硅肥在五常稻花香水稻上的應(yīng)用試驗(yàn)研究

周 維，郝小雨，曹黎穎

(1.上海寶鋼新型建材科技有限公司 上海 201900；2.黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料與環(huán)境資源研究所 黑龍江哈爾濱 150086)

硅肥是一種植物有益元素肥料，研究表明，其具有提高農(nóng)作物產(chǎn)量和抗逆性、改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)、改良土壤和活化土壤中磷等功效，主要應(yīng)用于水稻等喜硅作物。隨著我國(guó)水稻產(chǎn)量的逐年提高，土壤中的硅卻沒有得到有效補(bǔ)充，水稻出現(xiàn)了病蟲害增加、空秕粒率上升、千粒重下降等問題，開發(fā)推廣硅肥勢(shì)在必行[1]。據(jù)了解，每生產(chǎn)100 kg稻谷將從土壤中吸收22 kg硅，超過了水稻吸收氮磷鉀的總和(氮2.1 kg、磷0.9 kg、鉀2.8 kg)[2]。合理使用硅肥，可以提高水稻光合作用，促進(jìn)干物質(zhì)累積，提高水稻的抗倒伏能力、稻谷產(chǎn)量和稻米品質(zhì)[3]。近年來，硅肥受到了越來越多的關(guān)注。

稻花香大米香氣濃郁、口感優(yōu)良，深受消費(fèi)者青睞[4]。作為黑龍江省五常市當(dāng)?shù)嘏嘤乃酒贩N，其具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，但易倒伏的特點(diǎn)容易造成減產(chǎn)和增大收割成本，如倒伏嚴(yán)重，稻穗與土壤接觸，還將影響稻米的品質(zhì)，帶來更大的經(jīng)濟(jì)損失。另外，黑龍江省近幾年水稻病害有加重的趨勢(shì)，硅肥增強(qiáng)水稻抗病力的功效引起了人們的關(guān)注[2]。在稻花香水稻上開展硅肥應(yīng)用試驗(yàn)，研究硅肥對(duì)稻花香水稻抗倒伏能力、產(chǎn)量和品質(zhì)等指標(biāo)的影響，對(duì)稻花香水稻的增產(chǎn)增收和硅肥產(chǎn)品的推廣應(yīng)用具有重要意義。

1 試驗(yàn)材料

供試肥料：硅肥，有效硅質(zhì)量分?jǐn)?shù)35.46%，pH 9.85，上海寶鋼新型建材科技有限公司提供；尿素，總氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥46.4%，黑龍江倍豐農(nóng)資集團(tuán)提供；磷酸二銨，總氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥18%，P2O5質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥46%，黑龍江倍豐農(nóng)資集團(tuán)提供；氯化鉀，K2O質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥60%，黑龍江倍豐農(nóng)資集團(tuán)提供。

供試水稻：稻花香1號(hào)。

供試土壤：試驗(yàn)地位于黑龍江省五常市龍鳳山鎮(zhèn)，其土壤基本理化性狀如表1所示。

表1 供試土壤基本理化性狀

2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

2.1 試驗(yàn)面積及管理

試驗(yàn)設(shè)計(jì)分為小區(qū)試驗(yàn)和大區(qū)對(duì)比試驗(yàn)。小區(qū)試驗(yàn)：小區(qū)面積30 m2，每個(gè)處理3次重復(fù)，各小區(qū)間打埂，單灌單排，以防止竄水竄肥。大區(qū)對(duì)比試驗(yàn)：試驗(yàn)面積667 m2，取樣面積≥200 m2，除硅肥處理不同外，其他農(nóng)事措施均一致。

2.2 試驗(yàn)處理

小區(qū)試驗(yàn)共設(shè)5個(gè)處理，各處理施肥情況如表2所示。各處理中：氮肥30%基施，40%拔節(jié)期追施，30%分蘗期追施；磷肥全部基施；鉀肥70%基施，30%分蘗期追施；硅肥作為基肥一次性施用。

