任海+付立東+王宇+呂小紅+杜萌

摘要：水稻是人類的主要食物由于科技的進步，人們對水稻施以更多的氮肥，造成土壤中的氮硅產(chǎn)生嚴重失調(diào)。氮肥的大量使用甚至濫用，對水土造成嚴重污染，降低養(yǎng)分利用的效率，還大幅增加了生產(chǎn)成本，并且問題日趨嚴重。硅并不會污染周圍的環(huán)境，并且對水稻的生長極其重要，對水稻可以起到促進和保護效果?；诖耍狙芯恳喳}豐47為材料，在品質(zhì)、產(chǎn)量角度研究施用不同量的硅磷肥對水稻產(chǎn)生的作用和影響。通過育苗、移栽、施肥，以常規(guī)措施和方法開展灌溉、防病治蟲等管理，調(diào)查其莖蘗動態(tài)、葉綠素含量、干物質(zhì)量、收獲指數(shù)、稻瘟病和紋枯病的危害情況、抗倒伏性狀、稻米品質(zhì)、產(chǎn)量等項目，研究結(jié)果表明，水稻產(chǎn)量會由于硅磷肥的使用而明顯增加，在375、750、1 125、1 500 kg/hm2 施肥條件下，水稻產(chǎn)量較對照有所增加，其中硅磷肥施用量在1 125 kg/hm2對水稻增產(chǎn)效果達到顯著水平，與對照相比，施用硅磷肥能夠提高水稻抗倒伏能力，增加莖稈粗度，提高水稻成穗率和每穗粒數(shù)，此外其葉綠素含量、千粒質(zhì)量也能得到明顯提高。稻米品質(zhì)由于硅磷肥的使用而得到明顯提升，降低了稻米的堊白度、堊白粒率的同時還能提升稻米的糙米率和精米率。

關(guān)鍵詞：水稻；硅磷肥；生育特性；品質(zhì)；產(chǎn)量

中圖分類號： S511.06文獻標志碼： A文章編號：1002-1302（2017）17-0057-04

水稻是人類的主要食物，主食為水稻的人口占全球人口總數(shù)的60%。在水稻的消費、生產(chǎn)方面，我國高居世界首位，所以在發(fā)展國家經(jīng)濟、解決人民溫飽問題時必須考慮水稻的發(fā)展問題[1]。水稻是典型的喜硅作物，通過吸收硅可以使自身具有更強的抗病蟲、抗倒性、抗旱性等特點，同時還能抑制重金屬造成的影響[2]?？萍嫉牟粩喟l(fā)展，人們對水稻施以更多的氮肥，造成土壤中的氮硅產(chǎn)生嚴重失調(diào)[3]。氮肥的大量使用甚至濫用，對水土造成嚴重污染，降低利用養(yǎng)分的效率，還大幅增加了生產(chǎn)成本，問題日趨嚴重[4]。硅不會污染周圍的環(huán)境，并且對水稻的生長極其重要，可以起到促進和保護效果，使水稻的品質(zhì)、產(chǎn)量均得到極為顯著的提升[5]。為了驗證硅磷肥在鹽堿地區(qū)的施用效果，探索硅磷肥的施用技術(shù)，我們開展了硅磷肥對水稻生長生育及產(chǎn)量品質(zhì)的影響，以期為今后的水稻生產(chǎn)提供科學依據(jù)。

近年來，隨著科技進步，研究方法、研究理論的創(chuàng)新和試驗條件的改善，硅素對作物生產(chǎn)的研究開始活躍起來[6]。1999年、2002年、2005年分別在美國、日本、巴西相繼舉行了3屆硅磷肥研究的國際學術(shù)會議，這標志著硅營養(yǎng)及硅磷肥的應用，已經(jīng)引起了世界各國科學家的重視[7]。 近年來，我國有關(guān)硅元素促進作物生長發(fā)育、增加產(chǎn)量、提高作物抗性的報道較多，而關(guān)于改善作物品質(zhì)的報道則比較少[8]。

