萬躍明，王美玲，嚴寵紅，柳開樓，徐 明，江 紅

（1.景德鎮(zhèn)市農業(yè)技術推廣站，江西 景德鎮(zhèn) 333000；2.景德鎮(zhèn)市良種場，江西 景德鎮(zhèn) 333000；3.景德鎮(zhèn)市農產品質檢中心，江西 景德鎮(zhèn) 333000；4.江西省紅壤研究所，江西 南昌 330046）

【研究意義】水稻素有硅酸鹽植物之稱，硅素和氮、磷、鉀一樣，是水稻生長所需的重要營養(yǎng)元素之一［1-2］。很多研究表明，通過施用硅肥增加土壤供硅能力可以提高水稻光能利用率、促進根系活力和呼吸作用、降低蒸騰作用和增強抗病蟲害和抗倒伏能力，并能夠調節(jié)營養(yǎng)元素吸收利用，從而提高水稻產量和稻米品質［1-5］。因此，在稻作生產中合理調控硅素的供應具有重要的意義?！厩叭搜芯窟M展】在我國南方的水稻土中，土壤有效硅含量普遍較低［6］，紅砂巖、花崗巖、花崗片麻巖、輕質第四紀紅色粘土和淺海沉積物母質發(fā)育的水稻土有效硅一般低于80 mg/kg［7］；粘質第四紀紅色粘土發(fā)育的水稻土有效硅含量在120 mg/kg左右［8］。同時，水稻對硅的吸收量遠大于氮磷鉀三要素的總和［9-10］。水稻持續(xù)高產，土地復種指數較高，農作物每年從土壤中帶走的硅素遠遠大于氮磷鉀養(yǎng)分的總和，因此，單獨依靠土壤硅的自然風化難以維持土壤硅素平衡，再加上硅的淋溶滲漏損失，南方地區(qū)的水稻土普遍存在缺硅狀況?！颈狙芯壳腥朦c】很多研究證明，土壤中硅素的相對匾乏會明顯降低土壤的供硅能力，并進一步限制水稻生長對硅素的需求，從而造成水稻產量下降［11-12］。因此，適當增施硅肥是提升水稻產量的重要途徑之一［13-15］。然而，目前的硅肥施用效果研究多集中在普通水稻品種中［13-15］，而鮮有研究報道硅肥在糯稻上的施用效果。【擬解決的關鍵問題】本研究以糯稻品種為對象，研究施用硅肥對其抗病能力、產量和米質及經濟效益的影響，從而為糯稻生產上合理施用硅肥提供理論和技術支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于江西省景德鎮(zhèn)市浮梁縣羅家橋鄉(xiāng)鮑家村，該地區(qū)屬中亞熱帶潮濕天氣，年均溫17 ℃，年降水量1 764 mm。試驗地土壤為水稻土，耕層土壤pH 6.9，有機碳16.22 g/kg，全氮0.95 g/kg，全磷 1.02 g/kg，全鉀 15.41 g/kg，堿解氮143.70 mg/kg，速效磷10.30 mg/kg，速效鉀125.10 mg/kg，有效硅（SiO2）42.50 mg/kg。

1.2 試驗設計

試驗設施用硅肥562.5 kg/hm2處理（全部作基肥施用），以不施硅肥作對照，3次重復，小區(qū)面積100 m2。供試硅肥由遼寧省錦西市化工總廠提供，其枸溶性SiO2含量為35%。均施用等量的氮磷鉀肥，分別為尿素（N 46%）、鈣鎂磷肥（P2O512.5%）和氯化鉀（K2O 60%），N、P2O5和K2O用量分別為120、90和150 kg/hm2。其中氮肥60%作基肥、40%在返青期追肥，磷肥全部作基肥施用，鉀肥50%作基肥、50%在孕穗期追肥。

供試糯稻品種為麥穎2號（江西省農業(yè)科學院水稻研究所選育），采用水育秧方式，2018年6月30日播種，用種量30 kg/hm2。7月25日移栽，移栽規(guī)格為20 cm×20 cm。水分管理同農民常規(guī)習慣一致，為調查病蟲害情況，所有處理均不采用農藥防治措施。11月20日成熟收獲。

1.3 測定指標及方法

1.3.1 病情指數調查 在水稻抽穗期，每個小區(qū)隨機調查500株，查看穗頸稻瘟病和紋枯病發(fā)病情況，穗頸稻瘟病的判定標準為水稻穗頸部節(jié)上產生褐色小點，病部成黑色；紋枯病的判定標準為病部組織軟腐，葉鞘潰爛。其中穗頸稻瘟病和紋枯病的分級標準參考《中國水稻品種試驗與審定》［16］，計算病株率和病情指數。

1.3.2 產量測算 在水稻成熟期，每個小區(qū)隨機選取10個點，每個點收割1 m2，帶回室內，脫粒、曬干稱重，計算產量。

1.3.3 稻米品質分析 小區(qū)測產后，收集5 kg稻谷，脫殼后測定稻米的出糙率，再經過精米機篩選計算精米率和整精米率：

出糙率（%）=（糙米完整粒重量+50%不完整粒重量）/糙米總重量×100

精米率（%）=精米重量/稻谷重量×100

整精米率（%）=完整精米重量/稻谷重量×100

1.3.4 經濟效益分析 按照糯米的價格和產量計算稻米產值，并結合硅肥等農資投入進一步計算經濟效益。在本試驗中，2018年N、P2O5和K2O的價格分別為5.2元/kg、8.0元/kg和5元/kg，糯稻種子為6元/kg，精糯米價格為6元/kg。硅肥價格為1.8元/kg。

