叶面喷锌时期对不同夏玉米品种植株微量元素含量及分配的影响

doi:10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.01.002

摘要/Abstract

摘要： 在大田条件下，研究叶面喷锌时期（不喷锌、苗期和拔节期1∶1喷锌、拔节期和大口期1∶1喷锌、大口期喷锌，喷锌量均为ZnSO4·7H2O 4.5 kg/hm2）对10个夏玉米品种植株中铜、锰、铁、锌含量及分配的影响，探讨产量和微量元素含量间的关系，为叶面锌肥在夏玉米生产上的合理应用提供科学依据。结果表明，与不喷锌处理相比，拔节期和大口期1∶1喷锌显著提高了夏玉米籽粒中铜和锌含量，提高了籽粒中铜、铁、锌累积量，显著提高了铜的收获指数，但降低了锌的收获指数，对锰、铁含量及其收获指数均无显著影响。品种间比较，发现迪卡653籽粒中铜含量最高，谷神玉66籽粒中锰和锌含量最高，隆平638和伟科702籽粒中铁含量最高，平均值分别为9.71、9.56、50.74、51.83 mg/kg；铜、锰、铁、锌的收获指数分别以迪卡653、秋乐618、伟科702、德单5号最高。与不喷锌处理相比，喷锌处理产量均显著提高，以拔节期和大口期1∶1喷锌处理、大口期喷锌处理较高，两者差异不显著，分别提高3.2%、4.7%。产量与籽粒锌含量及其他组织铜、锰含量呈显著或极显著负相关，籽粒锌含量与籽粒铜含量及其他组织铜、锰含量呈显著或极显著正相关，籽粒锰含量与籽粒铁含量、其他组织铜含量与其他组织锰含量均呈极显著正相关。总体来看，在夏玉米生产中，拔节期和大口期1∶1叶面喷施锌肥能够提高夏玉米籽粒中铜、铁、锌等微量元素的累积量和产量，达到籽粒产量和矿质元素营养品质同步提高的目的，可在大田中进行推广应用。

关键词: 夏玉米, 品种, 喷锌时期, 产量, 微量元素, 含量, 分配

Abstract: The effects of foliar zinc（Zn）stages［no foliar Zn（Zn0），foliar Zn of 1∶1 at seedling and jointing stage（Zn1），foliar Zn of 1∶1 at jointing and flare opening stage（Zn2）and foliar Zn at flare opening stage（Zn3），4.5 kg/ha ZnSO4·7H2O］on the content and distribution of cuprum（Cu），manganese（Mn），ferrum（Fe）and Zn of 10 summer maize varieties were studied in field，and the relationship between grain yield and microelement content was explored，so as to provide scientific basis for the rational application of Zn fertilizer in summer maize production. The results showed that compared with Zn0 treatment，Zn2 treatment increased the content of Cu and Zn and accumulation of Cu，Fe and Zn in content and HI of Mn and Fe. Dika 653 had the highest Cu content in grains，Gushenyu 66 had the highest Mn and Zn contents in grains，Longping 638 and Weike 702 had the highest Fe content in grains，which were 9.71，9.56，50.74 and 51.83 mg/kg，respectively.Dika 653，Qiule 618，Weike 702 and Dedan No.5 had the highest HI of Cu，Mn，Fe and Zn，respectively. Compared with Zn0 treatment，Zn1，Zn2 and Zn3 treatments significantly increased the yield，the yields of Zn2 and Zn3 treatments were higher，which increased by 3.2% and 4.7% respectively，and there was no significant difference between the two treatments. The yield had significant or extremely significant negative correlations with Zn content in grains and contents of Cu and Mn in the other tissues，Zn content in grains had significant or extremely significant positive correlations with Cu content in grains and contents of Cu and Mn in the other tissues，and there were significant positive correlations between Mn content and Fe content in grains，between Cu content and Mn content in the other tissues. By comprehensive consideration，foliar Zn of 1∶1 at jointing and flare opening stage could enhance the Cu，Fe and Zn accumulation in grains and yield，achieve the goal of simultaneous increase of grain yield and mineral element nutrient quality，and thus could be promoted in the maize production.

Key words: Summer maize, Variety, Foliar zinc stage, Yield, Microelement, Concentration, Distribution

中图分类号:

S513

张盼盼, 乔江方, 李川, 张美微, 牛军, 何佳雯. 叶面喷锌时期对不同夏玉米品种植株微量元素含量及分配的影响[J]. 河南农业科学, 2023, 52(1): 11-23.

