水稻中锌分布规律研究

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1　材料与方法

供试作物为晚熟粳稻“农大3号”。试验方法为盆栽，锌肥为ZnSO4•7H2O，试验土壤锌的质量分数为0、100、300、500、800、1　200mg／kg，分别以CK、A1、A2、A3、A4、A5表示，每处理重复14次（盆），每盆插3穴，每穴1株。每盆装土15kg，插秧前5天将底肥与盆土混拌均匀，用水3kg充分浸泡，同时按试验设计一次性加入硫酸锌。于5月15日将大小均匀一致的秧苗插入盆钵中。供试盆钵置于长20m，宽6m的网棚内，防鼠和鸟的侵害。下雨时在网上罩防雨布。盆内设0．8m过道。试验用盆钵高32cm，上口直径35cm，下口直径28cm的无渗漏黑色塑料盆。每盆施复合肥（含N、P2O5、K2O分别为15％）4g。灌溉水为吉林农业大学现代化研究所院内的地下井水，全氮3．560mg／kg，全磷0．068mg／kg，全钾1．230％，pH　6．89，镁5．902mg／kg，钙47．295mg／kg，铜0．011mg／kg。硼、铁、钼、锌均未检出。供试土壤取自长春郊区的净月水稻土，其土壤碱解氮142．80mg／kg，速效磷10．07mg／kg，速效钾150．60mg／kg，有机质32．80g／kg，pH　8．34，全锌71．84mg／kg，有效锌1．05mg／kg，CEC340．20cmol／kg。于分蘖期、孕穗期、抽穗期、灌浆期、成熟期取各处理2盆植株进行根系、茎、叶片、叶鞘、穗、稻谷、颖壳、糙米中锌质量分数的测定。利用ICPS－7500进行测定，环境温度为20℃，湿度45％。

2　结果与分析

2．1　不同生育时期各器官中含锌量的动态变化

各器官的含锌量在生育前期均达最高值，以后随生育期的延长而降低。叶片、叶鞘的含锌量在分蘖期最高，根系、茎、穗的含锌量最高值出现在孕穗期；最低值的出现时期，根系为灌浆期，叶片、叶鞘、茎、穗均出现在抽穗期。进入生殖生长后，根中的含锌量迅速降低，地上部含锌量逐渐升高，说明根中的锌开始向地上部转移。

2．1．1　根中锌的动态变化

从表1可以看出，各时期根中含锌量均随施锌量的增加而升高，而且施锌量在300～500mg／kg之间时，根系含锌量增幅最大。施锌量与根系中的含锌量呈明显正相关，相关系数分别为：分蘖期0．945、孕穗期0．920、抽穗期0．910、灌浆期0．957。各时期根系中含锌量顺序为：孕穗期＞分蘖期＞抽穗期＞灌浆期；土壤施锌量每增加100mg／kg，分蘖期、孕穗期、抽穗期、灌浆期根系中含锌量分别增加119．65、128．99、91．04、53．01mg／kg。

2．1．2　茎中锌的动态变化

从表1可以看出，各时期茎中含锌量均表现为，随施锌量的增加而升高，而且施锌量越大，茎含锌量增幅越大，呈明显正相关。茎形成初期含锌量不断增加，孕穗期达到最高，以后开始降低，抽穗期后又有所升高，各时期茎中含锌量顺序为：孕穗期＞灌浆期＞抽穗期；土壤施锌量每增加100mg／kg，孕穗期、抽穗期、灌浆期茎中含锌量分别增加30．96、22．68、23．73mg／kg。

2．1．3　叶片中锌的动态变化

从表1可以看出，不同时期叶片中含锌量均表现为，随施锌量的增加而升高，而且施锌量越大，叶片含锌量增幅越大，呈明显正相关，相关系数分别为：分蘖期0．974、孕穗期0．976、抽穗期0．976、灌浆期0．977。移栽初期叶片迅速积累锌，并于分蘖期达最高值，以后随着植株的增长，叶片含锌量不断下降，抽穗期降到最低值，之后叶片中的含锌量开始缓慢升高。各时期叶片含锌量顺序为：分蘖期＞孕穗期＞灌浆期＞抽穗期。土壤施锌量每增加100mg／kg，分蘖期、孕穗期、抽穗期、灌浆期叶片中含锌量分别增加47．88、26．58、10．64、11．71mg／kg。

