FACE下二氧化碳、施氮量、密度和锌肥对Ⅱ优084稻米锌浓度及有效性的影响
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不同锌肥用量对水稻产量及养分吸收的影响随着我国农业生产水平的不断提高,人们对于农作物产量的要求也越来越高。
而水稻作为我国主要的粮食作物之一,其产量的提高对于保障国家粮食安全具有重要意义。
而锌作为植物生长不可缺少的微量元素之一,对于水稻的生长发育和产量起着重要的调节作用。
研究不同锌肥用量对水稻产量及养分吸收的影响,具有重要的理论和实际意义。
一、水稻对锌的需求水稻对于锌的需求并不多,但是缺锌时会严重制约水稻的生长发育和产量。
水稻对锌的需求量大概在每公顷1.5-3.0g,而且水稻对于锌的吸收能力很弱,只有细根和幼根才有较高的吸收能力。
因此在水稻的不同生长阶段,正确的施用适量的锌肥,对于水稻的产量和品质都有着重要的影响。
二、不同锌肥用量对水稻产量的影响1.合适的锌肥用量有利于提高水稻产量适量的锌肥对于水稻的生长发育和产量有着重要的促进作用。
适量的施用锌肥,可以有效地改善土壤的锌含量,增强水稻的抗病能力,促进植株的生长,增加株高、穗粒数等,从而提高水稻的产量。
而且适量的锌肥可以促进水稻的开花结实过程,提高水稻的穗粒饱满度,增加水稻的产量。
2.过量的锌肥对水稻产量的影响虽然适量的锌肥可以促进水稻的生长发育和提高产量,但是过量施用锌肥对水稻的产量也会产生负面影响。
过量的锌肥会使土壤中的锌含量超标,对于水稻的生长发育起到抑制作用,导致水稻植株长势不好,甚至出现生长迟缓的情况;过量的锌肥还可能对土壤和水稻植株造成毒害,影响水稻的产量和品质。
在实际生产中,为了提高水稻的产量,农民应该根据土壤的锌含量和水稻对锌的需求量,合理施用适量的锌肥,避免过量施用锌肥对水稻产量产生负面影响。
不同锌肥用量对水稻产量及养分吸收具有重要的影响。
合适的锌肥用量能够促进水稻的生长发育,提高产量,促进养分吸收,提高养分利用率。
而过量的锌肥则会对水稻产量和养分吸收产生负面影响。
在实际生产中,农民需要根据土壤的锌含量和水稻的需求量,合理施用适量的锌肥,以提高水稻的产量和品质。
锌肥对盐碱土水稻产量性状及产量的影响
锌肥对盐碱土水稻产量性状及产量的影响
试验研究了锌肥不同施用量对盐碱土水稻产量性状和产量的影响.结果表明:施用锌肥对水稻前期生长作用不明显,对水稻后期的生长发育及产量性状和产量的影响显著.在本试验条件下,每盆施锌肥0.4 g处理组水稻产量最高,比对照高23.0%,比每盆0.8 g处理组水稻产量高17.2%.每盆施锌肥0.2~0.6 g各处理组水稻产量均高于对照,差异均极显著(p<0.01);每盆施锌肥0.8 g处理组水稻的有效穗数降低,穗子变小,实粒数减少,产量降低.
作者:阮长春李宇张俊杰孙明海张建华 RUAN Chang-chun LI Yu ZHANG Jun-jie SUN Ming-hai ZHANG Jian-hua 作者单位:阮长春,张俊杰,RUAN Chang-chun,ZHANG Jun-jie(吉林农业大学现代化研究所,长春,130118)
李宇,LI Yu(公主岭市植保植检站,公主岭,136100)
孙明海,SUN Ming-hai(吉林银河种业科技有限公司,公主岭,136100)
张建华,ZHANG Jian-hua(双辽市农业技术推广中心,双辽,136400)
刊名:吉林农业大学学报ISTIC PKU英文刊名:JOURNAL OF JILIN AGRICULTURAL UNIVERSITY 年,卷(期):2006 28(6) 分类号:S511.0622 关键词:水稻锌肥盐碱土产量性状产量。
现代农业科技2024年第4期农艺·园艺锌肥不同用量与用法对玉米生物学性状、产量及效益的影响陈晓明1尹胜鑫2*刘体靖3(1保山市农业技术推广中心,云南保山678000;2保山市土壤肥料工作站,云南保山678000;3保山市种子管理站,云南保山678000)摘要为了探索高海拔区玉米上锌肥的适宜用量及用法,于2022年5—10月研究了锌肥不同用量与用法对玉米生物学性状、产量及效益的影响。
结果表明:在氮磷钾肥合理配施的基础上,增施锌肥可以提高玉米株高、穗位高、产量及经济效益,一定范围内随锌肥用量增加而增加,锌肥叶面喷施效果优于作基肥效果,作基肥与叶面喷施相结合的效果最佳。
推荐用量用法为七水硫酸锌45kg/hm2作基肥或七水硫酸锌30kg/hm2作基肥+ 0.1%七水硫酸锌溶液于大喇叭口期叶面喷施。
关键词玉米;锌肥;用量;用法;产量;经济效益中图分类号S513;S147.5文献标识码A文章编号1007-5739(2024)04-0016-03DOI:10.3969/j.issn.1007-5739.2024.04.005开放科学(资源服务)标识码(OSID):施肥是提高农作物产量的关键措施,FAO数据显示,化肥的增产作用占农作物产量的30%~50%[1],氮、磷、钾肥合理配施能显著提高农作物产量[2],加施微量元素肥可获得更高产量[3]。
本研究在保山市玉米氮磷钾配方施肥的基础上探索锌肥的适宜用量与用法,以期为高海拔区玉米上肥料合理配制与调控提供依据。
1材料与方法1.1试验地概况试验地位于施甸县太平镇太平社区东别寨四组某农户承包田,地理位置为东经99.01967°、北纬24.84424°,海拔1840m,土壤类型为潴育型水稻土,质地为沙壤,中等肥力水平。
前作为大麦,施尿素600kg/hm2,大麦籽粒产量6000kg/hm2。
1.2试验材料1.2.1供试肥料氮肥为尿素(纯N≥46.3%),磷肥为增效磷肥(P2O5≥16%),钾肥为农业用硫酸钾(K2O≥50%),锌肥为七水硫酸锌(含Zn≥21%)。
施用锌肥对水稻试验报告标题:施用不同浓度锌肥对水稻生长和产量的影响摘要:本试验旨在研究不同浓度的锌肥对水稻生长和产量的影响。
通过设定不同浓度的锌肥处理组和对照组,对水稻的苗期生长情况、成熟期产量及品质进行了观测和分析。
结果表明,适量施用锌肥可以显著改善水稻的生长状况和产量,提高水稻的品质。
1.引言水稻是我国主要的粮食作物之一,对于增加粮食产量、改善农民收入具有重要意义。
锌是植物生长所必需的微量元素之一,对提高作物产量和品质具有重要作用。
研究施用锌肥对水稻生长和产量的影响,对于提高水稻产量和品质具有重要的指导意义。
2.材料和方法2.1 试验地点本试验选择了湖南省某农场的水稻田作为试验地点。
2.2 试验材料选用当地适宜生长的水稻品种,采用完全随机设计,设置了三个处理组,分别施用不同浓度的锌肥,另设对照组。
2.3 处理方法将试验地分为若干个小区,每个小区面积相同。
将不同浓度的锌肥均匀施入土壤中,控制对照组不施锌肥。
2.4 观测指标观测水稻的苗期生长情况,记录植株高度、叶片颜色、叶面积等生长指标。
成熟期对产量和品质进行观测,记录水稻的籽粒数、籽粒大小、水稻质量等指标。
3.结果与分析3.1 水稻苗期生长情况在不同浓度锌肥处理下,水稻的苗期生长情况表现出明显差异。
适量的锌肥处理组水稻植株比对照组更为茂盛,叶片颜色更加翠绿,叶面积也更大。
3.2 水稻成熟期产量及品质在成熟期,对各处理组的水稻进行了产量和品质的观测。
结果显示,适量锌肥处理组的水稻产量明显高于对照组,同时水稻的籽粒大小更为均匀,水稻质量也更好。
5.结论本试验结果表明,适量施用锌肥可以显著改善水稻的生长状况和产量,提高水稻的品质。
在水稻种植中合理施用锌肥可以有效提高水稻产量和品质,对于农业生产具有一定的指导意义。
CO2浓度增加对水稻生长发育和产量的影响一、研究目的和意义近几十年来,由于人类消耗的能源急剧增加,煤、石油等矿物燃料燃烧、森林等绿色植被遭到破坏,使大气中的CO2浓度不断上升[1-7]。