ZHANG Panpan, QIAO Jiangfang, LI Chuan, ZHANG Meiwei, NIU Jun, HE Jiawen. Effects of Foliar Zinc Stages on Concentration and Distribution of Microelement in Different Summer Maize Varieties[J]. Journal of Henan Agricultural Sciences, 2023, 52(1): 11-23.

参考文献

［1］曹雅琪，王寅，朱琳，等.土壤-作物系统综合管理对春玉米产量及磷、钾养分利用的长期影响［J］.华中农业大学学报，2022，41（2）：88‑97.
CAO Y Q，WANG Y，ZHU L，et al.Long‑term effects of integrated soil‑crop system management on spring maize yield and use efficiency of phosphorus and potassium［J］.Journal of Huazhong Agricultural University，2022，41（2）：88‑97.
［2］WENDKUUNI F，ANN D，DIEDERIK P L，et al.Trace element content in cereals from a gold mining site in Burkina Faso and intake risk assessment［J］.Journal of Environmental Management，2019，248：109292.
［3］MAUD I，TENAILLON M，MATTHEW B，et al.Genome size and transposable element content as determined by high‑throughput sequencing in maize and Zea luxurians［J］.Genome Biology and Evolution，2011，3：219‑229.
［4］QURESHI M T，IQBAL N，NOORKA I R，et al.Bio‑fortification of iron and zinc improves the biomass，uptake，distribution and yield of different maize varieties［J］.Journal of Plant Nutrition，2020，44（1）：120‑129.
［5］LIU X G，YU Y，LIU Q，et al.A Na2CO3‑responsive chitinase gene from leymus chinensis improve pathogen resistance and saline‑alkali stress tolerance in transgenic tobacco and maize［J］.Frontiers in Plant Science，2020，11：504.
［6］毛晖.锌肥与水分对旱地缺锌区玉米生长及品质的影响［D］.杨凌：西北农林科技大学，2013.
MAO H.Effects of zinc fertilizer and water on maize growth and quality in zinc deficiency area of dryland［D］.Yangling：Northwest A&F University，2013.
［7］任先顺，王建康，谷峰，等.不同微量元素锌、硼浓度对玉米生长的影响［J］.安徽农业科学，2019，47（12）：174‑177.
REN X S，WANG J K，GU F，et al.Effects of different concentrations of trace element boron and zinc on corn growth［J］.Journal of Anhui Agricultural Sciences，2019，47（12）：174‑177.
［8］蒋曦龙，王澜，乔月彤，等.叶面喷锌对两种类型玉米产量、籽粒锌等矿质营养元素含量的影响［J］.山东农业科学，2021，53（3）：72‑78.
JIANG X L，WANG L，QIAO Y T，et al.Effects of foliar spraying zinc on yield and contents of zinc and other mineral elements of two maize cultivars［J］.Shandong Agricultural Sciences，2021，53（3）：72‑78.
［9］王建康，魏延青，王智明，等.不同锌硼元素含量BB肥对玉米生长的影响［J］.黑龙江农业科学，2019（7）：61‑65.
WANG J K，WEI Y Q，WANG Z M，et al.Effects of different Zn and boron contents of BB fertilizer on maize growth［J］.Heilongjiang Agricultural Sciences，2019（7）：61‑65.
［10］张盼盼，乔江方，李毓珍，等.喷锌时期对不同夏玉米品种籽粒产量及锌含量的影响［J］.河南农业科学，2022，51（6）：22‑31.
ZHANG P P，QIAO J F，LI Y Z，et al.Effect of foliar zinc stage on the grain yield and zinc content of different summer maize varieties［J］.Journal of Henan Agricultural Sciences，2022，51（6）：22‑31.
［11］RADOSTAW S，SZOSTEK R，ZDZISTAW C，et al.Effect of soil contamination with fluorine on the yield and content of nitrogen forms in the biomass of crops［J］.Environmental Science and Pollution Research International，2017，24（9）：8588‑8601.
［12］昝亚玲，王朝辉，毛晖，等.施用硒、锌、铁对玉米和大豆产量与营养品质的影响［J］.植物营养与肥料学报，2010，16（1）：252‑256.
ZAN Y L，WANG Z H，MAO H，et al.Effect of Se，Zn and Fe application on yield and nutritional quality of maize and soybean［J］.Plant Nutrition and Fertilizer Science，2010，16（1）：252‑256.
［13］李宇航，杜天庆，龚芮，等.叶面喷锌对糯玉米生理特性、籽粒锌含量及产量的影响［J］.河南农业科学，2020，49（10）：26‑32.
LI Y H，DU T Q，GONG R，et al.Effect of foliar application of zinc on physiological characteristics，grain Zn content and yield of waxy corn［J］.Journal of Henan Agricultural Sciences，2020，49（10）：26‑32.
