锌在作物营养中的应用与锌肥

锌是植物、动物和人体生长发育所必需的微量元素。锌的需求量虽然很小，但其生物功能十分关键。锌在生物系统中发挥重要作用，例如维护生物膜的结构完整以及对蛋白质合成和基因表现有着直接贡献。在全部金属中，需要锌来实现催化作用的蛋白质数量最为众多。锌蛋白在所有生物系统蛋白质中所占比重近10%。如果有效锌总量不足，许多生物体内生理和发育过程会迅速削弱，对人体和动物健康造成明显的影响，例如免疫系统受损和大脑功能发育迟缓, 正常生长严重下降。

联合国粮农组织（FAO）指出，锌是世界农业土壤最常见最缺乏的微量元素, 有近50%的耕作土壤缺锌。生长于潜在缺锌土地的作物产量已经降低，并且其食用部分（如谷粒）的锌含量极低。因此，缺锌成了人类健康和营养方面的严重问题，特别是以谷类为主食的发展中国家尤为如此。

最容易引发作物缺锌的土壤条件：

·锌总含量偏低的土壤(例如有机质含量低的砂土)

·pH为中性或者碱性的土壤 (石灰质土壤)

·盐分含量过高的土壤(盐土)

·pH低、高度风化土壤(例如热带土)

·泥炭和腐殖土(有机土壤)

·高磷酸盐土壤

·持续淹水或者积水土壤(如水稻田)

作物缺锌症状

多数情况下，缺锌症状常见于植株生长的新叶和幼叶。主要可见症状如下：

叶片失绿黄化-- 叶片颜色从正常的绿色变为淡绿色或者黄色，这是由于叶片中的叶绿素含量减少或者叶绿素氧化所致。通常，叶片失绿出现在单子叶植物(谷类和草类)和双子叶植物(宽叶)的叶脉之间 (也称为叶脉间失绿黄化)。

1.叶片上出现坏死斑点—出现在由于叶黄化而枯死的植物组织区域。如果麦苗患上此病，坏死点多发于生长中期的叶片上。

2.叶片呈现古铜色--反映出红棕色斑点/病变的发展，多见于水稻秧苗。

3.叶片成丛簇状—当双子叶作物茎杆上节间无法正常伸长时会发生此病，因此会表现为叶片在节间无法像正常情况下一样伸展，而是簇生在一起。叶片簇生在果树中最为常见。

4.植株发育障碍短小症—植株生长受阻

5.叶片短小—又称“小叶病”

6.叶片畸形—叶片明显变窄，或边缘呈波浪状，而不是正常的直边

土壤和作物缺锌诊断

土壤和作物锌含量状况一般可用土壤或植株分析诊断。在容易引发缺锌的土壤，如果作物产量很低，又没有其他明显造成低产的原因，如干旱和病虫害等，应该调查是否潜在缺锌。

同时也可调查作物是否表现可见的缺锌症状。作物潜在缺锌常常影响作物产量，有时作物没有表现缺锌症状，也可导致作物减产高达40%。因此，定期了解植株锌营养状况十分重要。

二乙烯三胺五乙酸(DTPA)—可萃取锌测定是评价土壤有效锌状况的最常用方法。通常，DTPA可萃取锌量少于0.6 ppm的土壤可归类为缺锌土壤。

对于DTPA可萃取锌含量低于0.25 ppm的土壤施加锌肥可显著提高作物产量。对于作物植株，叶片的缺锌临界浓度在15～20 ppm之间。对于出现明显缺锌症状的叶片，如出现了坏死斑点的小麦苗、呈现古铜色的稻秧或叶片短小的水果树，其锌浓度通常低于10～12 ppm。在锌缺乏地区，谷类籽粒锌浓度常低于15～20 ppm。

矫正土壤和作物缺锌

一旦确定，缺锌土壤很容易通过施用锌肥来矫正。多种不同含锌化合物可用作肥料，其中硫酸锌应用最广。因为产生缺锌的土壤环境不同，所以最好还是根据土壤和作物分析结果确定锌肥用量。土壤锌肥使用量可在每公顷10～100 千克ZnSO4.7H2O之间变化。锌还可以加入氮磷钾复合肥中，以富锌氮磷钾肥料的形式施入土壤。含1％锌的加锌氮磷钾肥料和富锌尿素肥料在很多国家都可以买到。

平衡施肥对保持作物最佳产量十分关键，这有助于提高肥料经济效益，使农民得到最大经济利润。锌虽然是一种微量元素，但是适当的锌营养就像其他作物养分一样，不论需要量大小，对于作物生长都是十分必需的。缺锌经常出现在养分使用不平衡的情况下，从而导致作物产量和经济效益降低。由于种植高产品种、高产栽培制度经常造成土壤有效锌过度消耗，平衡施肥计划必须包括锌肥。