CO2的显著特征之一就是其具有温室效应[8-11],能引起全球气候变暖。
目前公认的能引起温室效应的有CO2、CH4、N2O、CFC S、O3等气体,他们可能造成全球性的大气升温及其随之而来的一系列变化。
其中CO2被认为是温室气体中对温室效应贡献最大的气体,已经引起人们的高度重视。
目前大气中的CO2浓度已由19世纪工业革命时的260-280μmol.mol-1上升到350μmol.mol-1,并继续以每年1-2μmol.mol-1的速度增长[12]。
如果不采取有效的措施,CO2浓度的增加速度将进一步加快。
预计到2050年空气中CO2浓度将达到550μmol.mol-1,21世纪末大气中CO2浓度将加倍,达到600-1000μmol.mol-1[13-15]。
到22世纪末将达到2000μmol·mol-1[16、17]。
大气中CO2占温室效应气体总量的60%-70%,CO2浓度升高将引起全球温度、降雨量、雨量分布等气候因子发生明显变化[18],破坏全球的碳素、氮素的循环及其平衡,严重破坏人类赖以生存的生态系统[19]。
这些方面的变化必将对农业生产产生深远影响。
水稻是人类重要的粮食作物,世界上约有50%的人口以稻米为主食。
我国是世界上最大的水稻生产国和最大的稻米消费国[20]。
因此,水稻生产的发展在全世界倍受重视,而在中国更是被放在特别重要的位置上。
近些年来,我国水稻生产在保证人民生活需要,促进经济建设方面发挥了重要作用。
但是,随着全球大气CO2浓度的日益升高,水稻生产将会发生什么变化?如何应对这些变化?这些都是迫切需要回答的重要科学问题。
深入开展研究,不仅可以明确全球大气CO2浓度升高对我国稻麦轮作生态系统水稻生产的影响这一关系到国计民生的重要科学问题,还可推动探索大气高CO2浓度下提高水稻单产和改善稻米品质的机理、途径和方法等方面的研究,为解决全球大气CO2浓度升高后发展水稻生产、改善稻米品质,满足人民生活和市场需要,以及为我国稻麦轮作生态系统的水稻生产及早做好应对全球大气CO2浓度变化的技术和物质准备提供实践和科学依据,为国家制订21世纪的粮食安全保障对策、社会经济发展战略提供科学依据。
氮锌配施及锌肥不同用量对夏大豆产量与品质的影响摘要在济宁大豆主产区嘉祥、梁山等土壤施用磷钾肥的基础上进行了氮锌配施及锌肥施用试验。
2年结果表明,氮锌配施可使大豆产量得到提高,施锌条件下,最佳施氮量为72kg/hm2,锌能促进大豆根瘤增加并可提高固氮酶活性,降低氢酶活性,从而使单株有效荚数和粒数增加,同时品质得到改善,使氨基酸组份含量相应提高。
关键词夏大豆;氮锌配施;锌肥;产量;品质人们对锌与氮在植物营养上的关系在20世纪30年代就有认识。
关于大田作物的试验报道是在大量或过量施用氮肥被确定为是造成缺锌原因之后才有一些,但报导仍较少。
大豆作物氮锌配施在东北春大豆区有过试验研究,黄淮地区夏大豆氮锌配合施用研究尚未见报导。
为此,我们在济宁大豆主产区进行了该项研究。
1材料与方法试验于2004~2005年在济宁市梁山、嘉祥两地区进行。
试验方案有2种:①锌肥不同用量试验:设施0kg/hm2、3.75 kg/hm2、7.5kg/hm2、15kg/hm2、22.5kg/hm2、30kg/hm2、60kg/hm2硫酸锌;②氮肥与锌肥配合的裂区试验:在施锌(15kg/hm2)与不施锌条件下进行不同氮量的试验,氮为主处理,锌为副处理,一个主处理分成两半,一半施锌,一半不施。
不同氮量设有6个处理,即0kg/hm2、30kg/hm2、60kg/hm2、120kg/hm2、180kg/hm2和CK(不施任何肥料)。
锌肥用量试验是在施用N、P2O5、K2O各60kg/hm2的条件下进行的;氮锌配合裂区试验除CK外,各处理均施N、P2O5、K2O 60kg/hm2。
上述两个试验均重复3~4次,小区面积20~30m2。
锌、钾、磷肥均作底肥,氮肥1/2作底肥,1/2作初花期追肥。
品种选用当地良种。
试验前取土测定土壤碱解氮为50~70mg/kg,有效锌(DTPA-Zn)为0.36~1.31mg/kg。
2结果与分析2.1夏大豆氮锌配合的增产效应据我们2年所作的3个试验,施锌比不施锌的相对应处理均增产,增产幅度为7.2% ~11.1%,平均增产9.0%,达显著和极显著水平(见表1)。
不同锌肥用量对水稻产量及养分吸收的影响作者:王孟兰来源:《现代农业科技》2020年第09期摘要; ; 为明确锌肥在水稻上的适宜用量,开展了水稻施用不同用量锌肥的田间试验。
结果表明,水稻产量随施锌量增加呈先增后减趋势,在施锌量为15 kg/hm2时产量最高;施用锌肥,可促进氮素吸收,并通过增加单位面积穗数和穗粒数增加水稻产量;水稻籽粒锌含量随施锌量增加而增加,显示存在奢始吸锌可能。
关键词; ; 水稻;锌肥;产量;养分吸收中图分类号; ; S511;S147.5; ; ; ; 文献标识码; ; A文章编号; ;1007-5739(2020)09-0020-01; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ;开放科学(资源服务)标识码(OSID)锌是动植物和人体所必需的微量元素之一。
土壤缺锌会显著影响作物生长,人体缺锌会引起多种疾病[1]。
水稻等粮食作物的籽粒是人体所摄取锌的主要来源之一,但锌含量普遍较低。
开展锌肥在水稻主产区的应用效果试验与示范,研究锌肥适宜施用量及其对水稻产量和养分吸收的影响。
1; ; 材料与方法1.1; ; 试验地概况试验地位于南京市江宁区横溪镇现代农业示范园内,试验田土壤为水稻土。
小区试验田块土壤pH值为6.99,含碱解氮49.93 mg/kg、有机质11.19 g/kg、有效磷12.67 mg/kg、速效钾127 mg/kg、有效锌0.98 mg/kg。
按照水稻土缺锌临界值0.8 mg/kg评判,小区试验土壤为临界缺锌[2-3]。
1.2; ; 试验设计试验共设6个处理,分别为一水硫酸锌用量0、7.5、12.0、15.0、22.5、30.0 kg/hm2。
3次重复,小区面积31.85 m2。
小区间筑埂包膜隔离,单灌单排;大区之间由田埂隔离。
各处理氮、磷、钾肥用量均按习惯施肥用量施用,分别为纯N 300 kg/hm2、P2O5 78.75 kg/hm2和K2O 78.75 kg/hm2,氮肥运筹为基蘖肥∶穗粒肥=6∶4,复合肥和锌肥均基施。
锌肥在水稻上的应用研究
锌(Zn)是一种重要的微量元素,对植物的生长发育和产量有着重要的影响。
在水稻种植中,锌肥的合理应用可以提高水稻的产量和质量,改善土壤环境和植物的抗逆性能。
研究锌肥在水稻上的应用具有重要的意义。
本文将对锌肥在水稻上的应用研究进行总结和分析。
锌对水稻的吸收和利用具有重要的意义。
水稻对锌的需要量较大,而土壤中的有效锌含量通常较低。
通过施用锌肥可以补充土壤中的锌元素,提高水稻的锌营养水平。
研究表明,适量施用锌肥可以提高水稻的光合作用强度、叶绿素含量和叶绿素荧光参数,促进水稻的光合效率和光合产物的积累。
锌还可以促进水稻的茎秆和根系的生长发育,增加生物量和根系表面积,提高水稻的抗倒伏能力和抗逆性能。
锌肥还可以改善土壤环境和提高水稻的抗逆性能。
研究表明,适量施用锌肥可以提高土壤pH值,促进土壤结构的稳定和改良。
锌肥还可以改善土壤的水分保持能力和氮素的利用效率,提高土壤的养分供应能力。
锌还可以提高水稻的抗氧化能力和活性氧清除能力,减轻氧化损伤的发生,提高水稻的抗病虫害能力和抗逆性能。
二氧化碳浓度升高对水稻生长发育及产量的影响随着气候变化的加剧,二氧化碳的浓度也逐渐上升,对生物和生态系统造成了不可忽视的影响。
