锌作为人体必需的微量元素,对人类的健康至关重要,同时也是粮食作物与人体营养联系最为密切的元素。造成作物锌营养缺乏的原因,除了锌在世界大部分耕地中有效性低的因素外,与土壤中其他元素之间的相互作用也是一个重要因素。特别是磷、锌之间存在的拮抗作用。谷子作为农作物中的小杂粮之首,同时是对缺锌最为敏感的作物之一,因此研究富锌谷子栽培技术及谷子对外源锌肥的吸收转化利用情况,对满足人们对富锌功能小米的社会需求具有重要意义。本文运用底施不同的锌水平对两个不同品种的谷子进行了田间试验,通过分析谷子在不同生育时期土壤中全锌、全磷、有效锌、有效磷、植株各器官干物质重、植株各营养器官的锌、磷含量以及根系形态在不同施锌水平下的变化规律,探讨锌在土壤及不同品种谷子株体内的吸收利用的状况,以期为富锌谷子栽培生产技术提供理论依据。主要研究结果如下:1.土壤中全锌、有效锌、有效磷的含量则随着生育时期逐渐降低,全磷的含量随着谷子生育时期的推移表现为先增加后降低的趋势,其含量均在抽穗期达到最高值2.29 g·kg-2,在成熟期降到整个生育时期的最低0.84 g·kg-2。在不同生育时期中,随着施用锌肥的增加显著提高了 0～20 cm耕层土壤全锌、有效锌、有效磷的含量,对全磷无明显影响,20～40 cm耕层土壤中有效锌、全磷、有效磷含量虽有所上升,但未达到显著水平。2.不同施锌水平对不同品种谷子的农艺性状、产量整体影响趋势一致,随着施锌浓度的增加,两品种谷子株高均逐渐降低,茎粗、单穗粗、单穗重、千粒重和产量等性状指标表现为先增加后降低,在施锌浓度为2.25 kg·hm-2时各指标达到良好水平,且差异显著,其中冀谷38的株高整体要低于冀谷19,茎粗、单穗粗、单穗重、千粒重和产量等性状指标冀谷38优于冀谷19,说明冀谷38比冀谷19对锌更敏感。3.不同施锌水平对谷子各器官锌含量的影响为:随着生育期的推进,对锌敏感性不同的两品种谷子根、茎、叶中锌含量均在抽穗期达到峰值,在成熟期最低;在谷子的不同生育时期,随着施锌浓度的增加,两品种谷子不同器官锌含量均在C2(2.25 kg·hm-2)施锌浓度达到最佳,其各器官中锌含量的分布顺序也不同,最终在成熟期体现为:冀谷19:根>茎>籽粒>叶,冀谷38:籽粒>茎>根>叶。综上所述,2.25 kg·hm-2的施锌浓度能有效增加谷子各器官的锌含量,且各器官以及籽粒的锌含量不会无节制的一直富集,而是达到了一定浓度就会向地下部累积。4.不同施锌水平对不同品种谷子各器官磷含量的影响为:锌肥的施用总体上降低了谷子株体的磷含量,且器官不同,其降低程度也存在差异。在不同生育时期,冀谷19各器官磷含量变化均为:根>茎>叶,冀谷38则与之相反,表现为:叶>茎>根;生长前期(拔节期、抽穗期),磷含量随施锌量的增加明显降低,而在生长后期(开花期、成熟期),施锌对谷子各器官磷含量的影响明显减小,除籽粒磷含量随施锌量的增加有所降低外,根、茎、叶部磷含量在不同施锌水平下基本持平。5.对于不同施锌处理在不同生育时期对谷子各器官干物质量积累量的影响表现为:对两品种谷子在拔节期和抽穗期对各器官干物质积累均有显著促进作用,但对冀谷38的影响强于冀谷19;随着植株营养生长的进行,不同锌肥处理间的差距减小。综合施锌处理对锌敏感性不同的两品种谷子生长速率的影响,发现C2(2.25 kg·hm-2)处理下各营养器官的生长速率最快,干物质量最高。由此可看出,适宜锌肥可增加作物干物质量、加速各器官干物质向籽粒中的转移。6.对锌敏感性不同的两品种谷子根系形态在整个生育时期均与谷子产量有显著的相关性,特别是在抽穗期,谷子根系分布与产量的相关性最为密切。从根系各形态指标来看,全生育时期内对锌敏感性不同的两品种谷子与产量相关性最显著的根系性状为根表面积,且不同根系参数均在C2(2.25 kg·hm-2)处理下达到最高值,表明本试验条件下,施锌2.25 kg·hm-2有利于获得最佳的根群指标,从而更有利于植物的生长发育。综合考虑不同施锌水平下谷子各生育时期锌磷元素的动态吸收分配规律和根系分布特征及谷子产量,本试验结果以0～20 cm施锌肥的C2处理效果最好,因此推荐2.25 kg·hm-2作为谷子高产和籽粒富锌的最佳施锌浓度。