高活性微硅粉对水稻产量的影响

武东波 杨万仁 王锐

摘 要：以宁粳50号为研究对象，设计了0、90kg/hm2、180kg/hm2和270kg/hm24种不同施硅肥用量处理，研究硅肥对水稻生长发育、光合特性及产量的影响。结果表明：施用180kg/hm2高活性微硅粉可显著提高水稻的光合特性及产量，与CK相比，净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率分别增加43.73%、7.8%、10.1%、38.94%。在施用180kg/hm2的高活性微硅粉处理下，水稻的产量增加，品质得到改善，效果最佳。因此，合理适量施用硅肥可有效提高水稻的光合特性，促进水稻增产，具有较高的推广应用价值。

关键词：高活性微硅粉;宁粳50号;产量;光合特性

中图分类号 S511 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2022）04-0075-03

Abstract： In this paper， taking Ningjing 50 as the research object， four different silicon fertilizer treatments of 0kg/hm2， 90kg/hm2， 180kg/hm2 and 270kg/hm2 were designed to study the effects of silicon fertilizer on the growth and development of rice. The effect of photosynthetic characteristics and yield. The results showed that the application of 180 kg/hm2 of highly active microsilica powder could significantly improve the photosynthetic characteristics and yield of rice. Compared with CK， the net photosynthetic rate， stomatal conductance， intercellular CO2 concentration， and transpiration rate increased by 43.73%， 7.8%， 10.1%， and 38.94%， respectively. Under the application of 180kg/hm2 of highly active micro-silica powder， the yield of rice was increased and the quality of rice was improved，has the best effect. It can be concluded that a reasonable and appropriate amount of silicon fertilizer can effectively improve the photosynthetic characteristics of rice and promote the increase of rice yield， which has high application value.

Key words： High activity microsilica fume; Ningjing 50; Yield; Photosynthetic characteristics

硅的含量仅次于氧，是地球第二大元素，主要以SiO2胶的形式存在于植物中[1]。水稻是典型的喜硅作物[2]，硅元素是水稻生长发育不可缺少的有益元素，对水稻的生长发育具有非常重要的影響[3-4]。硅肥属于中量元素肥料，不仅可作为肥料为作物提供养分，也可作为土壤调理剂改良土壤，此外还具有防虫、减毒的作用[5]。硅肥在水稻产量构成、光合作用和抗逆性等方面具有十分重要的作用。硅肥的合理施用可显著增加水稻分蘖数、提高水稻的成穗率和产量[6]，提高水稻的根系活力、叶片光合特性及茎秆中的可溶性糖含量，同时也能促进同化物的转化与运输[7]。

研究表明，硅肥的施用可促进水稻对硅元素的吸收，使水稻产量显著增加[8]。何情情[9]等研究显示，施用硅肥会显著提高水稻的产量，且在施硅肥量为9000kg·m-2时，水稻产量达到最高，为9418kg·hm-2，净光合速率高达41.6μmol·s-1·m-2。曾仁杰[9]研究显示，在施用2种硅肥后，‘玉针香’产量分别较CK提高2.82%和4.83%。为了提高水稻产量，笔者设计了不同浓度硅肥的研究试验，分析不同浓度对水稻生长和产量的影响，旨在为该地区常规稻高产节本栽培提供科学依据，以便于优质水稻在该地区的应用推广。

1 材料与方法

1.1 试验地概况 试验地位于宁夏引黄灌区青铜峡市大坝镇韦桥村，该地区年均蒸发量1470.1mm，年均降水量181.4mm，平均气温8.7℃，无霜期167d。试验地土壤类型为灌淤土，土壤质地为壤土，灌排方便。

1.2 试验设计 试验以宁粳50号为试材，硅肥选用高活性微硅粉。采用单因素随机区组排列，共设计4个不同浓度梯度硅肥处理，分别为：0（CK）、90kg/hm2（T1）、180kg/hm2（T2）和270kg/hm2（T3），小区面积96m2，3次重复，共12个小区，小区间做埂隔离，保证在生育期单排单灌，农事管理及田间除草均按照大田生产。

1.3 样品采集 在水稻成熟期采集植株样品，按照5点采样法在小区中间位置选取长势均一的水稻进行取样，将植株的各个器官分开，105℃杀青30min，65℃烘干，装入信封袋中以待后续测定。

1.4 测定项目及方法

1.4.1 水稻光合特性 在水稻分蘖期，在各处理间随机选取主茎倒2叶，用LI-6800便携式光合测定仪测定水稻的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度及胞间CO2浓度。