試驗數據采用Excel 2003進行整理，采用SAS 9.1進行統(tǒng)計分析，采用LSD進行差異顯著性測驗，圖件采用Origin 8.1進行制作。

2 結果與分析

2.1 施用硅肥對糯稻抗病能力的影響

從表1可以看出，施用硅肥可以顯著提高糯稻對穗頸稻瘟病和紋枯病的抗病能力，與不施硅肥相比，施用硅肥處理穗頸稻瘟病株率和病情指數分別下降80.65%和84.23%，紋枯病病株率和病情指數分別降低51.93%和73.44%。

2.2 施用硅肥對糯稻產量及產量構成的影響

由圖1可知，施用硅肥可以顯著提高糯稻的產量，與不施硅肥相比，硅肥處理糯稻產量增加19.74%；結實率略有提高，但增幅不顯著；硅肥處理可以顯著提高糯稻的千粒重，比不施硅肥增加12.17%。不施硅肥對照千粒重降低的原因可能與灌漿期遇高溫有關，而由于硅肥施用可以顯著提高糯稻的抗逆性，因此，本試驗硅肥處理千粒重明顯高于不施硅肥對照。

圖1 硅肥處理糯稻產量及產量構成變化Fig.1 Changes in the yield and its composition of glutinous rice under different silicon fertilization treatments

2.3 施用硅肥對糯稻碾米品質的影響

由圖2可知，施用硅肥可以明顯提高糯稻的碾米品質，與不施硅肥相比，硅肥處理糯稻精米率和整精米率分別提高5.42%和10.04%，而出糙率增加不顯著。

圖2 硅肥處理糯稻碾米品質變化Fig.2 Changes of glutinous rice quality under different silicon fertilization treatments

2.4 施用硅肥對糯稻經濟效益的影響

表2顯示，在糯稻種植中，雖然硅肥施用增加了農資投入（硅肥1 012.5元/hm2），但是由于其精糯米產量和產值顯著增加（施用硅肥處理精糯米產值比不施硅肥對照提高26.18%），因此，扣除農資投入后，硅肥處理的效益分別比不施硅肥處理增加23.48%，說明施用硅肥可以顯著提高糯稻的經濟效益。

表2 各處理糯稻經濟效益變化（元/hm2）Table 2 Economic benefits of glutinous rice of different treatments（yuan/hm2）

3 討論

由于支鏈淀粉含量較高（大于95%），因此糯米粘性較高，且富含蛋白質和脂肪，是制作粽子、八寶粥和各類甜品的主要原料［17-18］。然而，由于產量偏低，抗病能力較差，糯稻的種植規(guī)模普遍較小［19］。近年來，隨著人們經濟水平的提高，市場對糯米的需求日益增加［19-20］，再加上常規(guī)稻米庫存較大和價格疲軟，水稻種植業(yè)結構急需調整［21］，因此，糯稻的種植需求愈來愈大。本研究表明，在糯稻生產上，施用硅肥可以顯著提高糯稻對穗頸稻瘟病和紋枯病的抗病能力，這與張佑宏等［22］、張國良等［23］的研究結果相似，其原因主要是硅元素在水稻葉片和細胞中大量積累，起到了物理屏障作用，提高了水稻葉片的結構抗性，從而阻擋了病菌菌絲的入侵［24-25］。也有研究認為硅元素可能參與了植物和病原物體系的代謝過程，經過生理生化反應和信號傳導等途徑，激活了植物的防衛(wèi)基因，進而誘導抗病性蛋白的表達，從而抑制病害發(fā)生［26］。但是，關于糯稻抵抗穗頸稻瘟病和紋枯病所需的合理硅肥用量還有待進一步研究。

除了提高糯稻的抗病能力，本研究結果還表明，硅肥可以顯著提高糯稻的產量和碾米品質，這與何巧林等［1］、劉紅芳等［4］、PATI等［27］的研究結論一致。糯稻產量的提升主要與千粒重增加有關，而在碾米品質中，硅肥主要是提高精米率和整精米率，這與硅降低了稻米堊白面積有關［28-29］，而精米率與堊白面積呈顯著負相關［28］。進一步通過農資投入和糯米產值分析表明，雖然硅肥處理增加了農資投入，但其糯米產值較大，因此，硅肥處理的經濟效益比不施硅處理增加23.48%。同時，由于硅肥處理可以在無防病農藥措施的情況下顯著提高糯米的抗病能力和產量，其在糯米的有機種植中應用前途廣闊。但是，有機稻米的種植范疇較廣，標準也較高［30-31］，有關硅肥施用的方式和用量還有待進一步研究和驗證。

4 結論

在糯稻種植中，施用硅肥可以增強糯稻對穗頸稻瘟病和紋枯病的抗病能力。在合理施用氮磷鉀肥的基礎上，增施硅肥是進一步提高糯稻產量和碾米米質，進而增加農民收入的有效措施。