CN115443780B - 一种基于土壤锌含量及人体锌需求的旱地小麦施锌肥方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于农业施肥领域，具体涉及到旱地小麦锌肥施用技术。在锌肥施用时，在小麦播前或收获期，采集麦田0～20cm土壤样品测定土壤有效锌含量，基于土壤有效锌含量及人体健康锌需求，当土壤有效锌含量低于0.5mg/kg时，按照公式计算进行科学施用。本发明的方法兼顾土壤有效锌含量分级及生物强化的人体健康需求，提出科学调控小麦籽粒锌营养的锌肥施用技术，该技术涵盖土施锌肥及叶面喷施锌肥，灵活性更高，针对性更强。

Description

一种基于土壤锌含量及人体锌需求的旱地小麦施锌肥方法
技术领域
本发明属于农业施肥领域，具体涉及一种基于土壤锌含量及人体锌需求的旱地小麦施用锌肥方法。
背景技术
锌是人体必需的微量营养元素，参与体内多种蛋白质的合成、信号转导、以及酶活性的调控、DNA的复制、RNA的转录和表达等。缺锌会引发一系列疾病，包括生长停滞，免疫力下降，智力低下，劳动能力下降，严重时会增加传染病、DNA损伤及癌症患病的风险。在中国，大约1亿人口锌营养不良，以妇女和儿童锌缺乏最为严重。
解决人体缺锌的主要途径是增加饮食锌摄入量。在发展中国家或农村地区，人们70％以上的食物来源于谷类作物，因此，增加谷物可食部分的锌含量是解决欠发达地区人群缺锌问题的基本措施。国际生物强化项目HarvestPlus规定，满足人体锌营养需求的谷物籽粒锌含量应达到约40mg/kg的标准。
施用锌肥是改善作物锌营养最快速而有效的农学措施，包括土施和叶面喷施锌肥。土施锌肥不仅可以增加籽粒锌含量，还可增加胚芽、糊粉层和胚乳的锌含量。小麦播前土施硫酸锌是生产中解决锌缺乏的主要途径。
目前对土壤作物与锌的研究，主要集中在土壤中锌的有效性、作物缺锌症状、作物对锌的吸收累积、锌肥的制备方法等领域。虽然有关于锌肥料的施用方法，但现有报道的技术中，仅仅单纯针对土壤施加锌肥或叶面喷施的方式，对于施用后对谷物中锌含量能够达到的含量水平及生物强化目标并没有明确的对应关系。已有锌肥施用方法相对宽泛，针对性不强，未能与目标籽粒锌含量、人体营养需求对接。
发明内容
针对上述有技术中存在的问题与缺陷，本发明的目的于提供一种基于土壤锌含量及人体锌需求的旱地小麦施用锌肥方法，该方法兼顾土壤锌水平和人体健康需求提出，更加科学有效合理施用锌肥，进而调控小麦籽粒锌营养水平，涵盖土施锌肥及叶面喷施锌肥，灵活性更高、针对性更强。
针对上述现有技术中存在的问题与缺陷，本发明的目的在于提供一种基于土壤锌含量及人体锌需求的旱地小麦施锌肥方法，具体包括下列步骤：
1)土壤有效锌的含量测定及土壤供锌能力划分等级
在小麦播前或收获期，采集麦田10～20cm深度的土壤样品50～100g，测定有效锌含量并根据土壤有效锌含量，将土壤供锌能力划分等级具体为五个等级：极低<0.5mg/kg、低0.5～1.0mg/kg、中等1.0～2.0mg/kg、高2.0～4.0mg/kg和极高>4.0mg/kg；
2)基于土壤锌含量，确定锌肥用量
2.1)当土壤有效锌含量低于0.5mg/kg时，按以下公式确定锌肥用量：
Znapp＝Znfer×100/Zncon
Znfer＝(Znyield-Znck)/ZnBI/100
式中：
Znapp——锌肥料施用量，单位为千克每公顷(kg/hm2)；
Znfer——肥料锌用量，单位为千克每公顷(kg/hm2)；
Zncon——锌肥含锌量，单位为百分数(％)；
Znyield——小麦目标含锌量，单位为毫克每千克(mg/kg)，根据我国及世界居民膳食营养推荐水平，小麦籽粒锌的目标含量为40mg/kg；
Znck——该地区平均小麦锌含量，单位为毫克每千克(mg/kg)，西北旱地为24.8mg/kg；
ZnBI——小麦施锌系数，单位为毫克*公顷每千克平方(mg/kg)/(kg/hm2)，西北旱区ZnBI土施锌肥为0.5(mg/kg)/(kg/hm2)，叶面喷施为9.1(mg/kg)/(kg/hm2)；