［14］王建伟.硒锌对典型旱地主要作物产量及矿质营养的影响［D］.杨凌：西北农林科技大学，2012.
WANG J W.Effects of selenium and zinc on yield and mineral nutrition of main crops on dryland［D］.Yangling：Northwest A&F University，2012.
［15］李辛.锌肥施用方式对玉米锌吸收积累的影响［D］.长春：吉林农业大学，2013.
LI X.The effect of application method of Zn fertilizer on zinc absorption and accumulation of maize［D］.Changchun：Jilin Agricultural University，2013.
［16］曹桂元.低浓度下重金属对玉米生物量和籽粒Cu、Zn、Fe、Mn含量的影响研究［D］.太原：山西农业大学，2014.
CAO G Y.The effect of heavy metals in low content on the biomass and the content of Cu，Zn，Fe，Mn in grain of maize［D］.Taiyuan：Shanxi Agricultural University，2014.
［17］陈洁.富铁玉米种质的筛选及铁、锌遗传规律研究［D］.雅安：四川农业大学，2007.
CHEN J.Selection of maize germ plasm with high iron and study on genetic laws of iron and zinc［D］.Yaan：Sichuan Agricultural University，2007.
［18］孙建华.玉米施锌吸收积累及有效化调控机理的研究［D］.长春：吉林农业大学，2013.
SUN J H.Studies on influence of zinc fertilizers on the absorption and accumulation of zinc content and the regulatory mechanism of zinc availability［D］.Changchun：Jilin Agricultural University，2013.
［19］李萌.不同栽培模式和锌肥对干旱半干旱地区夏玉米抗旱性的影响［D］.杨凌：西北农林科技大学，2008.
LI M.Effects of different cultivation patterns and zinc fertilization on the drought resistance of summer maize in arid and semiarid region［D］.Yangling：Northwest A&F University，2008.
［20］茹淑华，张国印，孙世友，等.氮磷钾与锌肥配施对小麦和玉米锌含量的影响［J］.河北农业科学，2010，14 （9）：46‑48.
RU S H，ZHANG G Y，SUN S Y，et al.Effect of combined application of nitrogen，phosphorus，potassium and zinc fertilizer on the zinc content of wheat and maize［J］.Journal of Hebei Agricultural Sciences，2010，14（9）：46‑48.
［21］赵海蓓.锌肥和几种生长调节物质对玉米产量和品质的影响［D］.石河子：石河子大学，2020.
ZHAO H B. Effects of Zn fertilizer and several growth regulators on yield and quality of maize［D］.Shihezi：Shihezi University，2020.
［22］李文宗，张兰，徐妙云，等.富锌玉米的筛选及叶面喷施锌肥对玉米籽粒中矿物元素的影响分析［J］.中国农业科技导报，2018，20（1）：47‑54.
LI W Z，ZHANG L，XU M Y，et al.Screening of zinc rich corn and the investigation of mineral element in corn grain sprayed with zinc fertilizer［J］.Journal of Agricultural Science and Technology，2018，20（1）：47‑54.
［23］夏海勇，赵建华，孙建好，等.油菜、蚕豆、鹰嘴豆和大豆对间作玉米籽粒Fe，Mn，Cu和Zn浓度及地上部累积量的影响［J］.中国科学（生命科学），2013，43（7）：557‑568.
XIA H Y，ZHAO J H，SUN J H，et al.Effect of rape，broad bean，chickpea and soya on the content of Fe，Mn，Cu and Zn of grain and accumulation of shoot of intercropping corn［J］.Science in China （Life Sciences），2013，43（7）：557‑568.
［24］黄玉芳，叶优良，陈文莉，等.氮肥用量对玉米籽粒主要矿质元素质量分数的影响［J］.西北农业学报，2020，29（6）：870‑876.
HUANG Y F，YE Y L，CHEN W L，et al.Effect of nitrogen application rates on mineral mass fractions of maize grain［J］.Acta Agriculturae Boreali‑Occidentalis Sinica，2020，29（6）：870‑876.
［25］刘慧.我国主要麦区小麦籽粒产量和关键营养元素含量评价及调控［D］.杨凌：西北农林科技大学，2016.
LIU H.Evaluation and regulation of wheat grain yield and critical nutrient concentrations in major wheat production areas in China［D］.Yangling：Northwest A&F University，2016.
［26］陈哲，李盼，刘渊，等.玉米籽粒锌、铁含量与籽粒性状的相关及QTL定位分析［J］.华北农学报，2011，26（6）：6‑11.
CHEN Z，LI P，LIU Y，et al.Correlation analysis and QTL mapping for kernel traits and zinc，iron content in maize［J］.Acta Agriculturae Boreali‑Sinica，2011，26（6）：6‑11.
［27］毛红艳，于明，祖力皮牙·买买提.微波消解-ICP-AES法测定新疆玉米矿物元素含量及主成分分析［J］.新疆农业科学，2022，59（5）：1270‑1276.
MAO H Y，YU M，ZULIPYA M M T，et al.Determination of mineral elements in maize cultivars by microwave digestion/ICP‑AES and principal component analysis［J］.Xinjiang Agricultural Sciences，2022，59（5）：1270‑1276.