4R（四个正确）的养分管理概念是最近肥料最佳管理方法的一种创新技术，4R 是指在肥料管理计划中使用正确的肥料品种、正确的用量、正确的时间和正确的地点。这种方法可以在作物养分管理中全面应用，也可以应用于某一种指定肥料的施用。正确施用肥料有助于实现农业的可持续发展，而这一理念可以有助于农民和公众加深此方面的理解。例如：4R养分管理概念要求作物种植者和农业顾问按照经过农业科学家试验证明的养分管理方法，来选择最佳的肥料品种-施肥用量-施肥时间和地点。

锌肥

常用锌肥一般分为三类。不同锌肥品种锌含量、价格和在不同土壤对作物效果差异很大。根据锌肥来源和性质，锌肥一般包括：1）无机化合物；2）合成螯合物；3）自然有机络合物。

无机化合物：硫酸锌、氧化锌、碳酸锌、硝酸锌和氯化锌。硫酸锌是世界上最常用的锌肥，市场上常见的有结晶一水硫酸锌和七水硫酸锌。

合成螯合物是由螯合剂如乙二胺四乙酸（EDTA）和金属离子生成的一类微量元素螯合物肥料。乙二胺四乙酸锌的钠盐是一种常用的螯合物锌肥料。螯合物锌的稳定性高，与其他肥料容易混合，可施用于土壤，或用于灌溉施肥和水培作物。螯合物锌肥料也可用于叶面施肥，但由于成本高昂和含量低，对于中等到严重缺锌作物需要多次使用等，其在农业中的实际应用受到了限制。另外，近来研究结果表明，采用叶面喷施的方法，硫酸锌比乙二胺四乙酸锌在提高谷物籽粒/种子锌含量方面的效果更好。

自然有机络合物包括无机锌盐和有机化合物，如柠檬酸、纸浆生产有机副产品、木质素磺酸盐、酚类和黄腐酸等反应生成的有机络合物，他们一般比合成螯合物如EDTA-Zn便宜。

表1 目前市场上常用的各种锌肥和锌含量

大多数锌肥是由金属锌生产和使用过程中的副产品或残留物生产而成。这些含锌物质经过提纯和化学转化成对作物有效的化合物。随着锌肥使用量增加，将来锌肥有可能直接用锌金属生产。因此，选择锌肥要选择有信誉的厂家，确认锌肥不含有害污染物和含有标识的锌含量。

锌肥施用技术

作物锌缺乏通常可以采用土壤施用锌肥进行纠正。叶面施肥一般用于高经济价值的果树、葡萄园、和大田作物。其他施用方法包括种子处理、移栽时沾秧苗根系（水稻移栽时沾秧苗根）。通常，叶面喷施锌肥所用的硫酸锌浓度在0.2～0.5％之间。这种喷施法在农作物的生长期内可以重复2～3次，具体情况视农作物生长需要和缺锌严重程度而定。

灌溉施肥是使用锌肥最有效的方法，把锌肥和酸性NPK肥料加入灌溉水中施用，可促进锌肥均匀分布、均一混合，提高锌在干旱土壤有效性和作物吸收，而避免伤害作物。

锌肥使用量决定于作物种类、锌肥品种、土壤条件和施用方法。土壤施用一般用量为5~10公斤Zn/公顷，或15~30公斤一水硫酸锌/公顷。播种前条施或喷施在作物苗床。对缺锌敏感的作物，如玉米可适当提高施用量。锌肥经常用来生产富锌复合肥料，包括混合肥。即在复合/混合肥料生产过程中加入锌肥或用锌肥包衣肥料，提高锌肥有效性和作物吸收。富锌肥料的锌含量一般为0.5-1.0%Zn。

农民定期使用锌肥（土壤施用或叶面喷施）需要经常进行土壤和植株分析，确定土壤是否积累足够的残效锌；这样可暂停一年使用锌肥，帮助农民节省锌肥使用成本和避免土壤锌含量过高积累。有关锌肥使用，可向当地专家咨询土壤锌肥力状况以及锌肥作为平衡施肥一部分的施用技术。

锌肥的效益和影响

当锌肥被添加到低生物可用锌水平的土壤中时，产量通常会得到改善。产量的增加将取决于若干因素，包括土壤物理和化学成分、磷、金属氧化物以及有机质和土壤水分水平。以下两个表显示了中国和印度两次试验中锌肥使用所实现利润增加的例子：

（本文来源于国际锌协会，由樊明宪博士翻译整理，如想了解更多有关锌在土壤、作物和人类健康中的作用的信息，请访问其官网：www.zinc.org/crops.）