已有國內(nèi)外研究表明，硅磷肥對包括水稻在內(nèi)的13種作物品質(zhì)有明顯的改善作用，通過硅磷肥的調(diào)節(jié)作用，可以使谷物的淀粉、小麥的蛋白質(zhì)等明顯提高[9]，從而在試驗結(jié)果上說明硅磷肥是一種植物調(diào)節(jié)性肥料、品質(zhì)肥料、保健肥料。目前，我國研究硅素吸收的調(diào)控機制已成為當前研究的熱點，隨著研究的深入，硅磷肥改善作物品質(zhì)的機制將越來越明確。 2003年，河南省硅磷肥工程技術(shù)研究中心與有關(guān)廠商合作，把硅磷肥和施硅后優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品一起推廣[10]。施硅的水稻、水果、蔬菜上市后供不應求。這種新思路正在被越來越多的人接受。 我們在硅磷肥推廣應用中發(fā)現(xiàn)，人們施用硅磷肥首先關(guān)注的是增產(chǎn)作用，尤其是當季增產(chǎn)作用，其次是抗逆作用，對改善品質(zhì)的關(guān)注度不是太強[11]。近幾年，我國硅營養(yǎng)研究與硅磷肥應用越來越活躍，相關(guān)機制研究逐漸深化，應用研究中硅與有機肥和其他大、中、微量元素的復配越來越受到科研工作者、生產(chǎn)廠家和農(nóng)民的重視。硅磷肥造粒技術(shù)逐漸成熟，農(nóng)民施用硅磷肥更加方便[12]。2000年，農(nóng)業(yè)部開展的耕地地力調(diào)查與質(zhì)量評價工作首次將土壤有效硅列入調(diào)查范圍。2000年，黃河出版社出版了80萬字的《中國硅營養(yǎng)研究與硅磷肥應用》論文集在全國發(fā)行[13]。2001年，作為國家科技部星火計劃培訓教材，出版了《硅磷肥及施用技術(shù)》[14]。2004年我國硅磷肥標準頒布。這4個動作必將推動我國的硅營養(yǎng)研究和硅磷肥應用[15]。1材料與方法1.1試驗地點

試驗于2016年在遼寧省鹽堿地利用研究所基地進行。試驗過程中使用的水稻土類型為濱海鹽漬型，此類型的土壤有0～15 cm的耕層土壤，土壤中的全鹽含量為0.19 g/kg，速效磷含量為55.63 mg/kg，速效鉀含量為229.50 mg/kg，速效氮含量為51.33 mg/kg，全氮含量為80 mg/kg，有機質(zhì)含量為 2.09 g/kg，pH值為7.50[18]。

1.2供試材料

供試水稻品種為鹽豐47，全生育期156～160 d，15.5～16.0張葉片，5個伸長節(jié)間。試驗采用連云港歐羅肥料有限公司生產(chǎn)的含磷硅磷肥。其中P2O5≥5%，SiO+CaO+ZnSO4+FeSO4≥30%。

1.3試驗設(shè)計

試驗設(shè)硅磷肥5個水平（0、375、750、1 125、1 500 kg/hm2）5個處理，依次以CK、C1、C2、C3、C4表示，3次重復，完全隨機排列。不同處理施入氮肥（純N）270 kg/hm2、磷肥（P2O5）105 kg/hm2（包括硅磷肥中的磷含量）、鉀肥（K2O）90 kg/hm2。硅磷肥作為基肥一次性施入。氮肥分為基肥50%～65%、蘗肥（一、二次蘗肥比例6 ∶4）25%～35%、穗肥10%～15%。基肥于旋耕前施入，蘗肥于5～6、7～8葉齡期施入，穗肥于倒4葉齡期施入。硅磷肥、磷肥全部基肥施入，鉀肥蘗肥占65%、穗肥占35%。

1.4田間管理

（1）育苗。為保證幼苗健壯，使用隔離層旱育技術(shù)，播種期為4月15日，播種量為200 g/m2。（2）移栽。對葉齡在45～5.0的幼苗進行移栽，移栽期為5月24日，行距為 30 cm，穴距為15 cm，每穴栽插3～5株，移栽過程中保證不出現(xiàn)漂秧，不出現(xiàn)丟穴的情況。（3）施肥。不同處理硅磷肥均作基肥于旋耕前一次性均勻施于地表。（4）常規(guī)措施和方法開展灌溉、防病治蟲以及其他常規(guī)田間管理。

1.5調(diào)查項目

1.5.1莖蘗動態(tài)對一個小區(qū)中的10穴進行定株，自分蘗期對一次莖蘗數(shù)進行調(diào)查，周期為6～7 d，莖蘗數(shù)調(diào)查主要集中在有效分蘗臨界期、拔節(jié)期、齊穗期、成熟期。

1.5.2葉綠素含量選擇水稻不同時期的葉片，利用SPAD-502葉綠素儀對所選葉片的葉綠素含量進行測定，葉片取樣主要為有效分蘗臨界期、拔節(jié)期、齊穗期、蠟熟期。

1.5.3干物質(zhì)量、收獲指數(shù)在每小區(qū)水稻成熟期、齊穗期選擇代表性植株，在對10穴植株進行調(diào)查后選擇1～2穴，對對應的干物質(zhì)量進行測定；對成熟期的水稻，莖稈干物質(zhì)量、谷粒實施測定；在成熟期，選擇籽粒，求其干質(zhì)量與莖稈、籽粒干質(zhì)量總和的比值，其中莖稈包括葉鞘、葉、莖、穗軸。

