水稻籽粒鐵鋅生物強化農(nóng)藝調(diào)控因子及機理研究.pdf

1、鐵、鋅是動植物生長發(fā)育必需的營養(yǎng)元素，在新陳代謝中起著十分重要的作用。人體鐵鋅缺乏癥在世界普遍存在，影響著全球億萬人的健康、生命質(zhì)量和生產(chǎn)能力。尤其在以谷類為主的發(fā)展中國家，鐵鋅營養(yǎng)不良尤為嚴重。近年來，隨著人口增長和經(jīng)濟的發(fā)展，可利用的水資源日益減少，水資源的可供給量和需求量構(gòu)成的矛盾是全球面臨的另一挑戰(zhàn)。我國是世界上水稻生產(chǎn)大國之一，水稻種植面積約占世界稻田面積的20％，傳統(tǒng)的淹水栽培，耗水量巨大，且水資源浪費嚴重，發(fā)展節(jié)水栽培勢在

2、必行。實施農(nóng)業(yè)節(jié)水、革新傳統(tǒng)農(nóng)藝是促進水稻高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)，減少資源消耗，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要手段。
　　 農(nóng)藝措施仍然是改善谷物中微量元素缺乏問題的一種現(xiàn)實的、經(jīng)濟的和可持續(xù)發(fā)展的方法。品種的篩選、高效水溶性鐵鋅肥、不同栽培方式、不同氮肥用量、不同氮肥形態(tài)和秸稈還田等對水稻籽粒鐵鋅的富集均可能產(chǎn)生影響。目前根外噴施試驗主要集中在普通水稻品種，葉面噴施水溶性鐵鋅肥對富鐵水稻鐵鋅營養(yǎng)的調(diào)控研究較少。
　　 有關(guān)節(jié)水型稻作研究，尤其

3、是覆蓋旱作技術(shù)進展很快，成為節(jié)水灌溉的研究熱點。我國已有不少水稻覆膜旱作研究與推廣的實例，證明覆膜早作能提高水分利用率和水稻產(chǎn)量，改善稻米蛋白質(zhì)、氨基酸等營養(yǎng)品質(zhì)，但是也有旱種會導(dǎo)致稻米外觀和食味品質(zhì)等變差覆膜旱作稻米質(zhì)下降等報道。這些研究鮮有涉及覆膜旱作對稻米中鐵鋅含量的影響方面內(nèi)容，關(guān)于覆膜旱作條件下氮肥用量、氮肥形態(tài)等對水稻籽粒鐵鋅營養(yǎng)的影響研究較少。
　　 本論文研究了葉面噴施水溶性鐵鋅肥對富鐵水稻、連續(xù)覆膜旱作條件下不

4、同氮肥用量、不同氮肥形態(tài)、秸稈還田對常規(guī)水稻籽粒鐵鋅營養(yǎng)的調(diào)控作用。主要研究結(jié)果如下:
　　 (1)葉面噴施氨基酸鐵肥(Fe-AA)能顯著提高富鐵水稻糙米中鐵含量，在Fe-AA中添加1％煙酰胺(FeNA1)能提高富鐵水稻糙米中鐵、鋅含量。與對照噴清水(CK)相比，F(xiàn)e-AA處理水稻糙米鐵含量平均增加了9.1％;FeNA1處理糙米中鐵含量平均增加了37.9％。FeNA1處理與Fe-AA處理相比，糙米中鐵含量平均值增加了26.4％;

5、鋅含量平均值增加了10.6％。
　　 (2)在Fe-AA中添加0.5％ZnSo4·7H2o(FeZn1)能顯著提高富鐵水稻糙米中鐵和鋅含量、精米中蛋白質(zhì)和總氨基酸含量。與對照噴清水(CK)相比，F(xiàn)eZn1處理糙米中鐵和鋅、精米中蛋白質(zhì)和氨基酸含量平均值分別增加了42.4％，77.6％，6.9％和7.1％。FeZn1處理與Fe-AA相比，糙米中鐵和鋅含量平均值分別增加了30.6％，55.1％。
　　 (3)長期覆膜旱作，氮

6、肥用量低于135kgNha-1條件下，水稻產(chǎn)量、精米中蛋白質(zhì)含量隨著施氮量的提高而增加。秸稈還田顯著提高覆膜旱作水稻產(chǎn)量、糙米中鐵和鋅含量，同時增加土壤肥力。2008～2010年，秸稈還田與不還田處理相比，糙米中年平均鐵含量分別增加了6.6％，5.1％和5.2％;鋅含量分別增加了9.4％，7.9％和7.3％;土壤中年平均有機質(zhì)含量分別增加6.4％，7.6％和12.2％;有效鉀含量分別增加了28.2％，64.0％和52.9％。精米中直鏈淀

7、粉(AC)受氮肥用量和秸稈還田處理的影響較小，氮肥用量增加和秸稈還田條件下，稻米膠稠度(GC)和糊化溫度(ASV)有下降趨勢，膠稠度下降使米飯變軟，品質(zhì)相對變優(yōu)。
　　 (4)與常規(guī)水作(CFC)相比，覆膜早作(PFMC)能顯著增加水稻產(chǎn)量，增產(chǎn)幅度達8.0％，精米中總氨基酸含量下降3.5％，精米中蛋白質(zhì)，糙米中鐵鋅含量與CFC處理差異不顯著;裸地旱作(NMC)處理產(chǎn)量顯著下降5.1％，蛋白質(zhì)、總氨基酸和鐵含量分別下降4.4％、

8、9.3％和11.9％。秸稈還田較不還田處理，CFC條件下，產(chǎn)量增加了113.6kgha-1;NMC條件下，產(chǎn)量增加142.6kgha-1;PFMC條件下，產(chǎn)量增加522.1kgha-1;三種栽培方式產(chǎn)量平均增加3.3％，糙米中的鐵和鋅含量平均增加3.1％和6.4％，精米中蛋白質(zhì)和總氨基酸含量差異不顯著。
　　 (5)樹脂包膜尿素在常規(guī)水作和覆膜旱作條件下均能顯著提高水稻產(chǎn)量。2008～2010年，與普通尿素(PU)處理相比較，樹

9、脂包膜尿素(PCU)處理產(chǎn)量的年平均值提高了2.9％，8.4％和9.6％;年平均鐵含量分別提高了7.3％，10.1％和17.9％;鋅含量分別提高了14.8％，11.3％和8.1％。與對照(CK)相比，PCU處理產(chǎn)量的年平均值增加了22.7％，73.7％和36.8％;鐵含量分別提高了17.7％，26.05％和40.1％;鋅含量分別提高了34.0％，26.0％和18.6％。
　　 (6)硫磺樹脂雙包膜尿素(SPCU)在控釋期(90d