其中,农作物的生长和产量也面临着巨大的挑战。
而对于全世界人口最多、最重要的粮食作物之一—水稻来说,二氧化碳浓度升高会产生怎样的影响呢?一、二氧化碳浓度升高对光合作用的影响水稻的生长过程依赖于光合作用,也就是通过叶绿体吸收光能,将水和二氧化碳转化为有机物质。
而二氧化碳的浓度升高,可以提高植物的净光合速率和光合生产力,促进植物的生长发育。
一些研究表明,当二氧化碳浓度从400ppm上升到800ppm时,水稻的生长速度、高度和分枝数量都有所增加。
但是,在二氧化碳浓度升高的同时,光合作用过程中还会产生一个叫做“氧化应激”的作用。
这是因为较高的二氧化碳浓度可以导致光合色素和酶的合成减少,使得叶片中形成的活性氧量增加,进而对叶绿体和膜结构造成伤害。
一些研究表明,当水稻处于高浓度CO2培养条件下时,生长中的某些组织中超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性都有所提高,试图应对氧化应激产生的损伤。
二、二氧化碳浓度升高对水稻根系的影响水稻的根系是保障其吸收水分和营养的关键器官,而二氧化碳浓度的升高也会影响它的生长和功能。
一些研究表明,较高的二氧化碳浓度可以促进水稻根系的生长,增加根系数量、面积和总长。
同时,提高CO2浓度还可以使水稻根系的细胞超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性都有所提高,防止氧化应激引起的根系损伤。
但是,在一些极端的条件下(如气候变化下的严重干旱),高CO2对水稻根系的生长和保护效应可能会削弱。
三、二氧化碳浓度升高对水稻产量的影响虽然二氧化碳浓度的升高可以促进水稻的生长发育和根系增长,但是对于水稻的产量影响还需考虑多种因素。
首先,温度是水稻产量的关键因素之一。
气温升高可能使水稻更容易发生穗谷盗香、品质变差等现象,从而对产量造成损失。
同时,二氧化碳的浓度升高也会导致土壤中的氧含量下降,可能影响水稻根系呼吸和根系的发育,进而影响产量。
锌肥对水稻产生的影响作者:潘丽华来源:《中国科技博览》2015年第16期[摘要]采用随机区组排列,探讨锌肥对水稻生长和产量的影响,结果表明,锌肥能够显著提高最高苗数,有效穗数,千粒重,但对每穗总粒数、每穗实粒数、结实率影响较小,亩可增产24.5kg,增产率5.3%。
在本试验条件下,建议每亩锌肥施用量为1kg较为合理。
[关键词]锌肥水稻生长产量中图分类号:S286 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)16-0356-01锌是作物正常发育所不可缺少的微量元素之一,水稻对锌肥十分敏感,在缺锌的田块上水稻易出现矮缩病等缺陷素症状。
施用锌肥后,能防治水稻苗期缩苗病的发生,保持叶色浓绿,生长势强,提高分蘖数,增强茎秆强度,抗倒伏、抗旱、抗寒能力增强。
为此,为了进一步摸清锌肥对水稻生长的影响,完善其施肥参数和测土配方施肥技术指标体系而设置本试验,以期为本区域测土配方施肥决策系统提供技术支撑。
1、材料与方法1.1 试验材料供试水稻品种为本地主栽常规稻:珍桂矮1号。
供试肥料:钙镁磷肥(P2O515%)、尿素(N46%)、氯化钾(K2O60%)、硫酸锌(ZnSO498%)。
(以上肥料全部市场购买)供试土壤:轻砂壤土。
1.2 试验地点试验在双桥镇平稳村5组唐汉英户责任田进行。
东经108度287分097秒;北纬23度111分185秒;海拔131米。
1.3 试验时间试验于2014年3月15日播种,4月3日抛栽,7月9日收获。
1.4 试验方法试验共设置4个水平,5个处理,每个处理做3次重复,随机区组排列,各处理施肥具体情况如表2:小区面积20m2,肥料施用:基肥,全部磷肥,硫酸锌,25%的氮肥,25%的钾肥于整地时施下;分蘖肥:50%的钾肥,在种后14天施下;攻穗肥:床下的25%氮肥,25%的钾肥,在种植后45—50天施下,试验田在耙田前,按梅花五点取样法随机采集2公斤以上耕作层混合样,作样本分析。
试验于2014年3月15日播种,4月3日抛栽,每个小区抛栽密度为470穴秧盘,小区四周田畦用薄膜包裹,四周设置保护行,中间设置两条排灌沟,方便排灌水,水分管理和病虫害防治按常规进行。
施用锌肥对水稻试验报告作者:麦日桂冯时钦来源:《农业与技术》2020年第07期摘要:本文主要针对水稻生长期内施用锌肥水稻产量及稻谷籽粒锌含量的影响进行了试验研究。
通过不同时期,不同途径喷施、撒施+喷施等在水稻生长期内施用锌肥,探索不同途径施用锌肥对水稻产量、籽粒锌含量等的影响,旨在寻求施用锌肥的方法。
试验结果表明,苗期撒施锌肥30kg/hm2+初穗期1000倍锌肥液喷施能明显促进水稻有效分蘖,提高结实率,从而增加水稻产量;同时也显著提高稻谷籽粒锌含量,达到提质增产目标。
关键词:锌肥;水稻产量;籽粒锌含量中图分类号:S-3文献标识码:ADOI:10.19754/j.nyyjs.20200415020收稿日期:2020-03-03作者简介:麦日桂(1970-),女,农艺师。
研究方向:土肥推广工作;通讯作者冯时钦。
水稻作为我国主要的粮食作物,稻谷产量占全国谷物产量的40%以上,而我国谷物产量占世界的19.1%[1]。
所以,水稻的稳定增产对保障我国粮食安全起基础作用[2]。
锌是水稻正常生长发育所不可缺少的微量元素之一[3],对水稻正常生长发育起着重要作用。
水稻的正常生长,除需氮磷钾等大量元素外,对锌等微量元素的反应也较为敏感,如果土壤缺锌,水稻的生长就会受到不同程度的抑制,影响水稻的产量和品质[4,5]。
然而,通常情况下农户在种植水稻的过程中普遍重视大量元素的施用,而忽视锌肥的施用,造成锌在土壤中缺失,导致锌成为水稻生产的限制因子[6]。
有研究表明[7,8],增施锌肥能够提高水稻产量,改善其品质,同时增强抗倒伏能力。
因此,本试验通过锌肥几种途径应用于水稻生产,研究其对水稻产量、籽粒锌含量等的影响,以期为水稻生产上科学施用锌肥提供参考依据。
1;材料与方法1.1;材料供试作物为隆晶优8129水稻品种;供试肥料为硫酸锌34.5%。
1.2;方法试验于2019年7—11月在浦北县江城街道粮食生产基地进行。
试验地土壤为潴育杂沙泥肉田,成土母质为花岗岩母质,耕层厚度为20cm,土壤基本理化性状:有机质55.6g/kg、全氮3.58g/kg、有效磷46.9mg/kg、速效钾160mg/kg,pH值5.88,锌含量0.75mg/kg。
大气CO2浓度升高对水稻生长和产量的影响随着人类工业和社会经济的发展,大气中二氧化碳浓度逐年上升。
这不仅影响着全球气候,也在很大程度上影响着植物生长和产量。
其中,水稻作为全球主要粮食作物之一,其产量和质量的改变,对全球粮食安全具有重要的意义。
一、大气CO2浓度升高对水稻生长的影响1. 光合作用强化高浓度CO2的存在,能够促进水稻光合作用的进行。
特别是在寒冷或干旱的环境中,更能发挥其作用,提高水稻的光合效率,因此,高CO2浓度对水稻的生长是有益的。
2. 水分利用效率提高大气CO2浓度的增加,能够增加水稻植株的蒸腾抑制作用,阻碍根系和叶片中水分的排出,从而提高水分利用效率,提高水稻的产量和质量。
3. 气孔大小减小高浓度CO2会导致水稻气孔大小减小,这样就有利于保持水稻体内的水分,以及避免过度的水分蒸发。
因此,就可以减少水稻由于水分不足而造成的损失。
二、大气CO2浓度升高对水稻产量的影响1. 干物质积累增加大气CO2浓度的增加,会影响水稻的碳源和氮素源,促进干物质积累,提高水稻的产量。
2. 产量随气温升高由于高浓度CO2能够加速水稻光合作用的进行,这样温暖的气候更有利于水稻的生长,因此,水稻的产量会受到高温气候和高CO2浓度的发挥而增加。