2．1．4　叶鞘中锌的动态变化

从表1可以看出，不同时期叶鞘中含锌量均表现为，随施锌量的增加而升高，而且施锌量越大，叶鞘含锌量增幅越大，呈明显正相关，相关系数分别为：分蘖期0．986、孕穗期0．993、抽穗期0．993、灌浆期0．982。生育初期叶鞘含锌量达到最高，此后叶鞘中的含锌量开始降低，各时期叶鞘中含锌量顺序为：分蘖期＞灌浆期＞孕穗期＞抽穗期。土壤施锌量每增加100mg，分蘖期、孕穗期、抽穗期、灌浆期叶鞘中含锌量分别增加41．34、28．42、21．34、22．18mg／kg。

2．2　不同处理锌在植株各器官中的分配比例

表2表示不同时期各器官中锌的分布。以植株体内含锌量为100％，计算出不同时期各器官中锌所占的比例，从计算结果可以看出，锌在各器官的分配比例因生育时期和土壤含锌量不同而异，但总体上表现为根系所占的比例最大；分蘖期、孕穗期叶鞘所占的比例最小；抽穗期、灌浆期叶片所占的比例最小；锌质量分数越大茎含锌所占的比例越大，穗所占的比例越小。从各器官含锌量所占的比例在不同时期的表现来看：根在抽穗期最大；茎在孕穗期最大；叶片、叶鞘在分蘖期最大；锌质量分数小于300mg／kg时穗在孕穗期最大，大于300mg／kg时穗在灌浆期最大。

2．3　各时期植株体内锌积累量的比较

以植株各器官含锌量与各器官干质量的乘积计算出的植株锌累积值见表3。表3中的数据表明，植株体内锌的累积量在孕穗期达到最大值后，基本不再变化，说明水稻进入生殖生长后基本不再从土壤中吸收锌，而是靠植株内部各器官之间的调解，即通过锌的再分配来满足各器官对锌的需要。因此，在水稻生产上，应在营养生长期，尤其是分蘖期以前施锌，对满足水稻对锌的需求才有实际意义。除分蘖期外，其他生育时期植株体内含锌量随施锌水平的提高而提高，以孕穗期增加的幅度最大。

2．4　成熟期锌在植株体内的分布规律

从表4可以看出，随着含锌量的增大，锌在植株各器官的量呈上升趋势，尤其是根中的含锌量增幅最大，由A1处理的273．83％增加到A5处理的1　425．74％；其次是茎由A1处理的348．51％增加到A5处理的965．19％；叶的增幅为A1处理的90．49％到A5处理的558．74％；增幅最小的糙米由A1处理的8．16％增加到A5处理的58．57％。成熟时锌在水稻体内的分布情况是：根＞叶＞茎＞穗＞稻谷＞糙米＞颖壳。锌在各器官中的积累存在明显的相关性，以孕穗期各器官含锌量的相关性最小；穗及根系与其他器官含锌量的相关性表现为灌浆期最大；茎与其他器官含锌量的相关性表现为抽穗期最明显；叶片及叶鞘与其他器官含锌量的相关性在分蘖期表现最明显。

3　结　论

水稻植株各器官含锌量均随施锌水平的提高而增加；施锌可以改变同一时期锌在各器官的分配比例，总体上表现为根系所占的比例最大，成熟期锌在植株体内的分布规律是：根＞叶＞茎＞穗＞稻谷＞糙米＞颖壳；分蘖期、孕穗期叶鞘所占的比例最小；抽穗期、灌浆期叶片所占的比例最小；锌质量分数越大茎含锌所占的比例越大，穗所占的比例越小。锌在各器官的积累存在明显的相关性，除孕穗期的穗与茎、穗与叶片、穗与叶鞘含锌量间的相关性较小没有达到显著水平外，各生育时期各器官间的含锌量相关明显，均达到了显著或极显著水平，但以孕穗期各器官含锌量的相关性最小。