鋅肥對玉米生長發育和產量的影響

黃郴華，王東來，范 瓊，胡海萍

（隆回縣農業技術推廣中心，湖南 邵陽 422200）

玉米是我國重要的糧食作物之一，含有豐富的營養元素，是人們常吃的粗糧，同時也是重要的飼料作物，對于解決人類溫飽、改善膳食結構、促進養殖業發展意義重大，我國玉米消費量約占基本糧食消費總量的6%。2022 年，隆回縣玉米種植面積8 650 hm2，占糧食作物種植面積的12.1%，玉米產量5.46 萬t，占糧食產量的10.95%。由于栽培技術不斷完善，施肥水平不斷提高，玉米單產不斷增加，1979—2022 年，我國玉米單產量從1 505 kg/hm2提高到了6 301 kg/hm2。長期以來，玉米種植重化肥、輕微肥，雖然玉米單產量在逐年上升，但施肥成本也在逐年增加，導致投入產出比無法得到提升。究其原因，種植戶沒有意識到微肥在玉米生長中的重要作用，由于營養不均衡，導致玉米無法在產量上呈現非線性增長。如何促進玉米種植科學化和提升玉米總產量是當前亟待解決的重要問題。國內外研究表明，科學施用鋅肥對促進玉米生長發育有著不可或缺的效用[1]。

玉米產量的提高離不開光合作用，而進行光合作用又需要有各種酶的參與，作為構成一些關鍵酶物質的成分，Zn 的作用不言而喻。缺乏Zn 會導致玉米蛋白質和葉綠素含量降低，光合作用也會受到抑制。但Zn 的含量如果超出了玉米作物所需的最佳量，玉米內部電子傳遞受阻，會導致無法達到最好的光合作用效果。因此，Zn 含量對玉米光合作用的進行有著很關鍵的影響[2]。土壤是植物吸收Zn 最主要的來源，而我國缺鋅土壤面積占總耕地面積的50%左右，在施用氮肥、磷肥、鉀肥等常用肥料的同時，如何有效施用鋅肥是當前非常值得研究的問題[3]。

1 研究目的

長期以來，隨著不斷施加氮肥、磷肥、鉀肥等各種化肥，玉米的產量顯著提高，然而施用化肥的所得收益卻越來越低，究其原因是缺乏對微肥的運用，導致植物缺乏生長必需的營養元素，而Zn 是玉米生長過程中不可缺少的微量元素，對玉米生長具有關鍵的促進作用。因此，探討鋅肥對玉米生長發育及產量的影響有著非常重要的意義。

本試驗為研究鋅肥對玉米生長發育以及產量的影響，在正常施用氮肥、磷肥、鉀肥的情況下，對土壤施加不同量的鋅肥，測定玉米各個生長階段的參數及玉米產量，從而判斷最適合玉米生長的鋅肥施用量，以期為提高玉米產量、增加經濟效益奠定基礎。

2 材料與方法

2.1 試驗地和品種選擇

本試驗于2022 年在隆回縣三閣司鎮五里村進行，試驗區域屬亞熱帶季風氣候，土壤是沙壤土，肥力較好，地質優良。土壤堿解氮103 mg/kg、全氮1.30 g/kg、速效鉀98.52 mg/kg、速效磷116.50 mg/kg、有效鋅0.58 mg/kg、有效硫16.27 mg/kg。

供試玉米品種為正大999。

2.2 試驗設計

本試驗設置5 個處理、3 次重復。各個小區種植6 行玉米，行長6 m，行距0.67 m，株距0.31 m，小區面積21.52 m2。于3 月29 日播種，播種前施用復合肥675 kg/hm2。鋅肥量設置5 個水平，分別為0（Zn0）、15 kg/hm2（Zn1）、 30 kg/hm2（Zn2）、 60 kg/hm2（Zn3）、90 kg/hm2（Zn4），所有肥料在播種前一次性施入，并深翻土壤。

2.3 測定指標

2.3.1 生育期記載

生育期從播種開始到玉米成熟，包括了出苗期、拔節期、抽穗吐絲期、灌漿期以及成熟期等各個生長階段。

2.3.2 形態指標

植株高度的測定：分別于拔節期、抽雄吐絲期、大喇叭口期篩選出具有典型特征的10 棵植株，用尺子量出由地平面至植株最頂峰的高度。

莖稈粗細的測定：于灌漿期篩選出具有典型特征的10 棵植株，用尺子量出由地平面開始到第3 節節間的直徑。

葉片面積的測定：分別于拔節期、大喇叭口期、抽雄期、灌漿期以及成熟期篩選出具有典型特征的10 棵植株，通過長寬系數法測定葉片面積。

干物質積累的測定：于拔節期、開花期、灌漿期以及成熟期，把玉米的葉、莖、穗等各個部位置于105 ℃烘箱烘烤30 min，之后將溫度調到80 ℃烘成固定質量。

2.3.3 產量及產量性狀

于玉米成熟期，選取各個小區的中間4 行，抽樣選擇中間部分生長狀態較一致的10 棵植株，通過常規法進行考種，包括行粒數、穗行數、穗長、穗粗等方面，對100 粒種子的質量進行稱重，同時依據小區中間4 行的產量算出單位面積產量。

2.4 數據處理

數據整理、分析應用Excel 2019，方差分析采用SPSS 22.0。

3 結果與分析

3.1 鋅肥對玉米生長發育的影響

3.1.1 鋅肥對玉米株高的影響

玉米自播種后，前期以營養生長為主，地上部分生長較為緩慢，地下部分則快速生長，玉米不同時期株高見表1。

表1 不同處理對玉米株高的影響 單位：cm

在玉米拔節期施用鋅肥后，處理Zn2、處理Zn3、處理Zn4 與對照Zn0 相比，玉米的株高呈顯著增加趨勢，Zn0 與Zn4 處理間的差異極顯著；施用鋅肥可促進玉米的營養增長。各處理組中，玉米株高表現為：Zn4＞Zn3＞Zn2＞Zn0＞Zn1。