2.2)当土壤有效锌含量高于0.5mg/kg时，锌肥用量
当土壤有效锌含量高于0.5mg/kg但小麦锌含量仍低于40mg/kg时，依然可以通过2.1公式计算锌肥用量，通过施锌量提高小麦锌含量；
2.3)小麦锌肥施用限量
依据2.1公式计算可以得出土施或者喷施的锌肥量，但锌肥施用不能超出下列表中的限量值，
西北旱地不同小麦产量水平的小麦锌肥施用限量
Figure BDA0003905039070000031
3)锌肥施用技术
土壤基施，在小麦播前选用含锌的氮肥或复合肥，对缺锌，有效锌<0.5mg/kg的土壤，连续施用锌肥3～5年后，改为隔年施用；对低锌，有效锌0.5～1.0mg/kg的土壤，应隔年施用锌肥；
叶面喷施，在拔节-孕穗期或开花后一周内，以0.3％～0.4％肥料/水的质量体积比的水溶液，每50公斤溶液添加吐温20助剂5.0毫升混匀后，在无风的阴天或晴天傍晚，喷施在小麦叶片上。
所述的锌肥种类具体包括：七水硫酸锌、一水硫酸锌、氧化锌、氯化锌、乙二胺四乙酸二钠锌、其他螯合态锌、含有锌元素的各种有机和无机商品肥料中一种或几种。
喷施后遇雨，应重新喷施。叶面喷施锌硒肥时可以每年施用。
本发明的一种基于土壤锌含量及人体锌需求的旱地小麦施锌肥方法是在西北旱区开展多年多点试验的基础上，总结出当地小麦产量水平与施加锌肥、最终小麦锌含量的对应关系，创建了一种基于土壤锌含量及人体健康锌需求的旱地小麦施用锌肥技术。该技术基于土壤有效锌含量及人体健康锌需求，按照公式计算进行科学施用锌肥的技术。根据我国及世界居民膳食营养推荐水平，满足人体锌营养需求的小麦籽粒中锌的目标含量为40mg/kg。该技术兼顾土壤锌水平和人体健康需求提出，更加科学有效合理施用锌肥，进而调控小麦籽粒锌营养水平，涵盖土施锌肥及叶面喷施锌肥，灵活性更高、针对性更强。
具体实施方式
实施例1
1.土壤有效锌的含量测定及土壤供锌能力划分等级
2016-2017在陕西雨养冬小麦生产区永寿县御驾宫镇，在小麦播前采集麦田20cm深度的土壤样品100g，测定土壤有效锌含量为0.44mg/kg，pH8.5，属于土壤供锌能力极低(<0.5mg/kg)等级。
2.基于土壤锌含量，确定锌肥用量
(1)首先计算肥料锌用量
Znfer＝(Znyield-Znck)/ZnBI/100
Znyield＝40mg/kg
Znck＝24.8mg/kg
ZnBI＝0.5(mg/kg)/(kg/hm2)
因此，Znfer＝(40-24.8)/0.5/100＝0.304kg/hm2
(2)第二步计算锌肥料用量：
Znapp＝Znfer×100/Zncon
由于选用七水硫酸锌(ZnSO4·7H2O)作为锌肥，则
Figure BDA0003905039070000051
Zncon＝65.4/287.5＝22.75％
将上述数值代入公式，则
Znapp＝Znfer×100/Zncon＝0.304×100/22.75＝1.34kg/hm2
3.锌肥施用
土壤基施，在小麦播前选用七水硫酸锌(ZnSO4·7H2O)与普通氮肥、复合肥混合后基施。由于该地区土壤有效锌<0.5mg/kg，应连续施用锌肥3～5年后，应改为隔年施用。
4.试验验证
实施例1：2016-2017在陕西雨养冬小麦生产区永寿县御驾宫镇，土壤有效锌含量含量0.44mg/kg，pH8.5。该地区ZnBI＝0.5(mg/kg)/(kg/hm2),经计算，应施锌肥40kg/ha，但锌肥限量为30kg/ha，实际施锌15kg/ha，其结果为：
表1土施锌肥对小麦产量及各器官锌含量的影响
Figure BDA0003905039070000061
实施例2：2018-2019在陕西关中冬小麦生产区凤翔县彪角镇，土壤有效锌含量0.74mg/kg，pH8.2。该地区ZnBI＝8.9(mg/kg)/(kg/hm2),经计算，应喷施锌肥2.0kg，但锌肥限量为1.9kg/ha，实际施锌量为1.1kg/ha，其结果为：
表2叶喷锌肥对小麦产量及各器官锌含量的影响
Figure BDA0003905039070000062