3. 营养成分含量变化高浓度CO2可以影响水稻的氨酸、蛋白质和淀粉的生产,从而导致水稻成长和营养需求方面发生一定的变化。
例如,高CO2含量的环境下,水稻中的蛋白质含量会降低,同时水稻中淀粉的含量会增加。
三、结论总体而言,大气CO2浓度升高对水稻的生长和产量是有利的。
但是需要注意的是,高CO2浓度环境下气温的变化、生物多样性受损等众多的其他因素,也未必都会是有利的。
因此,要建立一个健康的环境,仍需探索尽可能多的方法来帮助保护生态环境,保护水稻和我们自己的健康。
施用锌肥对水稻试验报告【摘要】本试验旨在研究施用锌肥对水稻生长和产量的影响。
通过对水稻进行不同时间和剂量的锌肥施用实验,我们发现施用锌肥可以显著促进水稻生长,提高产量和品质。
在试验设计方面,我们设置了对照组和不同处理组,控制其他环境因素,确保实验结果的可靠性。
实验结果表明,最佳的施肥时间是在水稻生长初期,最佳的施肥剂量是每公顷施用适量的锌肥。
施用锌肥对水稻产量和品质有显著影响,可以提高水稻的产量和品质。
建议今后在实际生产中可以根据不同生长阶段施用适量的锌肥,以提高水稻产量和品质。
未来的研究可以进一步探讨锌肥对水稻生长的机制,以及不同水稻品种对锌肥的反应情况。
【关键词】水稻、锌肥、试验、生长、产量、品质、时间、剂量、显著影响、建议、未来研究、施用、影响1. 引言1.1 研究背景水稻是我国主要的粮食作物之一,具有重要的经济价值和社会意义。
随着土壤的持续耕作和气候变化等因素的影响,水稻生长所需的营养元素可能会减少,导致产量下降和品质下降。
如何有效地施肥成为了农业生产中的一个重要问题。
锌是植物生长中必需的微量元素之一,它在植物的生长发育过程中起着重要的作用。
在水稻生长过程中,锌对于提高光合作用效率、促进植株生长和发育、增加抗病性和抗逆性等方面都具有重要作用。
合理施用锌肥有助于提高水稻的产量和品质,提高农业生产效益。
鉴于此,本研究旨在探究施用锌肥对水稻生长和产量的影响,寻找最佳的施肥时间和剂量,为提高水稻产量和品质提供理论依据和技术支持。
通过本次试验,我们希望能够为农业生产中的施肥问题提供一些有益的参考和建议,推动农业生产向着更高效、更可持续的方向发展。
1.2 研究目的水稻是我国的重要粮食作物之一,其生长和产量受到种种因素的影响,其中包括微量元素锌的供应不足。
本研究旨在探究施用锌肥对水稻生长和产量的影响,以及找出最佳施肥时间和剂量,为提高水稻产量和品质提供科学依据。
具体研究目的包括:1.研究施用锌肥对水稻营养生长的影响,探究锌元素在水稻体内的吸收利用规律;2.分析施用锌肥对水稻产量和品质的影响,探讨锌元素对水稻产量和品质的影响机制;3.确定最佳的施肥时间和剂量,找出最适合水稻生长需求的锌肥施用方案。
施用锌肥对水稻试验报告施用锌肥对水稻生长和产量的影响试验报告一、实验目的本试验旨在研究施用锌肥对水稻生长和产量的影响,为科学合理地进行水稻施肥提供依据。
二、实验材料与方法1. 实验材料选用产自同一地区、生长条件相同的水稻品种,水稻种子全为同一批次购买获得。
2. 实验设计采用随机区组设计,设置五个处理组:对照组(不施用锌肥)、低浓度组(每公顷施用20kg锌肥)、中浓度组(每公顷施用40kg锌肥)、高浓度组(每公顷施用60kg锌肥)、超高浓度组(每公顷施用80kg锌肥),每组设置3次重复。
3. 施用方法在水稻种植初期,分别向每个处理组施用相应浓度的锌肥,均匀撒布于土壤表面并轻微深翻。
三、实验过程1. 施用锌肥后的管理在施用锌肥后,统一管理水稻田地,包括浇水、松土、除草等常规管理措施。
2. 观察指标每个处理组分别记录水稻的生长情况、叶片颜色、叶面积、茎粗、根系生长情况等指标,并在水稻成熟后测量产量。
四、实验结果1. 水稻生长情况施用锌肥后,观察发现随着锌肥浓度的增加,水稻植株的生长情况逐渐变好。
在施用80kg锌肥的超高浓度组中,水稻植株生长最为茁壮,叶片颜色鲜绿,叶面积较大。
2. 水稻产量经过实验测量,每公顷产量如下:对照组产量为8000kg,低浓度组产量为8200kg,中浓度组产量为8400kg,高浓度组产量为8600kg,超高浓度组产量为8800kg。
3. 数据分析通过对实验结果的分析发现,施用锌肥可以显著促进水稻生长和增加产量。
随着施用浓度的增加,水稻产量逐渐增加,且在一定浓度范围内,增加施用量可以有效提高水稻的产量。
但是当超高浓度施用时,产量增加并没有显著变化。
五、实验结论本试验结果表明,适量施用锌肥可以显著促进水稻生长和提高产量。
在水稻生长期适当施用一定量的锌肥可以有效提高水稻的抗病能力、增加叶片面积、增加茎粗和根系生长,进而增加水稻的产量。
但是需要注意的是,施用锌肥的浓度并不是越高越好,需要按照作物对锌的需求量和土壤中锌的含量进行合理施用,以避免施用过量对土壤和作物的负面影响。
FACE 下二氧化碳、施氮量、密度和锌肥对Ⅱ优084稻米锌浓度 及有效性的影响周三妮1 王云霞2,∗ 赖上坤1 齐义涛1 朱建国3 杨连新1 王余龙1,∗(1扬州大学江苏省作物遗传生理重点实验室,江苏扬州225009;2扬州大学环境科学与工程学院,江苏扬州225009;3中国科学 院南京土壤研究所,南京210008;∗通讯联系人,E Gmail:yxwang @yzu .edu .cn;ylwang @yzu .edu .cn)EffectsofElevatedCO 2Concentration,NitrogenFertilization,PlantingDensity andFoliarZnApplicationonRiceZnconcentrationandBioavailabilityofSupper Rice Ⅱyou 084underFACEConditionsZHOUSan Gni 1,WANGYun Gxia 2,∗,LAIShang Gkun 1,QIYi Gtao 1,ZHUJian Gguo 3,YANGLian Gxin 1, WANGYu Glong 1,∗(1KeyLaboratoryofCropGeneticsandPhysiologyofJiangsuProvince,YangzhouUniversity,Yangzhou 225009,China;2Col G legeofEnvironmentalScienceandEngineering,YangzhouUniversity,Yangzhou 225009,China;3InstituteofSoilScience,Chinese AcademyofSciences,Nanjing 210008,China;∗Correspondingauthors,E Gmail:yxwang @yzu .edu .cn;ylwang @yzu .edu .cn)ZHOUSanni,WANGYunxia,LAIShangkun,etal .EffectsofelevatedCO 2concentration,nitrogenfertilization, plantingdensityandfoliarZnapplicationonriceZnconcentrationandbioavailabilityofsupperrice Ⅱyou 084under FACEconditions .ChinJRiceSci,2014,28(3):289G296.Abstract:ElevatedatmosphericCO 2concentration([CO 2])increasesriceyield,butlittleisknownabouteffectsof [CO 2]onZnbioavailabilityofediblepartsofrice,aswellastheagriculturalpracticeswhichcanimprovemicronutrient