1.4.2 水稻产量 在水稻成熟期，在各处理间选取长势均一的6行水稻进行实收测产。连续取3穴测定水稻株高、穗长、单株穗重、有效穗数等农艺性状，同时记录每穗实粒数、空粒数、结实率和千粒重等产量构成因子，实收产量（kg/hm2）=总重量（kg）/实收面积（m2）×10000。

1.4.3 水稻品质 稻谷收获后，各处理保留3kg籽粒样品贮藏进行检测。用大米外观品质测定仪（TPMZ-A）测定垩白粒率、垩白度、整精米率、精米率和糙米率。

1.5 数据处理与方法 用Excel 2016软件进行试验数据整理，用SPSS 24软件进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 不同施硅量对水稻光合特性的影响 由表1可知，施硅肥处理能显著提高水稻的净光合速率，且在T2处理下的净光合速率最高，较CK提高43.73%。叶片胞间CO2浓度也呈现这样的规律，施用硅肥处理的胞间CO2浓度较CK提高1.2%～10.1%。叶片的蒸腾速率以T2处理最高，其次是T3处理。不同处理下叶片气孔导度不同，但各处理间无显著性差异，说明施硅肥对水稻叶片气孔导度的影响不大。

2.2 不同施硅量对水稻产量的影响 由表2可知，与CK相比，施高活性微硅粉处理明显提高了水稻的产量及产量构成。其中，T2处理最显著，株高、有效穗数、每穗粒数、千粒重以及籽粒产量分别较CK增加34.97%、40.80%、67.19%、27.38%、50.48%。由此可见，施用硅肥可显著提高水稻的株高和及有效穗数，进而提高水稻产量。且在所有施硅肥处理中，T2处理下的水稻各指标达最高。说明适量硅肥的施用最适宜“宁粳50”的生长，但浓度过高则会抑制其生长。

2.3 不同施硅量对水稻外观品质的影响 由表3可知，水稻的糙米率、精米率、整精米率、垩白度、垩白粒率随施硅肥浓度的增加呈现出先降低后增加的趋势，其中以T2处理下最高，且较CK显著增加，分别增加2.71%、2.96%、14.27%、15.66%、11.08%。分析原因，可能是由于施用适量硅肥的适宜宁粳50的生长，但过量的高活性微硅粉则会抑制水稻的品质。

3 结论

由本试验可知，增施硅肥可以使水稻增产提质，其中施用硅肥浓度为180kg/hm2时，会提高水稻叶片的光合作用，促进水稻生长，提高水稻品质，增强籽粒硅吸收的效果。说明合理适量施用硅肥能够提高增加水稻产量，具有较高的应用推广价值，由此得出最佳的高活性微硅粉使用量为180kg/hm2。

参考文献

[1]邢雪荣，张蕾.植物的硅素营养研究综述[J].植物学通报，1998（02）：34-41.

[2]唐旭，郑毅，汤利.高等植物硅素营养研究进展[J].广西科学，2005，012（004）：347-352.

[3]刘文国，王林权，白延红.植物体有益元素硅的研究进展[J].西北植物学报，2003，23（012）：2248-2253.

[4]于广星，宫殿凯，代贵金，等.硅肥对水稻增产提质抗病虫的影响研究进展[J].中国稻米，2019，25（01）：21-22.

[5]Alin Song et al.The alleviation of zinc toxicity by silicon is related to zinc transport and antioxidative reactions in rice[J].Plant and Soil，2011，344（1-2）：319-333.

[6]任海，付立东，王宇，等.不同硅肥施入模式对水稻产量及品质的影响[J].东北农业科学，2019（4）：13-18.

[7]曾仁杰.硅肥对水稻产量，品质及抗倒伏特性的影响[J].中国农学通报，2021，37（22）：4.

[8]李军，张玉龙，刘鸣达，等.辽宁省水稻土供硅能力及硅肥肥效的研究[J].土壤通报，2002（02）：142-144.

[9]何情情，张猛，陈猛猛，等.土施与叶面喷施硅肥对砂姜黑土水稻产量、光合速率及硅吸收的影響[J].青岛农业大学学报（自然科学版），2020，37（02）：108-112，118.

[10]曾仁杰.硅肥对水稻产量、品质及抗倒伏特性的影响[J].中国农学通报，2021，37（22）：1-4.

（责编：张宏民）

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