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土壤缺锌影响高粱产量和品质。研究人员开展叶面施锌对高粱影响的研究,发现拔节期喷施 0.2% 硫酸锌溶液,可使高粱产量和千粒重显著增加,还提升淀粉合成酶活性等。为缺锌地区高粱种植提供指导。
在广袤的农业土地上,高粱作为世界第五大谷类作物,本应在干旱和半干旱地区发挥重要作用,为人们提供食物和营养。然而,土壤中锌元素的缺乏却如同隐藏在暗处的 “杀手”,严重阻碍着高粱的生长。锌,这个对植物和动物都至关重要的元素,在全球数百万公顷的农田中却极度稀缺,影响着大约三分之一的全球人口。在印度、巴基斯坦、中国、伊朗和土耳其等地区,土壤锌的匮乏更为严重,使得高粱的产量大打折扣,品质也不尽如人意。锌的缺失不仅减缓了高粱籽粒的灌浆速度,影响了开花和籽粒发育,还导致成熟延迟,降低了养分利用效率,这一系列问题迫切需要得到解决。
为了攻克这些难题,沈阳农业大学农学院的研究人员勇敢地迎接挑战,开展了一项意义重大的研究。他们旨在探究叶面喷施锌肥对高粱产量、籽粒灌浆动态、淀粉合成以及养分积累的影响。经过两年的不懈努力,研究取得了令人瞩目的成果。结果显示,叶面喷施锌肥,尤其是在拔节期进行喷施,效果显著。在 2021 年和 2022 年,高粱产量分别提高了 8.71% 和 9.22%,千粒重也分别增加了 20.5% 和 16.5% 。不仅如此,拔节期喷施锌肥(A2 处理)还让高粱上部穗粒的灌浆条件更好,2021 年和 2022 年上部粒重分别提升了 12.67% 和 6.30%。同时,锌肥的喷施显著提高了参与淀粉合成的关键酶,如 ADP - 葡萄糖焦磷酸化酶(AGPase)、淀粉分支酶(SBE)、淀粉脱支酶(DBE)和可溶性淀粉合酶(SS)的活性,进而优化了淀粉合成。此外,喷施锌肥还增加了高粱叶片和其他器官中的锌含量,对氮、磷、钾等其他必需养分的吸收和积累也起到了积极作用。这些成果为优化缺锌地区高粱的种植实践提供了宝贵的思路,有助于提高农民收入,改善作物营养品质,对人类营养健康也有着重要意义,该研究成果发表在《European Journal of Agronomy》。
在研究过程中,研究人员采用了随机田间实验的方法。他们选择了高粱品种吉杂 224 作为实验材料,在沈阳农业大学农学院实验基地进行了为期两年(2021 - 2022 年)的实验。实验设置了四个处理组,分别为对照组(A1)、拔节期叶面喷施(A2)、抽穗期叶面喷施(A3)以及拔节期和抽穗期都喷施(A4),以确保实验结果的准确性和可靠性。
高粱产量及其构成因素
研究发现,在两年的田间试验中,拔节期叶面喷施锌肥(A2 处理)显著提高了高粱的产量和千粒重。与对照组相比,A2 处理在产量和千粒重方面都有明显优势,千粒重的增加尤为显著。这主要得益于净光合速率(Pn)的显著改善和干物质的积累。
锌肥叶面喷施对高粱产量和籽粒灌浆的影响
高粱对肥料的施用非常敏感,在不同生长阶段对肥料的需求有所不同。锌作为植物生长发育必需的微量元素,参与调节多种酶的活性,在光合作用和蛋白质合成等生理过程中发挥着关键作用。研究表明,叶面喷施锌肥能够有效提升高粱的产量和籽粒灌浆效率。
结论
研究表明,在拔节期单次叶面喷施 0.2% 的硫酸锌肥料,可通过改善光合作用、干物质积累以及关键淀粉合成酶的活性,显著提高高粱的产量和淀粉品质。上部穗粒的灌浆条件更好,粒重和淀粉含量都有明显增加。这一研究结果突出了在高粱种植中合理施用锌肥的重要性,为缺锌地区的高粱种植提供了切实可行的指导,有助于推动农业生产的发展,提高农作物的产量和品质,保障粮食安全和人类健康。