水稻生物硅肥对水稻生产的影响研究

刘玮婷 王静姝 田雅茹 蔡聚源 季彪俊 叶绍飞 夏法刚 陶爱芬

摘    要：以K两优369为材料，试验了4种不同的施肥方法对水稻生产的影响，结果表明：该专用控释生物硅肥在孕穗期施用，可以显著提高水稻株高、结实率与千粒重，但会降低穗长与有效穗数;能提高K两优369的产量，提高经济效益;可以减少30%的化肥施用量，提高了肥料的利用率。由于只在水稻孕穗期施用肥料，降低了生产中的劳动强度。

关键词：水稻;生物硅肥;影响

文章编号： 1005-2690（2021）04-0004-03       中国图书分类号： S511       文献标志码： B

水稻缓释生物硅肥是一种高活性、抗逆性强、增产增效明显的新型缓释生物型硅肥，其有效硅含量高、肥效明显，对病虫害的抵抗力高，能够增加作物茎秆的机械强度等[1]。并且施用生物硅肥，还可以改善土壤生物化学环境和肥力状况，为作物的高产、稳产提供有利保障[2-3]。

我国水稻品种众多，不同品种的水稻在整个生育过程中对养分的需求量、吸收速率和吸收模式均不同。同种缓释肥的肥效释放速率和模式能否同时满足不同品种水稻生长需求[4-5]，就要考虑不同地区环境、温度和水稻品种等多种因素，形成不同的缓释肥生产工艺，制备出吸收效果好、适应性强的不同类型水稻专用缓释肥[6]。

为此，本研究制备了一种新型的水稻专用缓释生物硅肥，用来研究该新型水稻专用缓释生物硅肥在水稻上的增产效果，为科学生产水稻专用缓释生物硅肥提供试验依据。

1   材料与方法

1.1   供试肥料

供试肥料为水稻配方肥和专用缓释生物硅肥。

水稻配方肥由当地农业农村局提供，氮、磷、钾比例为25-10-16，每667 m2施45 kg（相当于每667 m2施N 11.25 kg、P2O5 4.5 kg、K2O 7.2 kg），其中基肥18 kg（占40%）、分蘖肥13.5 kg（占30%）、孕穗肥13.5 kg（占30%）。

水稻专用缓释生物硅肥由福建狼忙科技有限公司生产，其主要工艺是通过80～100 ℃的高温将水稻所需的营养元素溶于硅酸之中，并与生物原料搭配，通过生物发酵复合技术加工后进行造粒，从而实现有效硅含量高，控制硅肥中营养元素的有效释放[7]。

1.2   试验设计

采用随机区组排序，小区使用田埂隔开，田埂用地膜包裹，小区单灌单排，防止肥水混窜。

水稻品种为不耐肥品种K两优369，试验地设在福建省浦城县莲塘镇山桥村。小区面积21 m2。分别于2019年5月25日播种，6月23日插秧，10月15日收获测产，栽植密度为1.36万株/667 m2。设4个处理，每个处理3次重复：①不施肥（CK1）;②配方施肥（CK2）;③配方施肥+孕穗期施用生物硅肥;④70%配方施肥+孕穗期施用生物硅肥。施用时间为6月22日施基肥，6月27日施分蘖肥，7月30日施孕穗肥。

1.3   数据收集与分析

由于硅肥在孕穗期施用，在施分蘖肥后第3 天（6月30日）开始，间隔7 d，至7月28日，田间按梅花方式任取5丛，对营养生长期K两优369水稻进行分蘖与株高的田间数据收集，取5丛的平均株高与平均分蘖，考察CK2与CK1对水稻生长的影响。

成熟后，各小区随机取样5穴进行考种，调查株高、穗长、有效穗数、结实率和千粒重，并进行测产，配合成本进行效益分析。

数据采用DPS软件分析。

2   结果与分析

2.1   配方施肥对K两优369生长与分蘖的影响

測定配方施肥对水稻生长过程的株高与分蘖的影响，结果见表1。与CK1相比，CK2对水稻生长的高度与分蘖数都有着一定程度的影响。从株高上看，施肥17 d后（7月14日），配方施肥对株高的影响开始显现，7月14日、7月21日和7月28日分别比CK1高1 cm、6 cm和7 cm;在24 d后表现最高。

从分蘖数上也可看出，配方施肥初期就明显提高了水稻的分蘖数约0.6枝（6月30日），可见配方施肥能促进水稻早分蘖，有利于提高成穗率。从表1中也可以看出，在10 d与17 d的分蘖出现停滞，可能与肥量过多有关，也反映出该品种属不耐肥的品种;在施肥24 d后（7月21日），配方施肥处理分蘖数高于对照组2枝，达到16枝，时间延长，并没有再对分蘖有更多的效果。

2.2   不同施肥方法对K两优369农艺性状的影响

不同处理后水稻的农艺性状结果由表2可见，孕穗期施用硅肥、配方施肥后，5个性状表现都高于CK1。相对于CK2，株高上，处理4最高，其次是处理3，表明施用生物硅肥，尤其是减量施用化肥可以促进水稻株高的增长。

在穗长与有效穗数这两个性状上，表现为处理4低于CK2，可见减量施用化肥会降低这两个性状，但配方再增施硅肥（处理3）能促进这两个性状的提高。

减量施用化肥（处理4）并不会降低千粒重与结实率，但配方再增施硅肥（处理3）会导致千粒重的降低，可能是过肥抑制了籽粒的灌浆。

2.3   不同施肥方法对K两优369水稻产量的影响

测产验收后的产量表现列于表3，从表中可以看出，3种施肥处理的产量均显著高于CK1。与CK1相比，CK2、处理3和处理4比CK1每667 m2分别增产121.1 kg、129.6 kg和124.6 kg，依次增产18.8%、20.1%和19.4%。