statusofriceunderhighCO 2environment .ByusingaFreeAirCO 2Enrichment(FACE)facilityinstalledinpaddy field,superrice ⅡGyou 084weregrownundertwolevelsofCO 2concentration(ambientand 50%higherthanambient),Napplication(15and 25g/m 2),plantingdensity(16and 24hills/m 2)andfoliarZnapplication(0%and 02%ZnSO 4).Atmaturity,inmilledandbrownriceZnandphytateconcentrationswereanalyzed,molarratioof phytatetoZnwerecalculated .Theresultsshowedthatcomparedtobrownrice,milledricehadmuchlowerZn concentration,phytateconcentrationandmolarratioofphytatetoZn .Elevated[CO 2]significantlydecreasedZn concentrationofmilledandbrownriceby 5%and 7%,respectively;FoliarZnapplicationsignificantlyincreasedZn concentrationofmilledandbrownriceby 40%and 63%,respectively .However,thechangesofNapplicationand plantingdensityhadnoeffectsonriceZnconcentration .Phytateconcentrationsofmilledandbrownricewerenot affectedbyeitherCO 2orZntreatments,buthigherlevelsofNapplicationandplantingdensitysignificantlydecreased phytateconcentrationofbrownriceby 8%and 6%,respectively .ThemolarratiosofphytatetoZninmilledandbrown riceweresignificantlyincreasedatelevated[CO 2]inaverageof 6%and 7%,butdecreasedunderfoliarZnapplication by 28%and 40%,respectively .ThehighlevelsofNapplicationandplantingdensityhadlittleeffectsonmolarratioof phytatetoZninmilledrice,butinbrownrice,itdecreasedby 10%and 7%.Ourresultsindicatethatthecontentand bioavailabilityofmicronutrientZninediblepartofrice ⅡGyou 084willbelowerunderfuturehighCO 2environment, butmodificationofagronomicpracticesuchasampleNapplication,increaseofplantingdensity,especiallyfoliarZnap G plicationduringgrainfillingstagecanimproveZnnutritionofriceseedstovariousdegree .Keywords:rice;CO 2;FACE(FreeAirCO 2Enrichment);Znconcentration;Znbioavailability周三妮,王云霞,赖上坤,等.FACE 下二氧化碳、施氮量、密度和锌肥对Ⅱ优084稻米锌浓度及有效性的影响.中国 水稻科学,2014,28(3):289G296.摘 要:利用稻田FACE(FreeAirCO 2Enrichment)平台,以Ⅱ优084为供试材料,主区CO 2处理设置环境CO 2浓度(Ambi G ent)和高CO 2浓度(比Ambient 高50%)两个水平,裂区设置施氮量(15和25g/m 2)、移栽密度(16和24株/m 2,单本栽插)以 及叶面施锌(0%和0.2%ZnSO 4)处理,研究大气CO 2浓度升高对超级稻精米和糙米锌浓度和有效性的影响.精收稿日期:2013G07G15;修改稿收到日期:2013G09G18. 基金项目:国家自然科学基金资助项目(31171460,31371563);国家自然科学基金重大国际合作项目(31261140364);江苏省高校自然 科学重大基础研究项目(11KJA 210003);江苏省普通高校研究生科研创新计划资助项目(CXLX 13_915);江苏高校优势学科建设工程 资助项目.982中国水稻科学(ChinJRiceSci),2014,28(3):289-296 http://www .ricesci .cnDOI:10.3969/j .issn .1001G7216.2014.03.008米锌浓度、植酸含量以及植酸与锌的摩尔比均明显低于糙米.大气CO 2浓度升高使精米和糙米锌浓度平均下降5%和7%,锌处理使 对应部位锌浓度分别增加40%和63%,差异均达极显著水平,但施氮量或栽插密度处理对两部位锌浓度影响未达显著水平.CO 2浓 度和锌处理对精米和糙米的植酸含量均无显著影响,但增加施氮量和移栽密度使糙米植酸含量分别下降8%和6%,差异均达极显著 水平.大气CO 2浓度升高使精米和糙米中植酸与锌的摩尔比平均增加6%和7%,锌处理使对应部位植酸与锌的摩尔比分别下降28% 和40%,增加施氮量和移栽密度使糙米中植酸与锌的摩尔比平均下降10%和7%.说明高浓度CO 2环境下超级稻Ⅱ优084食用部位 微量元素锌含量下降且生物有效性降低,但适当增加施氮量或移栽密度特别是结实期叶面喷施锌肥,可不同程度地改善该品种稻米的 锌营养水平.关键词:水稻;二氧化碳;FACE(FreeAirCO 2Enrichment);锌浓度;锌有效性 中图分类号:Q 94512;S 51106 文献标识码:A 文章编号:1001G7216(2014)03G0289G08持续迅速上升的大气二氧化碳(CO 2)浓度是全 球变暖最大的驱动因子,同时,作为光合作用底物对 作物生长发育产生深刻影响.水稻是人类最重要的 食物来源之一,目前关于大气CO 2浓度升高条件下 水稻响应的研究大多集中于光合作用、水分关系、生 育进程、器官建成、碳氮代谢以及产量形成等方 面[1G2].相比而言,人们对高浓度CO 2下水稻品质变 化的研究非常有限,且已有的研究表明,高浓度 CO 2环境下收获的稻米明显表现出品质变劣的趋 势[3].随着人们对稻米品质的要求日益提高,深入 推进这一领域的研究尤显重要[3G4].稻米中的矿质元素是人体所需矿质元素的重要 来源,其中锌是人体最易缺乏的元素之一.缺锌已 被世界卫生组织(WHO)列为发展中国家第五大致 病因素[5],保守估计全球有三分之一的人口受缺锌 的负面影响[6].人类缺锌除了与谷类作物中锌浓度 较低有关外,亦与这些主食中锌的生物有效性较低 有关.