1.5.4成熟期調(diào)查稻瘟病、紋枯病的危害情況。

計算方法：

植株發(fā)病率=（染病株數(shù)/調(diào)查總株數(shù)）×100%。

植株病情指數(shù)=[∑（各級病株數(shù)×相應級數(shù)）/調(diào)查總株數(shù)×最高級別值]×100%。水稻紋枯病和稻瘟病分級標準見表1。表1水稻紋枯病、稻瘟病分級標準

級別稻瘟病紋枯病0無病斑全株無病1每穗損失5%以下，或個別枝梗發(fā)病倒4葉片及以下各葉鞘葉片發(fā)病2每穗損失6%～20%或1/3左右枝梗發(fā)病倒3葉片及以下各葉鞘葉片發(fā)病3每穗損失21%～50%或穗頸或主軸發(fā)病倒2葉片及以下各葉鞘葉片發(fā)病4每穗損失51%～70%或穗頸發(fā)病，大部分秕谷劍葉葉片及其以下葉鞘葉片發(fā)病5每穗損失70%以上或穗頸發(fā)病造成白穗全株發(fā)病提早枯死

1.5.5抗倒伏性狀收獲期每處理取5穴，每穴選取代表性莖2個，每個小區(qū)共取10個單莖，保持不失水。測定株高、重心高度、穗長、節(jié)間長、穗頸節(jié)以下第1、2、3、4、5節(jié)間抗折力及各節(jié)基部至穗頂?shù)拈L度和鮮質(zhì)量、粗度及莖壁的厚度。

1.5.6稻米品質(zhì)籽粒收獲 3 個月后對碾米的品質(zhì)進行測定，主要確定其整精米率、精米率、糙米率等參數(shù)，同時測定稻米的外觀品質(zhì)，主要是堊白度、堊白粒率。

1.5.7產(chǎn)量每小區(qū)在水稻成熟期選擇代表性植株，在對10穴植株進行調(diào)查后選擇5穴，完成室內(nèi)考種，對單穴植株的穗長、株高、植株數(shù)進行調(diào)查，同時進行千粒質(zhì)量、結(jié)實率、每穗粒數(shù)的測定，在完成邊行去除、采樣后對收獲的實產(chǎn)進行登記。

2結(jié)果與分析

2.1不同施用量硅磷肥對水稻莖蘗的影響

從表2可以看出，不同處理有效分蘗臨界期、拔節(jié)期、齊穗期的單位面積莖蘗數(shù)及成熟期收獲穗數(shù)隨著硅磷肥的施用量不同而有所變化，C2處理收獲的總穗數(shù)為 450.2萬/hm2，與CK、C1、C3、C4處理比較，其增長幅度分別為6.5%、31%、4.2%、10.9%。不同處理莖蘗成穗率以C3處理最高，成穗率依次表現(xiàn)為CK

2.2不同施用量硅磷肥對水稻葉面積指數(shù)的影響

為使群體結(jié)實期光合積累量得到提升，其生理基礎(chǔ)是適宜葉面積指數(shù)。從表3可以看出，施用硅磷肥處理的最大葉面積指數(shù)和高效葉面積指數(shù)均大于對照處理，表明硅磷肥對水稻生長發(fā)育的促進作用。葉面積指數(shù)增加說明施用硅磷肥可以增強水稻植株的光合作用能力，從而促進植株的光合作用，提高光能利用率，為水稻增產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。

2.3不同施用量硅磷肥對水稻葉綠素含量的影響

不同生育期，水稻葉片含有不同的葉綠素，隨著水稻生育的推進，葉綠素含量不斷減少。從表4可以看出，在不同生育表3不同施用量硅磷肥對水稻葉面積指數(shù)的影響

時期，施用硅磷肥處理葉綠素含量均高于CK。有效分蘗臨界期、拔節(jié)期、齊穗期、蠟熟期，C1、C2、C3、C4經(jīng)硅磷肥處理的倒2葉葉綠素的平均含量較CK增加了2.0%、3.7%、104%、11.5%，倒3葉及蠟熟期劍葉葉綠素含量較CK增加了 6.3%、8.5%、18.0%、7.5%。

水稻施入硅磷肥在375～1 500 kg/hm2范圍內(nèi)，能使水稻葉綠素含量得到顯著提高，在蠟熟期，葉片中葉綠素含量受到硅磷肥的作用最大，表明在水稻生長后期，施用硅磷肥可以使葉綠素含量得到進一步提高，延緩葉片衰老速度，使葉片具有更強的光合作用，利于光合產(chǎn)物直接運往穗部，促進了穗部干物質(zhì)積累，提高水稻產(chǎn)量。