[1]	樊一凡, 张艳艳, 王艺媚, 李俊周, 杜彦修, 孙红正, 彭廷, 赵全志, 张静. 不同播期温光条件对籼稻产量和品质的影响[J]. 河南农业科学, 2024, 53(2): 17-27.
[2]	杜雪丽, 柯璐瑶, 柳展, 代明珠, 周宇, 李剑兴, 徐玖亮. 叶面喷施镁对紫米产质量、花青素及代谢物含量的影响[J]. 河南农业科学, 2024, 53(2): 28-36.
[3]	徐春燕, 张倩, 王雅娴, 王红雨, 盛开, 王宜伦. 商品有机肥对砂质潮土理化性状、冬小麦产量及养分积累的影响[J]. 河南农业科学, 2024, 53(2): 56-64.
[4]	贾斌, 尚丽君, 潘洁, 孙红梅, 王颖, 原二玎. 杜马斯燃烧法与凯氏定氮法在肥料总氮测定中的比较[J]. 河南农业科学, 2024, 53(2): 85-91.
[5]	杨明达, 张素瑜, 李帅, 郑东方, 杨慎骄, 关小康, 王同朝. 不同播种灌溉方式对夏玉米出苗、干物质积累及转运和产量的影响[J]. 河南农业科学, 2024, 53(1): 22-31.
[6]	谢世兴, 蒋超, 赵冰欣, 董晓旭, 栗慧, 卢海博, 赵海超, 刘松涛, 魏东, 黄智鸿. 冀西北寒旱区不同鲜食玉米品种秸秆饲用品质特性研究[J]. 河南农业科学, 2024, 53(1): 32-40.
[7]	马仲炼, 龚健福, 马永翠, 田虹, 刘德福, 杨顺强. 外源褪黑素对苦荞生理特性、产量及品质的影响[J]. 河南农业科学, 2024, 53(1): 41-47.
[8]	孔凡丹, 周利军, 郑美玉, 张作合, 杨则已, 吴娟. 秸秆覆盖对黑土区土壤微生物量、酶活性及大豆产量的影响[J]. 河南农业科学, 2024, 53(1): 87-95.
[9]	任志超, 李想, 李先锋, 毋丽丽, 王景, 彭志良, 刘国顺, 殷全玉. 生物炭对黑胫病抗性不同烤烟品种根际土壤真菌群落结构的影响[J]. 河南农业科学, 2024, 53(1): 105-115.
[10]	鲁晓民, 郭书磊, 张新, 魏良明, 张前进, 曹丽茹, 刘海静, 邓亚洲, 张震, 王振华. 不同密度下玉米茎秆抗倒伏相关性状的产量构成分析[J]. 河南农业科学, 2023, 52(9): 44-55.
[11]	连延浩, 杜飞波, 薛博, 王志强, 任永哲, 林同保, 李森. 垄作结合一次性施肥对冬小麦氮素利用及经济效益的影响[J]. 河南农业科学, 2023, 52(9): 56-65.
[12]	徐丽娜, 安治良, 陈士林, 张怀胜, 进茜宁, 王平喜. 种植密度对玉米茎秆强度和穗部性状的影响[J]. 河南农业科学, 2023, 52(8): 11-17.
[13]	赵立尚, 王香生, 高楠楠, 韩鹏彬, 李杰, 任永哲, 林同保, 王志强, 连延浩. 2 种基因型小麦间作对籽粒灌浆特性及产量的影响[J]. 河南农业科学, 2023, 52(8): 18-25.
[14]	解文孝, 姜秀英, 吕军, 潘争艳, 韩勇, 王庆新, 李建国. 不同叶位功能叶片对不同穗型水稻籽粒灌浆特性及稻米品质的影响[J]. 河南农业科学, 2023, 52(8): 36-44.
[15]	张立成, 李娟, 章明清, 辜祖超. 有机肥替减化肥对赤红壤菜-稻轮作区甘蓝产量和养分利用的影响[J]. 河南农业科学, 2023, 52(8): 87-95.