在玉米大喇叭口期，隨著鋅肥施用量的增加，玉米大喇叭口期的株高呈現先下降后上升的趨勢；處理Zn4 玉米株高比對照Zn0 高出3.84%。各處理組中，玉米株高表現為Zn4＞Zn3＞Zn2＞Zn0＞Zn1。

在玉米抽雄吐絲期，鋅肥促進玉米生長，不同處理組的玉米株高表現為Zn4＞Zn3＞Zn2＞Zn1＞Zn0。

3.1.2 鋅肥對玉米莖粗的影響

由表2 可看出，施用鋅肥可對玉米莖粗產生影響。處理Zn2 的玉米莖粗較對照Zn0 提高9.96%，處理Zn2 比處理Zn1、Zn3、Zn4 分別高出1.51%、2.88%、8.59%。除處理Zn4 外，處理Zn1、Zn2、Zn3 與對照Zn0 都存在顯著差異。隨鋅肥施用量不斷提高，玉米的莖粗呈現先增加后減小的狀態，處理Zn2 下莖粗達到最大值，即30.35 mm。

3.1.3 鋅肥對玉米葉面積系數（LAI）的影響

從試驗結果可以看出，拔節期葉面積系數以處理Zn2 最大，較對照Zn0 增加27.4%；大喇叭口期，處理Zn1 葉面積系數達到最大值，比處理Zn2 增加0.56%，較對照Zn0 增加3.17%。抽雄吐絲期、灌漿期、成熟期葉面積系數均以處理Zn2 最大，分別比對照Zn0 高18.81%、14.25%和20.00%。施用鋅肥能夠從整體上提高玉米的葉面積系數。鋅肥施用量為30～60 kg/hm2，玉米葉面積開始平穩增長，中期葉面積增長速度非?？?，后期葉增長速度逐漸減慢，可促進玉米對光能的獲取，有利于玉米進行光合作用，鋅肥施用量以30 kg/hm2最為適宜。

3.1.4 鋅肥對玉米干物質積累量的影響

由表3 可看出，在整個生育期環節中，玉米干物質積累量不斷增加。在拔節期，各處理組間玉米干物質積累量沒有顯著區別，處理Zn2 玉米干物質積累量達到了頂峰，為58.90 g/株。大喇叭口期到灌漿期干物質積累量急劇飆升，灌漿期玉米干物質積累程度是Zn2＞Zn4＞Zn3＞Zn1＞Zn0。成熟期，處理Zn2 玉米干物質積累量達到了頂峰，為388.30 g/株，相比對照Zn0 增加19.6%。玉米生長前期施鋅肥對干物質積累沒有特別顯著的作用，而后期施鋅肥效果相對顯著。

表3 不同處理對玉米干物質積累量的影響 單位：g/株

3.2 鋅肥對玉米產量及產量性狀的影響

由表4 可看出，隨鋅肥施用量的不斷增多，玉米產量呈現先提高后降低的現象，處理Zn2 玉米產量最高，比對照Zn0 增產3.77%，達到差異顯著水平；處理Zn1 較對照Zn0 增產2.58%，處理Zn3 較對照Zn0增產1.76%，處理Zn4 較對照Zn0 減產1.91%，差異均未達到顯著水平。合理施鋅肥可實現玉米增產，但鋅肥施用過量會導致玉米產量不穩定。玉米鋅肥施用量在15～30 kg/hm2，可明顯促進玉米增產，鋅肥施用量達到30 kg/hm2時，玉米產量與行粒數均明顯增加，達到最高水平。施用鋅肥使玉米的行粒數增多，提高了玉米產量，處理Zn2 玉米產量最高，為9 120.6 kg/hm2。

表4 不同處理的玉米產量及產量性狀

4 結論

通過控制鋅肥的施用量，對玉米生長情況與產量展開對比分析，結果如下。在施鋅肥15 kg/hm2（Zn1）時玉米株高最低，拔節期、大喇叭口期以及抽雄吐絲期株高分別為112.60、168.40、220.82 cm。其中，鋅肥施用量為30 kg/hm2（Zn2）時，玉米株高表現最佳。玉米莖粗在鋅肥施用量為30 kg/hm2（Zn2）時達到最大值，為30.35 mm，與不施鋅肥的對照Zn0相比，玉米莖粗增加9.96%，差異達到顯著水平。鋅肥施用量不同，玉米葉面積系數和干物質積累量也不同，鋅肥施用過量對玉米葉面積系數以及干物質積累量會產生負面影響。在玉米生長期時施用鋅肥，以30 kg/hm2（Zn2）最為適宜，干物質積累量與葉面積系數均達到或接近峰值。在施用鋅肥時，隨著鋅肥施用量不斷增加，會使玉米產量先提高而后開始降低。當鋅肥施用量為30 kg/hm2（Zn2）時，玉米產量最高，比不施鋅肥的對照Zn0 增產3.77%；鋅肥施用量達到90 kg/hm2（Zn4）時，玉米產量反而比不施鋅肥的對照Zn0 減少1.91%。

綜合玉米生長發育和產量的變化情況可以得出，在鋅肥施用量達到30 kg/hm2（Zn2）時，不僅能夠促進玉米進行光合作用，還能夠增加玉米干物質積累量，使玉米生物量與產量顯著提高。由此可見，在本試驗土壤條件下，種植玉米鋅肥最佳施用量為30 kg/hm2。