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硅肥在五常稻花香水稻上的应用试验研究

2020-06-29郝小雨曹黎颖

肥料与健康 2020年2期
关键词:硅肥施用量稻米

周 维,郝小雨,曹黎颖

(1.上海宝钢新型建材科技有限公司 上海 201900;2.黑龙江省农业科学院土壤肥料与环境资源研究所 黑龙江哈尔滨 150086)

硅肥是一种植物有益元素肥料,研究表明,其具有提高农作物产量和抗逆性、改善农产品品质、改良土壤和活化土壤中磷等功效,主要应用于水稻等喜硅作物。随着我国水稻产量的逐年提高,土壤中的硅却没有得到有效补充,水稻出现了病虫害增加、空秕粒率上升、千粒重下降等问题,开发推广硅肥势在必行[1]。据了解,每生产100 kg稻谷将从土壤中吸收22 kg硅,超过了水稻吸收氮磷钾的总和(氮2.1 kg、磷0.9 kg、钾2.8 kg)[2]。合理使用硅肥,可以提高水稻光合作用,促进干物质累积,提高水稻的抗倒伏能力、稻谷产量和稻米品质[3]。近年来,硅肥受到了越来越多的关注。

稻花香大米香气浓郁、口感优良,深受消费者青睐[4]。作为黑龙江省五常市当地培育的水稻品种,其具有较高的经济价值,但易倒伏的特点容易造成减产和增大收割成本,如倒伏严重,稻穗与土壤接触,还将影响稻米的品质,带来更大的经济损失。另外,黑龙江省近几年水稻病害有加重的趋势,硅肥增强水稻抗病力的功效引起了人们的关注[2]。在稻花香水稻上开展硅肥应用试验,研究硅肥对稻花香水稻抗倒伏能力、产量和品质等指标的影响,对稻花香水稻的增产增收和硅肥产品的推广应用具有重要意义。

1 试验材料

供试肥料:硅肥,有效硅质量分数35.46%,pH 9.85,上海宝钢新型建材科技有限公司提供;尿素,总氮质量分数≥46.4%,黑龙江倍丰农资集团提供;磷酸二铵,总氮质量分数≥18%,P2O5质量分数≥46%,黑龙江倍丰农资集团提供;氯化钾,K2O质量分数≥60%,黑龙江倍丰农资集团提供。

供试水稻:稻花香1号。

供试土壤:试验地位于黑龙江省五常市龙凤山镇,其土壤基本理化性状如表1所示。

表1 供试土壤基本理化性状

2 试验设计

2.1 试验面积及管理

试验设计分为小区试验和大区对比试验。小区试验:小区面积30 m2,每个处理3次重复,各小区间打埂,单灌单排,以防止窜水窜肥。大区对比试验:试验面积667 m2,取样面积≥200 m2,除硅肥处理不同外,其他农事措施均一致。

2.2 试验处理

小区试验共设5个处理,各处理施肥情况如表2所示。各处理中:氮肥30%基施,40%拔节期追施,30%分蘖期追施;磷肥全部基施;钾肥70%基施,30%分蘖期追施;硅肥作为基肥一次性施用。

表2 小区试验各处理施肥情况 kg/hm2

大区对比试验设置2个处理,按照小区试验中的对照和硅肥3处理进行施肥。

3 试验结果与分析

3.1 硅肥对水稻叶片叶绿素含量和光合作用的影响

水稻通过光合作用积累生物量,并最终形成产量[5]。据松岛省三测定,叶片的光合产量占整个植株光合产量的86.9%[6],水稻叶片的光合作用对水稻产量的形成影响重大。硅肥对水稻叶片叶绿素含量(SPAD值)和光合作用的影响如表3所示。

由表3可知:施用硅肥可以显著提高水稻叶片的SPAD值,但当硅肥施用量达到一定水平后,水稻叶片SPAD值变化不明显;施用硅肥后,水稻抽穗期叶片的净光合速率和气孔导度显著增大,但胞间二氧化碳浓度和蒸腾速率变化不明显;从总体来看,施用硅肥可提高水稻叶片的光合性能,有利于水稻产量的提高。

