目的是为了以试验数据为基础 1）探究用施用 Zn 肥提高大米中锌含量的可行性；2）确定提高大米中锌含量的栽培方法。1、试验结果1.1 不同熟期稻谷的整精米锌含量（浓度）如下图可知，不同熟期的水稻的锌含量不一样，其中早稻米的锌含量高于中稻米，中稻米的高于晚稻米；在不同熟期，施用锌肥田块所产大米锌含量高于未施用锌肥的田块，增加幅度都在 1 mg kg-1左右。分析早、中稻之间的差异，我们可以发现中稻的生育期更长、生育期内的平均温度更高，其植株吸收锌的总量应该高于早稻，但结果表明中稻米的锌含量低于早稻，原因可能是中稻的产量高于早稻，而吸收并转移至精米中的锌相对不足，据此推测中稻富锌大米的生产过程中锌肥的施用量应该高于早稻。晚稻米的锌含量低于早中稻的原因可能是一方面其生育短，另一方面其生育过程中特别是后期气温低而导致锌的吸收和在植株体内的转移缓慢，最终导致晚稻米中的锌含量低，因而在晚稻富锌栽培的过程中速效的锌肥可能更加有效。图 1 不同熟期稻米的锌含量注：数据来源于不同乡镇布点的锌肥对比田1.2 不同地点的整精米锌含量不同地点稻米的锌含量存在明显的差异。先看中稻，不同地区稻米的锌含量取值范围在 916 mg kg-1。黄滩临江、五峰渔洋关和义和季伟三地的平均锌含量在 14 mg kg-1 以上。至于晚稻，不同地区稻米的锌含量取值范围在911 mg kg-1 之间，布点的四个区域相差不大。不同地区间，施锌较不施锌稻米锌含量的增加幅度也存在明显的差异。其中，中稻以鹤峰太平增加幅度最大、晚稻以杨河星火增加幅度最大。除了来自品种以外，不同地点间锌富集的差异受气候条件、土壤的影响。在应城范围内，气候条件影响不大，黄滩临江和义和季伟中稻富锌值高的地点其土壤的全锌都在 70 mg kg-1 以上，同时五峰渔洋关的土壤也在 70 mg kg-1 以上（表 1-1、1-2 ）。在试验过程中，我们观察到今年渔洋关的稻瘟病病情严重，产量低，这可能也说明低产量条件下稻米中锌占的比重会更大；黄滩临江种植的糯稻品种，义和季伟种植的杂交品种，可能杂交品种的富集锌方面具有一定优势。图 2 不同乡镇中稻米的锌含量注：数据来源于不同乡镇布点的锌肥对比田图 3 不同乡镇晚稻米的锌含量注：数据来源于不同乡镇布点的锌肥对比田表 1-1 各示范区大田土样理化指标测定编号 土样名称与地理位置PH值有机质OM（g/kg）碱解氮（mg/kg ）全锌（mg/kg ）有效锌（mg/kg ）1 杨河镇星火村 1 7.1 20.01 209.06 56.96 2.852 杨河镇星火村 2 6.84 11.73 134.91 27.25 1.483 杨岭镇谷郑村 1 6.67 16.14 178.71 56.66 2.854 杨岭镇谷郑村 2 6.66 16.33 165.47 45.03 2.095 田店镇肖黄村 1 7.05 24.14 213.38 59.02 3.896 田店镇肖黄村 2 7.02 22.78 201.79 52.98 2.087 义和镇季伟村 1 7.35 20.89 165.84 81.00 0.948 义和镇季伟村 2 7.42 24.88 163.92 70.16 1.379 陈河镇黄下村对比田一 7.33 12.85 177.36 62.92 2.7510 陈河镇黄下村对比田二 7.09 16.00 162.76 63.18 2.7511 陈河镇黄下村对比田三 7.1 20.60 194.49 75.79 2.2612 陈河镇黄下村对比田四 7.07 