施用稀土硅鈣肥對膜下滴灌水稻生長發育及產量的影響

陳 林 錢 鑫 楊萬善 錢冠云 王永強

(新疆天業〈集團〉有限公司，新疆 石河子 832000)

稀土元素對植物的生長起到一定的調節和刺激作用，是促進植物生長的有益元素，當前正作為一種微量肥料被廣泛施用[1]。經過幾十年的努力，我國在稀土植物學方面的研究取得長足進展，擁有了這方面研究的大多數自主知識產權[2]。前人研究表明，合理施用稀土肥料可提高農作物的品質和抗逆性，但過量施用會導致其在作物體內富集而降低品質[3-5]。水稻對稀土元素尤其是稀土硅鈣肥的吸收和利用也是很有效的，該肥料不僅能促進水稻生長發育和改善農藝性狀,還能促進作物對其他主要營養元素的吸收,提高光合能力[6-8]。此外，稀土肥料還能增強水稻抗旱能力，延長某些生化酶活性的時間,促進物質代謝和增強抗逆性,從而達到提高水稻產量的目的[9]。前人在稀土元素對水稻栽培的影響上主要在常規水田水稻和旱稻兩方面做了大量研究，對于膜下滴灌這種新的栽培模式下的研究未見公開報告。為了探明稀土元素對膜下滴灌水稻生理特性、產量和品質等方面的影響,新疆天業公司在新疆石河子天業化工生態園水稻地開展了稀土硅鈣肥對膜下滴灌水稻生長發育及產量的影響的研究，旨在為今后稀土肥料在水稻的高效利用以及該技術的大面積推廣提供科學依據與理論支撐。

1 試驗材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于新疆農八師石河子145團天業農業生態園區。海拔400m左右，無霜期為168～171d。≥0℃的活動積溫為4023～4118℃，≥10℃的活動積溫為3570～3729℃。年降水量110～200mm，年蒸發量1000～1500mm。土壤質地為沙壤土，前茬作物為棉花。

1.2 供試材料

肥料：施肥方案分為兩種，分別為基肥A和基肥B。基肥A：緩釋稀土(硅鈣)復合肥(含N為16%、P2O5為17%、k2O為8%)，用量50kg/667m2(水稻專用肥)。基肥B(CK)：混合肥(磷酸二銨20kg/667m2+有機肥25kg/667m2+鉀銨5kg/667m2)。

品種：本研究選用的供試水稻品種為T-04。

1.3 試驗設計與方法

春播前兩種肥料作為基肥分別由農業機械均勻施入試驗地，且本試驗不做重復。水稻三葉期時隨機選取三個點作為田間調查點。基肥A 5月4日施入試驗地，5月5日播種，5月15日出苗。基肥B(CK)4月11日施入試驗地，4月16日播種，5月10日出苗。都采用膜下滴灌栽培技術，1膜2管8行，膜寬160cm，滴頭流量為1.38L/h，寬窄行種植方式，寬行距30cm,窄行距15cm,株距10cm。10月13號收獲，田間管理同大田。

2 結果與分析

2.1 稀土硅鈣肥對水稻生育期的影響

調查結果見表1。施用基肥A與基肥B(CK)相比：盡管播種時期不同，使用基肥A的水稻從播種到出苗用了11d；使用基肥B(CK)的水稻從播種到出苗用了25d，從而得出使用基肥A的比基肥B(CK)的早出苗14d，水稻出苗時間減少了56%。說明使用基肥A可以促進稻種的新陳代謝，利于水稻的出苗。也有利于對水稻播期的選擇，以避開惡劣氣候對水稻生長發育的不利影響。使用基肥A的水稻生育期比使用基肥B(CK)的縮短5d，說明基肥A可以使水稻提前成熟。

表1 不同處理對水稻生育期的影響

表2 不同處理對水稻農藝性狀的影響

2.2 稀土硅鈣肥對水稻農藝性狀的影響

由表2可知在栽培模式相同的條件下，使用基肥B(CK)的水稻出苗率占使用基肥A的88.3%，水稻出苗率減少了11.7%。說明使用基肥A比基肥B(CK)更有利于水稻的出苗。在施入基肥總量相同的條件下，使用基肥A的水稻株高占使用基肥B(CK)的93.5%，水稻株高減少了6.5%。使用基肥A的水稻在晚播14d的情況下，水稻株高僅比使用基肥B(CK)的矮6.6cm，它說明基肥A所含的有益于水稻營養生長的營養元素比基肥B(CK)豐富和利于水稻的吸收，也有利于水稻的營養生長。

由圖1可知：在施用基肥A這種單一復合肥料作為基肥時，它對水稻株高的影響趨勢和施用基肥B(CK)的一致。基肥A這種單一復合肥料所含的對水稻生長有益的元素，完全可以滿足水稻生長時對養分的需求。

由圖2可知，在施用基肥A這種單一復合肥料做為水稻基肥時，它對水稻葉片數的影響趨勢和施用基肥B(CK)的一致。說明基肥A對水稻營養生長和光合能力的影響與基肥B(CK)的一致，在水稻栽培上具有較好的指導意義。