3.2 硅肥对水稻茎粗、植株壁厚和抗折力的影响

水稻吸收硅后,形成硅化细胞,一方面能增强细胞壁强度,提升水稻抗倒伏能力,另一方面也会使水稻植株挺拔,茎叶直立,有利于通风透光,提高光合作用效率[3]。抗折力是水稻植株一二节间的茎杆受力情况的测定指标,可以反映水稻植株的茎杆受力强度,抗折力越大,其茎杆越结实,倒伏风险越小[7]。硅肥对水稻茎粗、植株壁厚和抗折力的影响如表4所示。

由表4可见:随着施硅量的增加,水稻植株茎粗、植株壁厚和抗折力不断增加;当硅肥施用量达到一定水平后,相应指标变化不明显。由此可见,施用硅肥提升了水稻的抗倒伏能力,这对减少水稻因倒伏产生的减产和品质降低具有重要意义。

3.3 硅肥对水稻产量的影响

由表5可知:施用硅肥显著增加了水稻穗长、每穗实粒数、千粒重和产量;硅肥施用量在375~1 125 kg/hm2时,各指标值相对较高;当硅肥施用量达到一定水平后,各指标增加幅度不明显;较佳的硅肥施用量为750 kg/hm2,此时水稻产量达到7.4 t/hm2,较对照增产15.6%。由此可见,施用硅肥对水稻产量构成因子有促进效果,合理施用硅肥能够显著提高水稻产量。

表3 硅肥对水稻叶片叶绿素含量(SPAD值)和光合作用的影响

表4 硅肥对水稻茎粗、植株壁厚和抗折力的影响

表5 硅肥对水稻产量构成因子和水稻产量的影响

3.4 硅肥对稻米品质的影响

碾磨品质、外观品质、营养品质和食味品质共同决定了稻米品质的优劣[8]。研究表明,稻花香稻米的蛋白质含量越低、直链淀粉含量越高,食味品质就越好[4]。硅肥对稻米品质的影响如表6所示。

由表6可见:施用硅肥可提高稻米的出糙率、整精米率,降低稻米的垩白粒率,提高直链淀粉含量和降低蛋白质含量;硅肥施用量在750~1 125 kg/hm2时,提高稻米品质的效果较佳;当硅肥施用量达到一定水平后,各指标变化不明显。上述结果说明,合理施用硅肥可以提高稻米碾磨品质、外观品质和食味品质,有利于提高水稻稻米的经济附加值。

表6 硅肥对稻米品质的影响 %

3.5 大区试验产量和收益测算

经测算(表7),在习惯施肥的基础上施用硅肥750 kg/hm2,较对照增产0.62 t/hm2,增产率达到9.4%,增产效果明显。

表7 大区试验水稻产量

根据2019年当地稻花香水稻收购价进行收益测算(表8),在习惯施肥的基础上施用硅肥750 kg/hm2,较对照增加收益2 595元/hm2,经济效益提升效果显著。

4 结语

(1)在五常稻花香水稻上施用硅肥,显著提高了水稻抽穗期叶片的净光合速率和气孔导度,对胞间二氧化碳浓度和蒸腾速率无明显影响。从总体上看,施用硅肥提高了水稻叶片的光合性能。

表8 大区试验水稻收益测算 元/hm2

(2)施用硅肥显著提高了稻花香水稻植株的茎粗、植株壁厚和抗折力;当硅肥施用量达到一定水平后,相应指标不再增加。试验结果表明,施用硅肥对提升水稻抗倒伏能力的效果明显。

(3)施用硅肥显著增加了水稻穗长、每穗实粒数、千粒重和产量;当硅肥施用量达到一定水平后,相应指标变化不明显;较佳的硅肥施用量为750 kg/hm2,此时稻谷产量达到7.4 t/hm2,较对照增产15.6%。

(4)施用硅肥可提高稻米的出糙率、整精米率,降低稻米的垩白粒率,提高直链淀粉含量和降低蛋白质含量;硅肥施用量在750~1 125 kg/hm2时,提高稻米品质的效果较佳;当硅肥施用量达到一定水平后,相应指标变化不明显。试验结果表明,合理施用硅肥可提高稻米碾磨品质、外观品质和食味品质。

(5)大区试验结果表明:在习惯施肥的基础上施用硅肥750 kg/hm2,水稻增产明显,较对照增产0.62 t/hm2(增产率达到9.4%),可增加收益2 595元/hm2,经济效益提升效果显著。

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