16.31 196.51 78.88 2.3613 陈河镇黄下村对比田五 7.2 16.92 171.74 70.13 2.34表 1-2 各示范区大田土样理化指标测定编号 土样名称与地理位置 PH 值有机质 OM（g/kg）碱解氮（mg/kg）全锌（mg/kg）有效锌（mg/kg）15 田店镇肖黄村后肖湾对比田 7.14 18.34 148.70 55.35 3.3916 汤池镇陶贾村路南 6.69 24.15 216.02 37.07 1.3217 汤池镇四安村西彭湾-贾志平 6.82 14.96 152.02 53.54 2.0118 汤池镇四安村西彭湾-潘年华 6.84 19.76 172.63 44.12 1.9619 杨岭镇谷郑村对比田-李世宗 6.78 11.97 109.21 44.07 2.0420 杨河镇土陂村对比田路北 7.12 5.84 75.55 28.94 0.7821 杨岭镇谷郑村中稻对比田 7.03 15.71 123.54 40.03 2.3322 黄滩镇临江村试验基地水管西 6.94 23.40 217.36 83.07 3.3423 天鹅镇北咀村书记田路西 7.17 28.18 155.80 102.09 3.7024 田店镇肖黄村中稻对比田 6.7 20.33 184.70 36.81 3.4925 宜昌市五峰县渔洋关 6.87 20.76 225.77 73.47 7.1926 杨河镇土陂村肥料试验田 6.96 7.72 113.09 24.66 1.6427 田店镇肖黄村中稻对比田 7.07 15.05 165.27 41.78 3.8428 实验所需原土 21.19 197.43 3.231.3 不同锌肥施用量对整精米锌含量的影响由图 4（左）可知，在 00.8 kg 667m-2 的氧化锌肥施用范围内，整精米中的锌含量先随着锌肥施用量的增加而增加，在 0.4 kg 667m-2 时达到峰值，此时的平均锌含量为 14 mg kg-1左右，之后随着锌肥施用量的增加，稻米的锌含量呈降低趋势；有机锌（CZn）在折合氧化锌 0.4kg 667m-2 的施用量下平均锌含量高于 0、0.2、0.6、0.8 kg 667m-2 处理，同时最高值可达 16 mg kg-1以上。有机锌处理在增加一次喷施锌肥之后，锌含量的平均值进一步增加，增加近 1 mg kg-1。以上结果说明在一定范围内，锌肥的施用量并非越高越好；喷施锌肥能有效地增加稻米中的锌含量。由图 4（右）可知，本实验中稻米中锌含量与产量呈负相关趋势，在一定程度上说明在高产条件下不利于我们达到富集锌的目标，需要配套相应的栽培措施来进行改进，如喷施锌肥。整精米的锌含量 (mgkg-1)图 4 不同锌肥施用量的稻米锌含量（左）以及本梯度试验中锌含量与产量间的关系（右）注：数据来源于不同锌肥梯度的小区试验1.4 不同锌源对水稻富锌的影响由图 5 可知，相对于 CK，有机锌、氧化锌、硫酸锌和 1103 拌施氧化锌的稻米锌含量具有所提高，其中硫酸锌的效果最好，原因可能是硫酸锌中的锌离子都是可溶态，同一时间点上，硫酸锌提供的有效锌多。磷酸铵锌处理的稻米锌含量低于 CK，原因可能它是生理碱性肥料，不利于锌离子的释放。这说明，通过处理后氧化锌的起到明显的作用，较水溶性的锌效果略差。图 5 不同锌源的稻米锌含量注：数据来源于不同锌源的小区试验1.5 不同施锌方案对水稻的影响不同施用锌肥的方案包括撒施和喷施、不同喷施次数。