使用基肥A的水稻穗長占使用基肥B(CK)的97.2%，水稻穗長減少了2.8%。說明在水稻晚播的情況下，使用基肥A的水稻穗長僅比使用基肥B(CK)的短0.6cm，可以說明基肥A所含的有益于水稻穗生長的營養元素比基肥B(CK)豐富，有利于水稻穗的營養生長。使用基肥A的水稻每穴有效穗數占使用基肥B(CK)的75%，水稻每穴有效穗數減少了25%。說明在使用基肥A時要配施合理量的追肥，這樣可以提高水稻每穴有效穗數。使用基肥A的水稻穗粒數占使用基肥B(CK)的90.0%，水稻穗粒數減少了10%。使用基肥B(CK)的水稻結實率占使用基肥A的99.9%，水稻結實率減少了0.1%。使用基肥A的水稻空粒率占使用基肥B(CK)的99.0%，水稻空粒率減少了1%。說明在施用基肥總量相同和在施用基肥A的水稻晚播14d的條件下，基肥A所含的營養元素較基肥B(CK)豐富，且宜于水稻的吸收和水稻穗的生殖生長。

圖1 不同處理對水稻株高的影響

圖2 不同處理對水稻葉片數的影響

2.3 稀土硅鈣肥對水稻產量的影響

由表2可知在栽培模式和施肥總量相同的條件下，使用基肥A的水稻千粒重占使用基肥B(CK)的92.9%，水稻千粒重減少了7.1%。使用基肥A的水稻理論產量占使用基肥B(CK)的77.4%，水稻理論產量減少了22.6%。說明基肥A對水稻產量的構成因素影響緩慢。如肥料施入期一致，基肥A這種緩釋復合肥料可以為水稻的生殖生長提供充足的養分，從而達到提高水稻產量的目的。

2.4 稀土硅鈣肥對水稻土壤酶的影響

通過調查得知(表3)，脲酶和蔗糖酶的測定，都需要從水稻根部土壤微生物中提取。脲酶僅能水解尿素，水解的最終產物是氨和碳酸。土壤脲酶活性與土壤的微生物數量、有機物質含量、全氮和速效磷含量呈正相關。土壤蔗糖酶的強弱反映了土壤的熟化程度和肥力水平，是評價土壤肥力的重要指標。所以使用基肥A的水稻土壤脲酶活性占使用基肥B(CK)的72.2%，水稻土壤脲酶活性減少了27.8%。說明基肥A可以有效的降低尿素的水解速度，使尿素減少揮發、提高利用率和延長利用時間。

表3 不同處理對水稻土壤酶的考察

脲酶采用尿素殘留法測定，蔗糖酶采用3,5-二硝基水楊酸比色法測定。

使用基肥A的水稻土壤蔗糖酶活性占使用基肥B(CK)的81.0%，水稻土壤蔗糖酶活性減少了19.0%。說明基肥A這種緩釋復合肥料較基肥B(CK)的肥效時間長，可以更好的提高土壤的理化性質。如在以后的試驗中和基肥B(CK)同時施用，將取得更好的試驗效果。

3 結論

通過上述研究可以得出施用稀土硅鈣肥有利于膜下滴灌水稻的生長發育，可顯著縮短膜下滴灌水稻生育期，還能提高水稻的出苗率和結實率。此外，稀土硅鈣肥還能延長土壤中尿酶和蔗糖酶這兩種關鍵酶的利用時間。

稀土硅鈣肥和混合肥對水稻營養生長的影響一致。在水稻生殖生長時，由于兩種肥料作為水稻基肥施入時間不一致，況且稀土硅鈣肥是一種緩釋復合肥料，所以它對水稻產量構成因素的影響較混合肥緩慢。但稀土硅鈣肥對水稻的生產實踐，仍有較大的使用空間和參考價值。

[1]熊曉暉,曾輝,張仲芳.稀土元素在我國生產中的應用[J].江西園藝,2005,6(4):1-4

[2]張勇,秦樊鑫,廖莉玲,等.稀土在植物學中的應用[J].貴州農業科學,2010,38(6):137-140

[3]寧加賁.稀土在農業上的應用[M].長沙:湖南科學技術出版社,1988:4-23

[4]郭伯生,熊炳昆.稀土在農牧業中的應用概況和研究工作最新進展[J].稀土,1993,14(6):37-43

[5]鄭基祿,姚一萍,軒繼春.稀土元素對旱作水稻抗逆性的影響[J].內蒙古農業科技,1995,5(1):19-20

[6]徐霞,林海,應興華,等.稀土中稀土總量測定方法的研究[J].中國稻米，2010，16(6)：21-23

[7]胡勤海,姚兆杰.稀土元素的生理效應[J].植物生理學通訊,1996,32(4):296-300

[8]He Y W,Loh C S.Cerium and lanthanum promote floral initiation and reproductive growth of Arobidopsis thaliana[J].Plant Science,2000,159(1):117-124

[9]倪梅娟,蔡玉祺,王娟娟,等.稀土元素對非充分灌溉水稻生長和養分吸收的影響[J].揚州大學學報,2006,27(3):43-49

[10]王蔭槐.土壤肥料學[M].北京:中國農業出版社,1990:224-227