与CK2相比，作为孕穗肥施用的生物硅肥有一定的增产作用，其中处理3和处理4每667 m2分别增产8.5 kg和3.5 kg，依次增长1.1%和0.5%。

在配方施肥减量30%的情况下（处理4），水稻产量与CK2相当且略有增加，表明配方施肥与生物硅肥相结合在穗期施用，可实现减少大量元素化肥的施用量30%左右。同时穗期施用，减少了用工量、劳动强度与人工成本。

2.4   不同施肥方法对K两优369种植经济效益的影响

表4是不同施肥方法下K两优369的经济效益分析表。对于K两优369而言，由于处理3需要较高的肥料成本，扣除肥料成本后收益低于CK2。从处理4（70%配方施肥+孕穗期施生物硅肥）来观察，扣除肥料成本后效益最好，每667 m2效益比配方施肥CK2增加22.96元;与CK1相比，则效益更可增加18.64元/667 m2。由此表明，孕穗期施用该生物硅肥可以高产稳产，且可实现减施30%化肥，从而达到节本增效的目的。

3   结论

本试验所用的水稻专用控释生物硅肥在孕穗期施用，能提高K两优369的产量，提高经济效益，而且减少30%的化肥施用量，提高了肥料的利用率[8]。由于该生物硅肥只在孕穗期施用，减少了化肥施用的次数，降低了劳动强度。

目前，生物硅肥是以硅酸钙为主的可溶性矿物肥料，施用时影响土壤的酸碱度，该专用肥以固化的硅酸为原料，减少了施肥对土壤酸碱度的改变，有利于保持土壤的特性，同时也达到化肥减施的效果[9]。试验测验土壤的pH值表明，处理2与处理3的pH值低于CK和处理4，分别为0.015和0.013，但没有达到显著水平。在土壤中施入生物硅肥后，会对土壤理化性质、酶活性等指标产生影响，从而提升土壤肥力[10]。本试验表明，在植物生长期结束后，化肥会降低土壤的pH 值，但生物硅肥没有显著效应，这一结果需要更多试验与数据进行进一步研究[11]。

本试验所用的水稻专用控释生物硅肥可以显著提高水稻株高、结实率与千粒重，但会降低穗长与有效穗数，可见，该肥料有促进结实与增粒重的作用，可能与孕穗期施用有关。

本试验所用的生物硅肥在穗期施用，促进产量提高，进一步证实生物硅肥的施用，可通过改善水稻植株的营养和土壤的环境促进水稻根际微生物的繁衍并保持旺盛的生命活动，从而激活土壤酶的活性，实现培肥土壤，增强地力，提高作物产量。

K两优369田间表现为不耐肥的品种，本试验表明，当CK2处理时，该品种分蘖会有一个停滞期，可能是肥料过量影响了分蘖的生长，故在进行生物硅肥处理时，也仅是略有增产。进一步的试验，还要调整施肥配方，以找到在浦城进行合适施肥的配方，促进该品种的高产与稳产。

参考文献：

[ 1 ] 任学坤，殷微微，胡远富，等. 白浆型水稻土生物硅肥生理效应的研究[J].土壤通报，2008，39（2）：364-368.

[ 2 ] 张冰蕾，龙雨，李范，等. 白浆型水稻土生物硅肥土壤肥力效应的研究[J].黑龙江八一农垦大学学报，2007，19（1）：40-43.

[ 3 ] 徐文平，任学坤，孟滕，等.生物硅肥对白浆土型水稻土土壤微生物和酶活性的影响[J].中国农学通报，2008（2）：273-276.

[ 4 ]  Wei H Y， Hong-Liang L I， Cheng J Q，et al.Effects of slow/controlled release fertilizer types and their application regime on yield in rice with different types of panicle[J].Acta Agronomica Sinica，2017，43（5）：730-740.

[ 5 ] Tian F X，Ji X H，Shi L H，et al. Effects of nitrogen-reducing of different slow/controlled release fertilizer on nitrogen uptake by rice and runoff loss from double rice field in Dongting Lake area.[J].Research of Agricultural Modernization，2010，31（2）：220-223.

[ 6 ] 王強，姜丽娜，潘建清，等.缓释氮肥一次性施肥对单季稻氮素吸收和产量的影响[J].中国农业科学，2018，51（20）：3951-3960.

[ 7 ] 张爱平，刘汝亮，杨世琦，等.基于缓释肥的侧条施肥技术对水稻产量和氮素流失的影响[J].农业环境科学学报， 2012，31（3）：555-562.

[ 8 ] 卢艳丽，白由路，王磊，等.华北小麦-玉米轮作区缓控释肥应用效果分析[J].植物营养与肥料学报，2011（1）：209-215.

[ 9 ] 王飞，陈曦，伏军强，等.生物有机硅试验效果研究[J].吉林农业，2010（9）：44.

[ 10 ] 任学坤，胡远富，张合豫，等.寒地水稻对生物硅肥的生理效应[J].中国农学通报，2007（3）：284-288.

[ 11 ] 张准，杨仁仙.水稻施用生物硅肥试验总结[J].农家参谋，2019（22）：71.

（编辑：武竹青）