有图 6（左）可知，仅喷施一次的情况下，单独喷施硫酸锌精米锌含量最高，单独喷施硝酸锌效果不明显；但锌肥配上尿素时，硝酸锌的促进作用大大加强，硫酸锌的锌富集效果反而有所降低；当配上生命素时，硝酸锌的锌富集效果很差与单独使用硝酸锌的效果差不多，而硫酸锌的喷施效果进一步降低，由此可见仅施用硫酸锌或者硝酸锌+尿素是效果最好的两种喷施方案。保护行中进行的处理是不施用底锌而喷施一次，其稻米锌含量与 CK 相差不大，两者都在 14.7 mg kg-1 以上，这说明仅喷施锌肥对锌富集的作用及其有限。CK 底施的锌肥量折合氧化锌约 1 kg 667m-2，稻米锌含量为 14.78 mg kg-1，较不同锌肥施用量中 0.4 kg 667m-2 处理的平均锌含量还有高，说明可能在锌肥施用量超过一定范围后稻米中的锌会进一步富集。由图 6（右）可知，喷施两次锌肥的效果一般要比喷施一次锌肥的效果要好，处理硫酸锌以外，其中硝酸锌喷施两次较一次增加的幅度最大，硝酸锌+ 尿素喷施两次富集锌的效果最好，稻米中锌含量可达 17.32 mg kg-1。图 6 仅喷施 1 次不同叶面肥/施用基肥、不喷施/施用基肥和喷施/不施用基肥的锌含量（左）以及不同喷施次数的锌含量（右）注：数据来源于喷施大区试验如下图可知，不同锌源的叶面锌肥配施不同的配施剂，锌富集效果不一样，配施尿素的效果要明显优于生命素，原因可能是尿素做叶面肥喷施增加叶面的氮含量，促进了光合作用，干物质的合成以及植物体的活力，从而促进了叶面对锌的吸收。图 7 不同配施剂的稻米锌含量注：数据来源于喷施大区试验2、讨论2.1 不同熟期稻谷富锌的特点早稻虽然生育期短，但在生长后期的温度高，吸收锌的速度快，尤其进入灌浆期营养器官开始衰老，植株吸收的大部分营养都开始向籽粒中转运，期间吸收的锌可能更多的向籽粒中分配，同时此时产量较低，对吸收和转运至精米的锌的绝对量要求相对较低；中稻的产量明显高于早稻，一般高出30%50%，而大米中锌含量要达到早稻的水平，需要吸收并向精米中多转运30%50%的锌，因而中稻富锌所需的肥料量（本公司自主配置的锌肥）远大于早稻，甚至是其一倍；晚稻生育后期温度较低，不仅植株吸收营养元素慢，土壤释放肥力也慢，因而推测喷施叶面肥可能是晚稻富锌的必要手段。2.2 锌肥施用量由以上结果分析可知，在锌肥施用量相对较低的范围内，锌肥的富集作用存在一个峰值，低于或高于达到峰值的施用量时稻米中锌含量均降低；而在施用量较高的水平下，稻米中锌含量可以进一步提高。据此推测，在锌肥施用量较低时，精米中的锌富集主要依靠植株本身对锌的分配；在高锌肥施用量条件下，可能打破植株对锌元素的分配规律，更加“主动”地向籽粒中分配锌，从而提高精米中锌含量。此外，在确定锌肥施用量时要结合目标产量，与氮磷钾肥配合施用，最佳的配比需要试验，目前仅能跟据现有的数据推测将现有的锌肥施用量提高一倍，除此之外喷施锌肥可以进一步保证锌的富集效果。2.3 锌肥的施用时机锌肥的施用不仅要在理论上可行，是最佳的，还要切合实际。在目前农村的水稻栽培管理中，农民一般只施两次肥，一次作基肥施用，一次作追肥，这次追肥，我认为应该引导农民在幼穗分化期追施，而我们的锌肥也在这两次施肥的时候配合着施下去；在孕穗期，出穗以前，农民要打一次药防稻瘟病、稻曲病，叶面喷肥就这个机会喷下去。2.4 存在的问题今年，施用锌肥的示范田中，中稻的锌富集效果不是很理想，虽然有达到 20 mg kg-1 的处理，但平均水平在 1417 mg kg-1，不能从试验中直接肯定那些方案是可以达到我们想要的效果，只能在此基础上进行推测