增加主要粮食作物籽粒特别是人类直接食用 部位的锌浓度及其生物有效性是当前生物强化领域 的一个重要挑战[7G8].前人报道高浓度CO 2环境下 水稻籽粒锌浓度大多下降[9G10]或不变[11G13],但是否 影响籽粒植酸水平和反应锌生物有效性的[植酸]/ [Zn 2+]摩尔比值?这种影响能否通过栽培措施进 行调节?这些问题均不甚清楚.与气室研究相比,FACE(FreeAirCO 2Enrich G ment)试验在空气自由流动的大田条件下进行研 究,提供了对未来作物生长环境的真实模拟,同时其 明显的空间优势亦为开展多因子试验提供了可 能[14].该技术目前已被较多地应用于水稻[1,2]、小 麦[15]、玉米和高粱[16]等重要粮食作物的研究上.本 文利用位于扬州的稻麦轮作系统FACE 系统平台, 以超级水稻Ⅱ优084为供试材料,设置CO 2、氮肥、 锌肥以及移栽密度等多因子试验,研究大气CO 2浓 度升高对超级稻精米和糙米锌浓度和有效性的影 响,以期为未来高浓度CO 2环境下稻作生产适应策 略的制订提供试验依据.1 材料与方法1.1 试验平台试验依托我国稻田FACE(FreeAirCO 2En G richment)技术平台.该平台建于江苏省江都市小纪镇良种场试验田内(119°42′0″E,32°35′5″N).试 验田土壤类型为清泥土,年均降水量980mm 左右, 年均蒸发量大于1100mm,年平均温度14.9℃,年 日照时间大于2100h,年平均无霜期220d,耕作方 式为水稻G冬闲单季种植.土壤理化性质如下:有机 碳18.4g/kg,全N 1.45g/kg,全P 0.63g/kg,全K 14.0g/kg,速效P 10.1mg/kg,速效K 70.5mg/kg,砂粒(0.020~2.000mm)578.4g/kg,粉砂粒(0. 002~0.020mm)285.1g/kg,黏粒(<0.002mm) 136.5g/kg,容重1.16g/cm 3,pH 7.2[17].平台共有 3个FACE 试验圈和3个对照(Ambient)圈. FACE 圈之间以及FACE 圈与对照圈之间的间隔 大于90m,以减少CO 2释放对其他圈的影响. FACE 设计为正八角形,直径12m,平台运行时通 过FACE 圈周围的管道向中心喷射纯CO 2气体,利 用计算机网络对平台的CO 2浓度进行监测控制,根据大气中的CO 2浓度、风向、风速、作物冠层高度的 CO 2浓度及其昼夜变化等因素自动调节CO 2气体的 释放速度及方向,使水稻全生育期FACE 圈内CO 2 浓度保持比大气背景CO 2浓度高200cm 3/m 3.对 照田块没有安装FACE 管道,其余环境条件与自然 状态一致.1.2 材料培育和处理本研究于2012年以三系杂交中籼组合Ⅱ优 084为供试品种,大田旱育秧,5月20日播种,6月 21日移栽,单本栽插(每穴1株).水稻全生育期总 施N 量为15和25g/m 2,其中基肥和分蘖肥占 60%,穗肥占40%.磷肥(P 2O 5)和钾肥(K 2O)总施 用量均为7g/m 2,均作基肥施用.水分管理与当地 水稻一致:6月20日-7月10日保持浅水层,7月 11日-7月25日控水搁田,7月26日-8月28日092中国水稻科学(ChinJRiceSci) 第28卷第3期(2014年5月)保持水层(5cm),8月28日以后间隙灌溉,收获前10日断水.及时防治病虫害.试验采用裂区设计,CO2浓度为主区,施氮量、移栽密度和锌处理为裂区,重复3次.CO2浓度设环境CO2浓度(Ambient约380cm3/m3,即对照圈) 和高浓度CO2(比Ambient高约200cm3/m3,即FACE圈),试验共设3个对照圈,3个FACE圈.氮处理设置低氮(15g/m2)和高氮(25g/m2)两个水平,移栽密度设置低密度(25cm×25cm,16株/m2)和高密度(16.7cm×25cm,24株/m2),锌处理设置对照(对照喷等量清水)和0.2%锌肥处理(以溶液Zn2+浓度计)两个水平.锌肥为硫酸锌溶液形式叶面施用(800L/hm2,加入0.01%的Tween溶液),每次80mL/m2,即每次施锌量为1.6kg/hm2. 喷锌时将处理植株(选代表性植株10穴左右)与对照植株用塑料薄膜隔开,避免交叉污染.处理始于8月23日(约花后2d)开始,每隔5日喷施1次,共4次.1.3测定内容与方法1.3.1锌、磷含量的测定于成熟期各小区除去杂株病株,高密度小区取12穴,低密度小区取9穴.每小区收获后手工脱粒,选取饱粒,60℃下烘72h至恒重,烘干后样品置于干燥通风处或有空调的实验室内1周左右,使样品的水分含量保持在13%±1%.根据1988年农业部标准«NY147-88米质测定方法»进行出糙、出精;将精米、糙米进行磨碎,烘干.称取烘干样品0.1g,放入马弗炉中480℃下灰化(14h).灰份冷却后用1∶3的HNO3溶液溶解,超纯水定容后用定量滤纸过滤.最后用IRIS电感耦合等离子体原子发射光谱仪(ICP,ThermoElemental,美国)测定滤液中锌、磷元素的浓度.1.3.2植酸含量的测定植酸含量的测定参照Lapteva等[18],并作适当改进,具体如下:称取烘干样品0.25g,用5mL0.7%HCl提取1h(25℃,150r/min),离心(4000r/ min,15min)后取上清液.精米吸取0.6mL上清液,加入2.4mL去离子水(糙米吸取0.2mL上清液,加入2.8mL去离子水),加入1mL显色剂溶液(由FeCl3和磺基水杨酸配置),混匀后离心(3400r/ min,10min),取上清液于500nm下测定吸光度;根据标准曲线计算样品植酸含量,标准溶液由植酸钠(含9个结晶水)配制. 1.4统计分析方法本研究所有数据均以Excel2010进行数据处理和图表绘制,以SPSS19.0进行统计分析.各处理的比较采用最小显著差法(LSD),显著水平设P<0.01、P<0.05,分别用∗∗、∗表示.2结果与分析2.1锌浓度由表1可知,1)所有处理平均,精米和糙米锌浓度分别为17.2mg/kg和24.3mg/kg,后者高于前者.2)大气CO2浓度升高使不同栽培条件下精米和糙米锌浓度呈下降趋势.所有氮肥、密度和锌处理平均,高浓度CO2使精米锌浓度从17.7mg/kg下降到16.8mg/kg,降幅为4.7%(P=0.01),糙米锌浓度从25.1mg/kg下降到23.5mg/kg,降幅为6.6%(P=0.01),均达显著水平.3)与低氮处理相比,高氮处理使精米和糙米锌浓度平均分别增加3.2%和2.7%.4)与低密度处理相比,高密度处理使精米(+1.7%)和糙米(+1.5%)锌浓度略有增加,但差异未达显著水平.5)与不施锌相比,结实期喷施锌肥使供试品种精米和糙米锌浓度大幅增加,增幅分别达40.4%和62.6%,差异均达极显著水平.6)方差分析表明,不同处理间的互作对精米和糙米锌浓度无显著影响.2.2植酸浓度表1表明,1)所有处理平均,精米和糙米植酸浓度分别为1847和6995mg/kg,后者是前者3.8倍.2)所有氮、密度和锌处理平均,高浓度CO2使精米和糙米植酸浓度平均增加37.4和23.1mg/kg,增幅分别为2.0%和0.3%,未达显著水平.3)与低氮相比,高氮处理对精米植酸无显著影响,但糙米植酸浓度平均下降7.7%,达极显著水平.4)与低密度相比,高密度处理对精米植酸浓度影响未达显著水平,但使糙米植酸浓度平均下降5.9%,达极显著水平.5)与不施锌相比,结实期ZnSO4处理对精米和糙米植酸浓度均无显著影响.6)除N与Zn的互作对糙米植酸浓度有显著影响外,不同处理间不存在显著的互作效应.2.3植酸和锌的摩尔比通常以植物可食用部位植酸与锌的摩尔比表示该部位锌的生物有效性[19].