表2 小區(qū)試驗(yàn)各處理施肥情況 kg/hm2

大區(qū)對(duì)比試驗(yàn)設(shè)置2個(gè)處理，按照小區(qū)試驗(yàn)中的對(duì)照和硅肥3處理進(jìn)行施肥。

3 試驗(yàn)結(jié)果與分析

3.1 硅肥對(duì)水稻葉片葉綠素含量和光合作用的影響

水稻通過光合作用積累生物量，并最終形成產(chǎn)量[5]。據(jù)松島省三測(cè)定，葉片的光合產(chǎn)量占整個(gè)植株光合產(chǎn)量的86.9%[6]，水稻葉片的光合作用對(duì)水稻產(chǎn)量的形成影響重大。硅肥對(duì)水稻葉片葉綠素含量(SPAD值)和光合作用的影響如表3所示。

由表3可知：施用硅肥可以顯著提高水稻葉片的SPAD值，但當(dāng)硅肥施用量達(dá)到一定水平后，水稻葉片SPAD值變化不明顯；施用硅肥后，水稻抽穗期葉片的凈光合速率和氣孔導(dǎo)度顯著增大，但胞間二氧化碳濃度和蒸騰速率變化不明顯；從總體來看，施用硅肥可提高水稻葉片的光合性能，有利于水稻產(chǎn)量的提高。

3.2 硅肥對(duì)水稻莖粗、植株壁厚和抗折力的影響

水稻吸收硅后，形成硅化細(xì)胞，一方面能增強(qiáng)細(xì)胞壁強(qiáng)度，提升水稻抗倒伏能力，另一方面也會(huì)使水稻植株挺拔，莖葉直立，有利于通風(fēng)透光，提高光合作用效率[3]?？拐哿κ撬局仓暌欢?jié)間的莖桿受力情況的測(cè)定指標(biāo)，可以反映水稻植株的莖桿受力強(qiáng)度，抗折力越大，其莖桿越結(jié)實(shí)，倒伏風(fēng)險(xiǎn)越小[7]。硅肥對(duì)水稻莖粗、植株壁厚和抗折力的影響如表4所示。

由表4可見：隨著施硅量的增加，水稻植株莖粗、植株壁厚和抗折力不斷增加；當(dāng)硅肥施用量達(dá)到一定水平后，相應(yīng)指標(biāo)變化不明顯。由此可見，施用硅肥提升了水稻的抗倒伏能力，這對(duì)減少水稻因倒伏產(chǎn)生的減產(chǎn)和品質(zhì)降低具有重要意義。

3.3 硅肥對(duì)水稻產(chǎn)量的影響

由表5可知：施用硅肥顯著增加了水稻穗長(zhǎng)、每穗實(shí)粒數(shù)、千粒重和產(chǎn)量；硅肥施用量在375～1 125 kg/hm2時(shí)，各指標(biāo)值相對(duì)較高；當(dāng)硅肥施用量達(dá)到一定水平后，各指標(biāo)增加幅度不明顯；較佳的硅肥施用量為750 kg/hm2，此時(shí)水稻產(chǎn)量達(dá)到7.4 t/hm2，較對(duì)照增產(chǎn)15.6%。由此可見，施用硅肥對(duì)水稻產(chǎn)量構(gòu)成因子有促進(jìn)效果，合理施用硅肥能夠顯著提高水稻產(chǎn)量。

表3 硅肥對(duì)水稻葉片葉綠素含量(SPAD值)和光合作用的影響

表4 硅肥對(duì)水稻莖粗、植株壁厚和抗折力的影響

表5 硅肥對(duì)水稻產(chǎn)量構(gòu)成因子和水稻產(chǎn)量的影響

3.4 硅肥對(duì)稻米品質(zhì)的影響

碾磨品質(zhì)、外觀品質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)和食味品質(zhì)共同決定了稻米品質(zhì)的優(yōu)劣[8]。研究表明，稻花香稻米的蛋白質(zhì)含量越低、直鏈淀粉含量越高，食味品質(zhì)就越好[4]。硅肥對(duì)稻米品質(zhì)的影響如表6所示。

