《Frontiers in Plant Science》：Optimizing phosphate fertilizer rate and sources for enhancing yield and grain zinc of maize under saline conditions
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中国滨海盐碱土上种植的作物常因磷（P）有效性低而施用过量磷肥，却导致籽粒锌（Zn）浓度下降这一关乎人畜健康的关键微量营养元素降低。磷肥施用量与肥料种类在盐胁迫下对玉米（Zea mays L.）产量及籽粒锌积累的交互效应尚不清楚。研究人员旨在明确最优磷肥用量与种
中国滨海盐碱土上种植的作物常因磷（P）有效性低而施用过量磷肥，却导致籽粒锌（Zn）浓度下降这一关乎人畜健康的关键微量营养元素降低。磷肥施用量与肥料种类在盐胁迫下对玉米（Zea mays L.）产量及籽粒锌积累的交互效应尚不清楚。研究人员旨在明确最优磷肥用量与种类，在维持高产的同时缓解磷锌拮抗。一项三年田间试验设置5个磷水平（0、13、26、39、78 kg P ha?1）与3种磷源：普通过磷酸钙（SSP）、磷酸一铵（MAP）、聚磷酸铵（APP）。测定玉米产量、籽粒与秸秆中P及微量元素浓度、土壤Olsen-P与DTPA-Zn。采用线性平台回归与结构方程模型优化磷管理。结果表明，产量平台9.14 Mg ha?1对应最优磷量24.1 kg P ha?1，与26 kg P ha?1处理接近；该水平下三年平均产量为SSP最高、APP居中、MAP最低。与不施磷相比，增磷使籽粒Zn降13.1–26.4%、秸秆Zn降27.9–47.2%，但锌收获指数升高。较APP，SSP与MAP籽粒Zn分别高8.7%与9.7%。结构方程显示地上生物量、籽粒产量、土壤Olsen-P与pH负向影响籽粒Zn。产量平台下籽粒与秸秆Zn分别为14.1与9.5 mg kg–1，土壤DTPA-Zn约0.81 mg kg–1。施SSP 26 kg P ha?1较MAP增产且较APP维持更高籽粒Zn，优化磷量及磷源可部分缓解磷锌拮抗并稳产。
研究背景方面，土壤盐渍化与碱化威胁粮食安全与土地利用效率。全球超9.5亿公顷土地受盐影响，中国盐碱地约1亿公顷，滨海盐碱土占耕地约7%，高盐高pH、低有机质导致养分有效性差、产量降幅可达10%–90%。玉米是中国与全球重要粮食，但籽粒锌（Zn）、铁（Fe）偏低，且植酸等抗营养物降低生物利用率。磷（P）在石灰性与碱性环境中易与钙（Ca）、镁（Mg）形成难溶物，盐与高pH加剧磷固定；农民常过量施磷，中国玉米磷利用率仅16%，滨海盐碱土中高pH加过量磷进一步诱发玉米锌缺乏。磷肥种类如普通过磷酸钙（SSP）、磷酸一铵（MAP）、聚磷酸铵（APP）对产量与微量元素影响因土壤而异，但盐 alkali 条件下磷—锌交互研究不足，因此研究人员在黄河三角洲开展三年田间试验。
该研究论文发表于《Frontiers in Plant Science》。研究人员以山东东营垦利育种站长期磷肥试验为基础，于2020–2022年种植郑单958玉米，设5个磷量（0、13、26、39、78 kg P ha?1）与3种磷源（SSP、MAP、APP），随机区组裂区设计、4重复，测定产量、植株与土壤指标。
主要关键技术方法如下：研究采用裂区随机完全区组设计，样本来自黄河三角洲垦利站0–20 cm土层及玉米籽粒、秸秆；土壤pH、电导率（EC）、Olsen-P、DTPA提取锌铁锰铜按标准法测定；植株经硝酸—过氧化氢微波消解后用电感耦合等离子体发射光谱（ICP-OES）测P、Zn、Fe、Mn、Cu、硼（B）；统计上用方差分析、线性平台回归、皮尔逊相关、主成分分析（PCA）与偏最小二乘结构方程模型（PLS-SEM）识别驱动路径。
3.1 玉米产量：研究人员用分年与三年汇总线性平台模型发现，产量随磷量增加至平台，三年平台9.14 Mg ha?1对应24.1 kg P ha?1，接近P26；P26下三年均产SSP最高、APP居中、MAP最低，说明磷源在最优量下影响产量排序。
3.2 籽粒与秸秆养分浓度：磷量显著降籽粒Zn、Fe、Cu与秸秆Zn、Mn、B；籽粒Zn随磷量二次下降，秸秆降幅更大使籽粒/秸秆Zn比上升；磷源仅显著改变籽粒Zn，APP低于SSP与MAP。
3.3 籽粒、秸秆与地上部养分积累：增磷至P39使秸秆Zn积累降33.8%，地上Zn积累降15.1%，籽粒Zn积累不变；锌、锰、硼收获指数随磷量上升而增，Fe与Cu收获指数不受磷量影响；2022因秸秆Zn高致锌收获指数偏低。
3.4 籽粒与秸秆中磷/微量元素摩尔比：磷量升高使P/Zn、P/Fe、P/Cu上升；MAP较另两源在籽粒与秸秆中部分摩尔比更低，反映MAP处理下微量元素浓度相对更高。
3.5 0–20 cm土壤pH、Olsen-P与DTPA微量元素：磷量升则pH降0.23单位、Olsen-P与EC升，DTPA-Zn在P26后显著升；磷源上Olsen-P增幅APP最大、SSP次之、MAP最小，DTPA-Zn随Olsen-P呈二次上升。
3.6 土壤Olsen-P与Zn浓度、积累和收获指数关系：籽粒与秸秆Zn浓度、秸秆Zn积累随Olsen-P呈负幂函数下降；籽粒Zn积累在Olsen-P超24.5 mg kg?1后二次下降；地上Zn积累随Olsen-P线性降；锌收获指数在Olsen-P 13.1 mg kg?1达平台62.7%。
3.7 主成分分析与相关—结构路径：前两主成分解释66.8%变异，年份与磷量分组明显、磷源分组弱；相关与PLS-SEM显示地上生物量、籽粒产量、土壤Olsen-P、土壤pH对籽粒Zn有直接负效应，路径系数分别为-0.51、-0.44、-0.26、-0.18。
讨论部分总结：研究人员指出滨海盐碱土过量施磷虽提产却抑制锌吸收，并非单纯土壤提取锌不足，而是生物量与产量扩大、土壤Olsen-P与pH变化共同压低籽粒Zn浓度；SSP含副产石膏与钙，利于盐离子平衡，故在最优磷量下兼顾产量与籽粒Zn。优化磷量至约26 kg P ha?1并选SSP，可部分打破磷锌拮抗。
结论部分翻译：在滨海盐碱土上，26 kg P ha?1的SSP处理较MAP显著提高玉米产量，且较APP维持更高籽粒锌浓度。优化磷肥用量与磷肥种类可在维持玉米高产的同时部分缓解磷对锌有效性的拮抗效应。产量平台下籽粒与秸秆锌浓度分别为14.1与9.5 mg kg–1，土壤DTPA-Zn约0.81 mg kg–1。该研究为盐碱地玉米磷锌协同管理提供了用量与肥源依据。