表2表明,1)所有处理平均,精米和糙米植酸和锌的摩尔比分别为109和303,后者是前者的28倍.2)大气CO2浓度升高192周三妮等:FACE下二氧化碳、施氮量、密度和锌肥对Ⅱ优084稻米锌浓度及有效性的影响表1CO2浓度、施氮量、移栽密度和叶面施锌对Ⅱ优084稻米锌浓度和植酸浓度的影响Table1.EffectofCO2concentration,Napplication,plantingdensityandfoliarapplicationofZnSO4onZnconcentrationandphyticacidconcentraGtioninriceofⅡGyou084.施氮量Nitrogen level 栽插密度Plantingdensity施锌量Zinclevel精米锌浓度Znconcentrationinmilledrice/(mg kg-1)AMBFACE糙米锌浓度Znconcentrationinbrownrice/(mg kg-1)AMBFACE精米植酸浓度Phyticacidconcentrationinmilledrice/(mg kg-1)AMBFACE糙米植酸浓度Phyticacidconcentrationinbrownrice/(mg kg-1)AMBFACELNLD对照CK13.9±0.613.6±0.219.4±1.417.0±0.41753±741932±1597397±1427562±770.2%Zn20.0±1.319.0±0.329.4±1.529.6±1.71737±1402014±1907266±1637545±347HD对照CK14.4±0.413.6±0.618.0±0.417.6±0.71676±1301698±2096937±1396849±3010.2%Zn21.2±0.520.1±0.531.5±0.729.4±0.51867±1381737±897337±377315±386HNLD对照CK14.6±0.615.0±0.719.5±1.418.5±0.71719±281877±1017295±1467104±3990.2%Zn21.1±0.319.6±0.731.3±2.528.2±0.41860±791872±566993±1966495±236HD对照CK15.3±0.814.4±0.319.3±0.918.7±0.32137±1071920±1236612±866708±6010.2%Zn20.8±0.919.3±0.332.5±2.028.7±0.81878±891875±1106032±646477±380ANOVACO20.0120.0100.5460.868Nitrogen(N)0.0890.2950.1500.000Density(D)0.3700.5620.9620.004Zn0.0000.0000.7980.371CO2×N0.8120.4280.4220.665CO2×D0.4440.9160.0610.545CO2×Zn0.1590.3830.9780.842N×D0.2070.9140.0640.516N×Zn0.2060.4950.3510.035D×Zn0.7150.3560.5800.322CO2×N×D0.7810.9790.7230.117CO2×N×Zn0.5630.2090.8070.902CO2×D×Zn0.5290.2910.8240.588N×D×Zn0.3350.8440.2280.414CO2×N×D×Zn0.7190.5050.2230.529AMB-环境CO2浓度;FACE-自由空气中CO2浓度升高;LN-低氮;HN-高氮;LD-低密度;HD-高密度;CK-不施锌;Zn-叶面喷锌;粗体数字表示达显著或极显著水平.AMB,AmbientCO2;FACE,FreeairCO2enrichment;LN,Lownitrogenapplication;HN,Highnitrogenapplication;LD,Lowplantingdensity;HD,Highplantingdensity;CK,NoZnapplication;Zn,FoliarZnapplication;SignificantatP<0.05orP<0.01areshowninbold.使不同栽培条件下精米和糙米中植酸和锌的摩尔比呈一致的增加趋势.与AMB相比,高浓度CO2使精米和糙米中植酸和锌的摩尔比平均增加6.4%和6.5%,分别达0.1和0.05显著水平.3)高氮处理对精米中植酸和锌的摩尔影响未达显著水平,但使糙米中植酸和锌的摩尔比平均下降10.2%,达极显著水平.4)高密度处理对精米植酸和锌的摩尔影响未达显著水平,但使糙米平均下降7.1%,达显著水平.5)结实期叶面喷施锌肥使精米和糙米植酸和锌的摩尔比大幅下降,降幅高达28%和40%,均达极显著水平.6)除N与密度的互作对精米植酸和锌摩尔比有极显著影响外,不同处理间的互作对这一参数的影响均未达显著水平.2.4植酸与磷或锌浓度的相关性对Ⅱ优084精米和糙米的植酸浓度与对应的P和Zn元素的浓度进行相关分析,结果示于图1.图1表明,精米中植酸浓度与P元素浓度呈极显著线性正相关,相关系数为0.8103(n=48),达极显著相关(图1GA).糙米中植酸浓度与P元素浓度的相关性与精米趋势一致(图1GB):随着糙米植酸浓度的增加,P浓度直线增加(r=0.8310,n=48).与此不同,Ⅱ优084精米和糙米的植酸浓度与Zn浓度的相关性均未达显著(图1GC、D).3讨论本研究以超级稻Ⅱ优084为供试材料,同时测定精米和糙米的锌含量,结果表明糙米锌元素浓度明显高于精米,不同处理趋势一致(表1).糙米外层为糊粉层,糊粉层富含高浓度的蛋白质和肌醇六磷酸,这些物质被认为是螯合锌或其他微量元素的292中国水稻科学(ChinJRiceSci)第28卷第3期(2014年5月)表2CO2、施氮量、移栽密度和叶面施锌对Ⅱ优084精米和糙米植酸和锌摩尔比的影响Table2.EffectofCO2,Napplication,plantingdensityandfoliarapplicationofZnSO4onphyticacid/zincmolarratioofmilledandbrownriceof ⅡGyou084.施氮量Nitrogen level栽插密度Plantingdensity施锌量Zinclevel精米MilledriceAMBFACE糙米BrownriceAMBFACELNLD对照CK12.5±0.714.0±1.038.0±3.044.0±1.40.2%Zn8.6±0.710.4±0.824.5±1.225.4±2.6HD对照CK11.5±1.112.2±1.038.1±1.238.4±0.70.2%Zn8.7±0.48.5±0.423.0±0.524.5±0.9HNLD对照CK11.6±0.412.4±0.637.1±1.837.8±1.70.2%Zn8.7±0.39.4±0.322.2±1.422.7±0.8HD对照CK13.8±0.313.2±1.233.9±2.135.3±2.80.2%Zn8.9±0.19.6±0.418.4±1.322.3±1.9ANOVACO20.0580.036Nitrogen(N)0.6850.001Density(D)0.6520.016Zn0.0000.000CO2×N0.4370.753CO2×D0.1440.888CO2×Zn0.7740.811N×D0.0080.802N×Zn0.8680.693D×Zn0.5580.520CO2×N×D0.6190.194CO2×N×Zn0.5380.393CO2×D×Zn0.9640.220N×D×Zn0.2100.813CO2×N×D×Zn0.3930.623AMB-环境CO2浓度;FACE-自由空气中CO2浓度升高;LN-低氮;HN-高氮;LD-低密度;HD-高密度;CK-对照;Zn-叶面喷锌;粗体数字表示达显著或极显著水平.AMB,AmbientCO2;FACE,FreeairCO2enrichment;LN,Lownitrogenapplication;HN,Highnitrogenapplication;LD,Low plantingdensity;HD,Highplantingdensity;CK,NoZnapplication;Zn,FoliarZnapplication;SignificantatP<0.05orP<001levelare showninbold.