由表6可見：施用硅肥可提高稻米的出糙率、整精米率，降低稻米的堊白粒率，提高直鏈淀粉含量和降低蛋白質(zhì)含量；硅肥施用量在750～1 125 kg/hm2時(shí)，提高稻米品質(zhì)的效果較佳；當(dāng)硅肥施用量達(dá)到一定水平后，各指標(biāo)變化不明顯。上述結(jié)果說明，合理施用硅肥可以提高稻米碾磨品質(zhì)、外觀品質(zhì)和食味品質(zhì)，有利于提高水稻稻米的經(jīng)濟(jì)附加值。

表6 硅肥對(duì)稻米品質(zhì)的影響 %

3.5 大區(qū)試驗(yàn)產(chǎn)量和收益測(cè)算

經(jīng)測(cè)算(表7)，在習(xí)慣施肥的基礎(chǔ)上施用硅肥750 kg/hm2，較對(duì)照增產(chǎn)0.62 t/hm2，增產(chǎn)率達(dá)到9.4%，增產(chǎn)效果明顯。

表7 大區(qū)試驗(yàn)水稻產(chǎn)量

根據(jù)2019年當(dāng)?shù)氐净ㄏ闼臼召弮r(jià)進(jìn)行收益測(cè)算(表8)，在習(xí)慣施肥的基礎(chǔ)上施用硅肥750 kg/hm2，較對(duì)照增加收益2 595元/hm2，經(jīng)濟(jì)效益提升效果顯著。

4 結(jié)語

(1)在五常稻花香水稻上施用硅肥，顯著提高了水稻抽穗期葉片的凈光合速率和氣孔導(dǎo)度，對(duì)胞間二氧化碳濃度和蒸騰速率無明顯影響。從總體上看，施用硅肥提高了水稻葉片的光合性能。

表8 大區(qū)試驗(yàn)水稻收益測(cè)算 元/hm2

(2)施用硅肥顯著提高了稻花香水稻植株的莖粗、植株壁厚和抗折力；當(dāng)硅肥施用量達(dá)到一定水平后，相應(yīng)指標(biāo)不再增加。試驗(yàn)結(jié)果表明，施用硅肥對(duì)提升水稻抗倒伏能力的效果明顯。

(3)施用硅肥顯著增加了水稻穗長(zhǎng)、每穗實(shí)粒數(shù)、千粒重和產(chǎn)量；當(dāng)硅肥施用量達(dá)到一定水平后，相應(yīng)指標(biāo)變化不明顯；較佳的硅肥施用量為750 kg/hm2，此時(shí)稻谷產(chǎn)量達(dá)到7.4 t/hm2，較對(duì)照增產(chǎn)15.6%。

(4)施用硅肥可提高稻米的出糙率、整精米率，降低稻米的堊白粒率，提高直鏈淀粉含量和降低蛋白質(zhì)含量；硅肥施用量在750～1 125 kg/hm2時(shí)，提高稻米品質(zhì)的效果較佳；當(dāng)硅肥施用量達(dá)到一定水平后，相應(yīng)指標(biāo)變化不明顯。試驗(yàn)結(jié)果表明，合理施用硅肥可提高稻米碾磨品質(zhì)、外觀品質(zhì)和食味品質(zhì)。

(5)大區(qū)試驗(yàn)結(jié)果表明：在習(xí)慣施肥的基礎(chǔ)上施用硅肥750 kg/hm2，水稻增產(chǎn)明顯，較對(duì)照增產(chǎn)0.62 t/hm2(增產(chǎn)率達(dá)到9.4%)，可增加收益2 595元/hm2，經(jīng)濟(jì)效益提升效果顯著。