2.4不同施用量硅磷肥對水稻稻瘟病、紋枯病的影響

從表5可以看出，C4處理的植株發(fā)病率為34.82%，比C1、C2、C3、CK處理分別增加了1 166.2%、1 152.5%、2638%、1 175.5%。C4處理發(fā)病指數(shù)為21.13%，比C1、C2、C3、CK處理分別增加了668.4%、660.1%、355.4%、8308%。表明在高氮、高磷的情況下過量施用硅磷肥，不但對減輕水稻病害沒有幫助，反而會增加水稻發(fā)病。過量施入磷肥促進了植株對氮的吸收，從而降低水稻的抗病性。C1、CK、C2 3個處理的發(fā)病指數(shù)較小且相近，表明在氮正常水平下施用適量的硅磷肥能減輕水稻紋枯病和穗頸瘟發(fā)生。

2.4不同施用量硅磷肥對水稻莖稈倒伏的影響

從表6可以看出，倒4節(jié)間水稻莖稈具有最大的倒伏指數(shù)，最小值則在倒1節(jié)間，即倒4節(jié)間水稻莖稈具有最差的抗倒伏性，而倒1節(jié)間具有最大的抗倒伏性。在抗倒伏性方面，不同施肥量對水稻莖稈倒伏指數(shù)差異明顯，以C1處理倒伏指數(shù)最小，其次是處理C2、C3、CK，C4處理倒伏指數(shù)最大，過量施入硅磷肥會降低植株的抗病性，不利于水稻抗倒。

2.5不同施用量硅磷肥對水稻莖基寬的影響

從表7可以看出，隨著硅磷肥施入量的增加，水稻莖稈從基部向上各個節(jié)間莖基寬逐漸增大，順序依次為CK

2.7不同施用量硅磷肥對稻米加工品質(zhì)的影響

從表9可以看出，施用硅磷肥處理提高了水稻的糙米率、精米率和整精米率。使用的硅磷肥越多，整精米率、精米率、糙米率表現(xiàn)出先上升，后下降的趨勢。相關(guān)研究結(jié)果，精米率和硅的有效使用量呈正相關(guān)，而施硅量與整精米率呈極顯著正相關(guān)。

表9不同施用量硅磷肥對稻米加工品質(zhì)的影響

處理稻米加工品質(zhì)（%）糙米率精米率整精米率CK81.9c75.6d63.8dC184.3a79.1a69.2aC283.2b78.2ab68.2bC383.2b77.7bc66.5cC482.7bc76.7cd64.6d

2.8不同施用量硅磷肥對稻米外觀品質(zhì)的影響

從表10可以看出，施入硅磷肥能夠增加水稻粒長、粒寬，其中C4、C3處理與對照差異顯著。不同施用硅磷肥對稻米堊白粒率、堊白度均有明顯改善，不同處理均顯著低于對照，表明稻米的惡白度、堊白率會由于硅磷肥的使用而有一定程度的下降。

2.9不同施用量硅磷肥對水稻產(chǎn)量的影響

從表11可以看出，水稻在施用硅磷肥后，產(chǎn)量明顯提高，實際產(chǎn)量C3處理最高，為10 696.1 kg/hm2，比CK、C1、C2、C4處理分別高16.2%、6.0%、3.5%、9.1%。表明施用硅磷肥能顯著提高產(chǎn)量。在產(chǎn)量構(gòu)成因素中，穎花量、實粒數(shù)、千粒質(zhì)量等施硅磷肥處理較CK增加。結(jié)果表明硅磷肥對水稻產(chǎn)量構(gòu)成起促進作用。

3討論

在水稻栽培方面，群體質(zhì)量的不斷提升可以在提高產(chǎn)量和質(zhì)量的同時降低生產(chǎn)成本，在本試驗條件下，為使水稻群體質(zhì)量得到提升，最佳途徑是利用硅磷肥。硅磷肥作基肥施用，可以增加單位面積上的穎花量和結(jié)實粒數(shù)，提高成穗率，改善莖蘗結(jié)構(gòu)，提高抗倒能力。硅磷肥對水稻成穗率、結(jié)實率產(chǎn)生較大影響，有利于提高水稻產(chǎn)量，其中硅磷肥施用量在 1 125 kg/hm2 對水稻增產(chǎn)效果達到顯著水平?？茖W施用硅磷肥是提高產(chǎn)量的有效措施，通過硅磷肥的使用可明顯改善稻米的品質(zhì)，主要提升了水稻的整精米率、精米率、糙米率，同時明顯降低稻米的堊白度、堊白粒率。

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