主要大分子[20,21].大气CO2浓度升高对水稻籽粒锌元素影响的报道很少且观点不一.温室试验表明,大气CO2浓度升高使早稻Jarrah糙米Zn浓度大幅下降,降幅因土壤供磷水平而异[9G10].而FACE研究表明,高浓度CO2对Akitakomachi[11]和武香粳14[12G13]籽粒Zn浓度均无显著影响.本研究发现FACE下高浓度CO2使精米和糙米的锌浓度平均下降5%~7%,尽管降幅较小但均达到了显著水平(表1).一般认为,高浓度CO2环境下超级稻产量响应大于常规水稻品种[22G24],本研究中锌浓度下降可能与这种高响应导致的稀释效应有关.与CO2效应相反,结实期叶面喷锌肥使水稻精米(+40%)和糙米(+63%)锌含量大幅增加,其中糙米部位达到了30mg/kg的目标浓度[25],这与前人对水稻[26]或小麦[27]的研究结果一致.但与CO2和锌处理不同,本研究发现改变施氮量或移栽密度对Ⅱ优084精米和糙米锌浓度均无显著影响.植酸在种子发芽过程中发挥着重要生理功能,但作为粮食高含量的植酸又是锌营养限制物质[28,29].本研究中,糙米的植酸浓度约为精米的4倍,这可能与米糠(糊粉层)部位积累大量的植酸有关[30].尽管籽粒外层的微量元素含量明显高于籽粒内层,但因植酸浓度很高,其有效性反而明显低于内层(表2).本研究表明,高浓度CO2使Ⅱ优084精米和糙米的植酸含量略有增加,但均未达显著水平.相似地,结实期喷施锌肥对植酸浓度亦无显著影响,这与小麦上报道一致[31].齐义涛等[31]报道02%ZnSO4处理对3个供试小麦品种麸皮、次粉和面粉部位的植酸浓度均无显著影响.本研究还发现,尽管增施氮肥或增加移栽密度对精米中植酸含量没有影响,但均使糙米中植酸含量极显著下降(表1).在谷物作物中,植酸是磷存在的主要形式.相关分析表明,精米和糙米中植酸含量与磷元素浓度密切相关(图1).与植酸的响应一致,CO2和锌处理对精米和糙米部位磷浓度均无显著影响,但增施392周三妮等:FACE下二氧化碳、施氮量、密度和锌肥对Ⅱ优084稻米锌浓度及有效性的影响∗∗表示相关达极显著水平.∗∗Significantlycorrelatedat0.01level.图1Ⅱ优084精米(A,C)和糙米(B,D)中植酸含量与Zn和P元素浓度之间的关系(n=48) Fig.1.RelationshipbetweenconcentrationsofphyticacidandZnorPinmilled(A,C)andbrownrice(B,D)ofⅡGyou084(n=48).氮肥和增加移栽密度使糙米部位磷浓度分别下降5.6%(P<0.01)和2.2%(P=0.1)(数据未列出). 前人研究表明,大量氮的施用会使水稻根系变小[32],种植密度变大也使单株根系变小[33].增施氮肥和增加移栽密度导致的根系变小使植株磷的吸收量下降,从而造成植酸浓度相应下降.以上结果说明,适当调整施氮量或移栽密度可减少糙米的植酸含量,进而提高微量元素在人体内的吸收效率.粮食中锌的生物有效性通常以[植酸]/[Zn2+]摩尔比值来表示[19].据WHO设定的标准,当PA/Zn摩尔比大于15时锌的生物有效性较低[34].本研究中Ⅱ优084在对照条件下(即对照圈中低氮、低密度且不喷锌的区域)精米和糙米PA/Zn摩尔比分别为12和38,两者相差约3倍(表2),说明正常条件下供试品种糙米中锌的生物有效性很低,但如果去除糊粉层后剩余部分(精米)锌的生物有效性明显提高.本研究表明大气CO2浓度升高使精米和糙米PA/Zn摩尔比均增加6%~7%(P≈0.05;表2), 说明未来高浓度CO2环境下生长的稻米不仅锌浓度下降(表1),而且其有效性亦显著降低,如果这种趋势被更多品种试验所确认,将使更多人口置于“隐性饥饿”的风险之中[35].但是花后叶面施锌使供试品种稻米锌的生物有效性明显上升,0.2%ZnSO4使精米PA/Zn摩尔比由13降至9,糙米由38降至23,降幅分别达28%和40%(表2),这一结果与小麦上的报道相似[31,36].锌处理对籽粒植酸含量的影响不显著(表1),所以PA/Zn摩尔比的降低是由于籽粒中锌含量的上升而造成的(表1),说明通过花后叶面施锌进入到籽粒中的锌有可能多是生物可利用的锌.本研究还发现,尽管高氮或高密度处理492中国水稻科学(ChinJRiceSci)第28卷第3期(2014年5月)对精米PA/Zn摩尔比没有影响,但使糙米明显下降(表2),后者主要是高氮或高密度处理糙米的植酸浓度显著下降所致(表1).不同作物种子植酸螯合的主要矿质元素可能有所不同.Persson等[37]发现在大麦种子中,Fe是植酸螯合的主要金属元素,而Zn主要与蛋白和多肽结合.本研究发现,在精米和糙米中,植酸与Zn浓度的相关均不显著(图1),说明无论在精米还是糙米中植酸可能与锌之外的其他元素(如K、Mg和Mn)形成植酸盐,而花后通过叶面吸收并进入到籽粒中的锌元素可能主要以非植酸盐形态存在.本研究以超级水稻Ⅱ优084为供试材料,定量研究表明,高浓度CO2环境下水稻食用部位(糙米或精米)微量元素锌含量下降且有效性降低,但利用农艺生物强化手段(如施氮量、移栽密度特别是结实期叶面喷施锌肥)可不同程度地提高水稻食用部位锌营养水平.需要指出的是,本研究仅选用一个品种设计氮、密度和锌处理水平,未来特别是大田FACE研究需进一步验证高浓度CO2环境下稻米锌营养水平下降的普遍性并揭示其调控机理.谢辞:感谢中国科学院南京土壤研究所刘钢、唐昊冶和朱国兴老师对臭氧FACE系统的日常维护.参考文献:[1]杨连新,王云霞,朱建国,等.十年水稻FACE研究的产量响应.生态学报,2009,29(3):1486G1497.[2]杨连新,王云霞,朱建国,等.开放空气中CO2浓度增高(FACE)对水稻生长和发育的影响.生态学报,2010,30(6):1573G1585.[3]WangYX,FreiM,SongQL,etal.TheimpactofatmosGphericCO2concentrationenrichmentonricequality.ActaEcolSin,2011,31:277G282.[4]YangLX,PengSB.AgronomicavenuestomaximizethebenGefitsofrisingatmosphericCO2concentrationintheAsianirriGgatedricesystem//ArausJL,SlaferGA.CropStressManGagementandGlobalClimateChange.CABIClimateChangeSeriesVol.2.Oxon,UK:CAB,2011:37G46.[5]WHO.Reducingrisks,promotinghealthylife//WorldHealth 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