Claims (2)

1.一种基于土壤锌含量及人体锌需求的旱地小麦施锌肥方法，其特征在于，具体包括下列步骤：
1)土壤有效锌的含量测定及土壤供锌能力划分等级
在小麦播前或收获期，采集麦田10～20cm深度的土壤样品50～100g，测定有效锌含量并根据土壤有效锌含量，将土壤供锌能力划分等级具体为五个等级：极低<0.5mg/kg、低0.5～1.0mg/kg、中等1.0～2.0mg/kg、高2.0～4.0mg/kg和极高>4.0mg/kg；
2)基于土壤锌含量，确定锌肥用量
2.1)当土壤有效锌含量低于0.5mg/kg时，按以下公式确定锌肥用量：
Znapp＝Znfer×100/Zncon
Znfer＝(Znyield-Znck)/ZnBI/100
式中：
Znapp——锌肥料施用量，单位为kg/hm2；
Znfer——肥料锌用量，单位为kg/hm2；
Zncon——锌肥含锌量，单位为％；
Znyield——小麦目标含锌量，单位为mg/kg，小麦籽粒锌的目标含量为40mg/kg；
Znck——该地区平均小麦锌含量，单位为mg/kg，西北旱地为24.8mg/kg；
ZnBI——小麦施锌系数，单位为(mg/kg)/(kg/hm2)，西北旱区ZnBI土施锌肥为0.5(mg/kg)/(kg/hm2)，叶面喷施为9.1(mg/kg)/(kg/hm2)；
2.2)当土壤有效锌含量高于0.5mg/kg时，锌肥用量
当土壤有效锌含量高于0.5mg/kg但小麦锌含量仍低于40mg/kg时，依然可以通过2.1公式计算锌肥用量，通过施锌量提高小麦锌含量；
2.3)小麦锌肥施用限量
依据2.1公式计算可以得出土施或者喷施的锌肥量，但锌肥施用不能超出下列表中的限量值，
西北旱地不同小麦产量水平的小麦锌肥施用限量
Figure FDA0003905039060000021
3)锌肥施用技术
土壤基施，在小麦播前选用含锌的氮肥或复合肥，对缺锌，有效锌<0.5mg/kg的土壤，连续施用锌肥3～5年后，改为隔年施用；对低锌，有效锌0.5～1.0mg/kg的土壤，应隔年施用锌肥；
叶面喷施，在拔节-孕穗期或开花后一周内，以0.3％～0.4％肥料/水的质量体积比的水溶液，每50公斤溶液添加吐温20助剂5.0毫升混匀后，在无风的阴天或晴天傍晚，喷施在小麦叶片上。
2.根据权利要求1所述的一种基于土壤锌含量及人体锌需求的旱地小麦施锌肥方法，其特征在于，所述的锌肥种类具体包括：七水硫酸锌、一水硫酸锌、氧化锌、氯化锌、乙二胺四乙酸二钠锌、其他螯合态锌、含有锌元素的各种有机和无机商品肥料中一种或几种。
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低锌旱地土施锌肥对小麦产量和锌利用的影响;李孟华;王朝辉;李强;戴健;高雅洁;靳静静;曹寒冰;王森;;农业环境科学学报(第11期);69-75 *

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