不同微量元素鋅·硼濃度對玉米生長的影響

任先順 王建康 谷峰

摘要 通過玉米盆栽試驗，篩選出26-10-12 BB肥的鋅（螯合態）、硼（四水八硼）最適添加量。結果表明，BB肥中適量添加鋅、硼能使玉米植株高大，葉片葉綠素含量提高，適量施鋅、硼還將葉片中PEP羧化酶和RuBP羧化酶含量分別提高了21.13%～30.93%和10.84%～26.75%，進而提高光合速率，T4處理的光合速率與對照相比提高了22.49%，因而加快干物質積累速率，使產量提高了30.63%，但過量施鋅、硼則起相反作用（T5、T6）。由此可知，BB肥添加20 kg/t螯合鋅和16 kg/t四水八硼可最大限度地促進玉米植株的生長，為后期工業化生產中鋅、硼的最佳施用量組合方案。

關鍵詞 鋅;硼;玉米;光合;生物量

中圖分類號 S 513 ?文獻標識碼 A

文章編號 0517-6611（2019）12-0174-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.12.048

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Abstract This experiment aimed to screen the optimum addition amount of Zn （chelating state） and B （Tetraboron） of 261012 BB fertilizer through corn pot experiment.The results showed that the addition of zinc and boron in BB fertilizer could increase the corn plant height and increase the chlorophyll content of the leaves.The appropriate amount of zinc and boron also increased the contents of PEP carboxylase and RuBP carboxylase in the leaves by 21.13%-30.93% and 10.84%-26.75%， respectively， which increased the photosynthetic rate.The light and rate of T4 treatment increased by 22.49% compared with the control， thus accelerating the dry matter accumulation rate and increasing the yield by 30.63% （T4）.However， excessive zinc and boron had the opposite effect （T5 and T6 treatment） .From the above test results， BB fertilizer added 20 kg/t chelated zinc and 16 kg/t Tetraboron could maximize the growth of corn plants， the results could be the best application of zinc and boron in the later industrial production combination plan.

Key words Zinc;Boron;Corn;Photosynthetic;Biomass

玉米是我國重要的糧食作物，在我國農業生產中占有重要地位。玉米的高產穩產對保證國家糧食安全意義重大。玉米獲得高產是內部因素與外部環境因素作用的結果，其中肥料的施用是很重要的方面，研究表明，氮、磷、鉀等大量元素對玉米產量和品質有重要影響[ 1-6] 。在玉米優化配方施肥中，人們往往十分重視氮、磷、鉀等大量營養元素，卻忽略了鋅、硼等微量營養元素，但事實上，各種營養元素對玉米同等重要、不可代替。近年來，有關微量元素對作物影響的研究逐漸增多，關于施用鋅肥和硼肥對玉米產量的影響也有一些報道。

鋅是葉綠體內碳酸酐酶（鋅金屬酶）的專性活化離子，此酶結合在葉綠體的外膜上，能催化CO2和H2O合成H2CO3，或使H2CO3脫水形成CO2。在光呼吸過程中植物可釋放出H2CO3，而碳酸酐酶可捕捉H2CO3，釋放CO2為光合作用提供固定CO2時的底物。同時，鋅也是醛縮酶的激活劑，而醛縮酶是光合作用過程中的關鍵酶之一[7]。由鋅形成的鋅卟啉，可能是葉綠素的前身。缺鋅導致葉綠體數量減少，結構破壞，光合效率降低[8]。鋅是合成蛋白質所必需的 RNA 聚合酶、影響氮代謝的蛋白酶、肽酶及合成谷氨酸的谷氨酸脫氫酶的組成成分，也是核糖和蛋白質的組成成分。因此，缺鋅時因積累大量酸性氨基酸而抑制蛋白質合成，補施鋅肥后蛋白質含量提高。鋅還影響氮、磷、鉀的代謝和分配， 促進氮 、磷向籽粒中再分配[9]。

硼可促進作物體內糖類的運輸和代謝，增加蔗糖的合成量，加速蔗糖的轉運，從而增加作物的結實率和果樹的坐果率。缺硼時，作物體內的糖類代謝發生混亂，作物葉中糖累積而莖中糖減少，表明糖的運輸受阻，缺硼時糖類不能運輸至生長點，引起生長點死亡。硼還能影響作物體內細胞伸長和分裂。硼參與半纖維素及有關細胞壁物質的合成，調節和穩定細胞壁結構。同時，還能促進細胞伸長和細胞分裂，有利于作物根系的生長和伸長[10-12]。鋅和硼缺乏是作物最常見的缺素現象，施用鋅肥和硼肥對玉米生產具有重要意義[13]。因此，筆者探究施用鋅肥和硼肥對玉米生長發育的影響，以期為鋅肥和硼肥在玉米生產中的施用提供理論依據。

1 材料與方法

2.6 不同微量元素鋅、硼濃度對玉米凈光合速率Pn的影響

光合作用是植物生長發育的基礎，也是衡量植株生產能力的重要指標，葉片的凈光合速率直接反映了葉片同化能力的大小。從圖6可以看出，葉片凈光合速率隨玉米的生長發育不斷升高，抽雄期達到最大值。在各個生育時期，與CK相比，T1～T6處理的葉片凈光合速率Pn均有所增加，其中T3～T6處理達顯著水平。其中在玉米苗期，T3～T6處理分別比CK提高了23.47%、38.50%、34.27%、28.17%。在拔節期，T3～T6處理分別比CK提高了31.46%、40.81%、39.87%、34.27%。在抽雄期，T3～T6處理分別比CK提高了14.32%、23.95%、22.49%、14.57%。這說明鋅、硼可以提高玉米葉片的凈光合速率，有利于光合產物的形成，且T4處理最優。

2.7 不同微量元素鋅、硼濃度對玉米產量性狀的影響

由圖7可知，T1～T6玉米穗重均高于CK，且隨鋅、硼施用量的增加呈先增加后降低的趨勢，T4玉米穗重相對較高，較CK增加了30.63%，但T5、T6較T4下降了0.71%、14.03%。T1～T6玉米生物鮮重均高于CK，且隨鋅、硼施用量的增加呈先增加后降低的趨勢，T4玉米生物鮮重相對較高，較CK增加了20.67%，但T5、T6較T4下降了0.28%、2.49%。可見，T4玉米地上部鮮重和穗重均比其他處理較高。說明適量鋅、硼能夠促進玉米生物量的累積，過量會受到抑制。

3 結論與討論

鋅肥和硼肥是重要的微量元素肥料，合理施用鋅肥和硼肥能夠有效提高玉米的株高和莖粗。劉艷等[14]研究發現，施用鋅肥對青貯玉米作用顯著，與不施鋅肥相比，能夠改善生長性狀，株高和莖粗明顯增加。曹建濤等[15]研究發現，不同用量的硼肥均能增加玉米株高。該研究結果表明，施用鋅肥和硼肥均顯著提高了各生育時期玉米的株高和莖粗，但施用過量有所降低，這與楊克軍等[16]的研究結果一致。T4處理玉米株高和莖粗相對其他理較高，在收獲期較對照分別提高了12.58%和13.82%。

適量施用鋅肥可以提高玉米葉綠素含量，增強葉片的光合速率，進而提高葉片的光合強度。田在軍等[17]研究發現，適量施鋅能增加葉片中碳酸酐酶含量，提高光合速率，加快干物質積累速率，但過量施鋅則起相反作用，這與該研究結果一致。該研究結果表明，添加鋅、硼的BB肥顯著提高了葉綠素含量及凈光合速率，施用過量有所降低，T4處理提高最顯著;該試驗也對影響光合作用2個關鍵酶PEP羧化酶和RuBP羧化酶活性進行測定，結果表明，添加鋅、硼的BB肥顯著提高了2種關鍵酶的活性，T4處理更加明顯。

施用添加鋅、硼的BB肥可以有效促進玉米植株生長和干物質積累，提高玉米產量。該試驗結果表明，施用鋅、硼微量元素最佳用量為T4處理，即添加量為20 kg/t螯合鋅和16 kg/t四水八硼配制的26-10-12 BB肥。

綜上所述，施用鋅和硼可不同程度地提高玉米農藝、產量性狀，尤其T4對玉米促生、增產效果顯著。同時，在考慮成本的情況下，篩定中鋅、硼的最佳添加量組合方案為鋅（20 kg/t）+硼（16 kg/t）

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