任城濱湖稻區(qū)氮磷硅鉀配比條件下硅對水稻產(chǎn)量和磷的影響

姚海立，韋 巖，楊順翔，劉海艷，岳 冉

（濟(jì)寧市任城區(qū)農(nóng)業(yè)局，任城 370800）

1 試驗(yàn)地點(diǎn)及基本情況

水稻品種為津稻263，浸種后播到砂與土2:1混合的基質(zhì)中，苗長到2葉1心時移栽。試驗(yàn)供試土壤為水稻土，采集于任城區(qū)濱湖稻區(qū)實(shí)驗(yàn)基地0～20cm土層的土壤。其基本理化性狀見表1。

表1 供試土壤基本理化性狀

鉀肥以氯化鉀為肥源。氮肥以尿素為肥源總氮含量%≥46.4，縮二脲%≤0.9，水份 （H2O）%≤0.3。磷肥以鈣鎂磷肥和過磷酸鈣為肥源，過磷酸鈣 （五氧化二磷≥16%），鈣鎂磷肥 （五氧化二磷≥12%）。硅肥以化學(xué)試劑9水偏硅酸鈉為肥源 （SiO2，21.11%）。

2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

該實(shí)驗(yàn)采用最優(yōu)組合試驗(yàn)方案 （表2）。重復(fù)4次，隨機(jī)區(qū)組排列。土壤混勻后，每盆裝土7.5kg，根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行施肥。磷肥、硅肥、鉀肥做底肥，氮肥按底肥：分蘗肥：穗肥=6:2:2比例施用。澆水、病蟲害防治等管理措施保持一致。在整個生長期，認(rèn)真觀察水稻外部形態(tài)及生長狀況，成熟后采集地上部分和土壤室內(nèi)分析。

3 試驗(yàn)結(jié)果與分析

3.1 硅磷氮鉀配比的影響

表2同列不同字母表示顯著性差異 （p＜0.05），實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行回歸分析，求得三者各自與處理的回歸方程，分析得出結(jié)論。分析表明，硅磷氮鉀配比顯著影響產(chǎn)量，差異達(dá)到顯著水平。

3.1.1 產(chǎn)量效應(yīng)方程

水稻產(chǎn)量的回歸方程 （1）：

其中Y為理論水稻產(chǎn)量，X1為硅水平，X2為磷水平，X3為氮水平，X4為鉀水平。經(jīng)控制點(diǎn)檢驗(yàn)，方程所有控制點(diǎn)的△yi﹤3Syi，說明配置的回歸方程是有效的。

由方程 （1）可以看出，水稻產(chǎn)量與N、P、Si、K呈正相關(guān)， N、P、Si、K對產(chǎn)量的貢獻(xiàn)率為P﹥Si﹥N﹥K，磷對水稻產(chǎn)量的影響較大。

3.1.2 硅肥對水稻產(chǎn)量的效應(yīng)

將磷肥 (X2)、氮肥 （X3）、鉀肥 (X4)分別固定在-1、0、1水平，可以求得氮磷鉀肥在低、中、高3水平下，硅肥與水稻產(chǎn)量的定量關(guān)系，求出方程 （2）-（4）：

表2 最優(yōu)組合試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案 (kg/hm2)

表3 產(chǎn)量、秸稈磷含量及土壤磷酸酶活性比較

經(jīng)過計(jì)算得出：①施氮、磷、鉀肥較充足的情況下,在 (-1.12～1.12)水平范圍內(nèi)，增施硅肥能提高水稻產(chǎn)量；②施用中等水平氮、磷、鉀肥情況下,在 (-1.12～-0.379)水平范圍內(nèi)，增施硅肥導(dǎo)致減產(chǎn)，在 (-0.379～1.12)水平范圍內(nèi)，增施硅肥能提高水稻產(chǎn)量；③低氮、低磷、低鉀肥情況下,在 (-1.12～-0.012)水平范圍內(nèi)，增施硅肥導(dǎo)致減產(chǎn)，在 (-0.012～1.12)水平范圍內(nèi)，增施硅肥能提高水稻產(chǎn)量。

3.2 水稻磷含量

3.2.1 秸稈P含量效應(yīng)方程

秸稈P含量的回歸方程：

其中Y為理論秸稈P含量，X1為硅水平，X2為磷水平，X3為氮水平，X4為鉀水平。經(jīng)控制點(diǎn)檢驗(yàn)，方程所有控制點(diǎn)的△yi﹤3Syi，說明配置的回歸方程是有效的。

由方程 （5）可以了解到秸稈P含量與 N、Si正相關(guān)，N、P、Si、K對秸稈 P含量的貢獻(xiàn)率為 N＞Si＞P=K（因?yàn)閄2和X4前的數(shù)值均為0）。可見氮肥對秸稈P含量的影響較大。

3.2.2 硅對秸稈P含量的影響

將磷肥 (X2)、氮肥 （X3）、鉀肥 (X4)分別固定在-1、0、1水平，可以求得氮磷鉀肥在低、中、高3水平下，硅肥與秸稈P含量的定量關(guān)系,求出方程 （6）-（8）：

經(jīng)過計(jì)算得出：①施氮、磷、鉀肥較充足的情況下,在 (-1.12～0)水平范圍內(nèi)，增施硅肥會降低秸稈磷含量，在 （0～1.12）水平范圍內(nèi)，增施硅肥能提高秸稈磷含量；②施用中等水平氮、磷、鉀肥情況下,在 (-1.12～0.071)水平范圍內(nèi)，增施硅肥會降低秸稈磷含量，在 (0.071～1.12)水平范圍內(nèi)，增施硅肥能提高秸稈磷含量；③低氮、低磷、低鉀肥情況下,在 (-1.12～0.143)水平范圍內(nèi)，增施硅肥會降低秸稈磷含量，在 (0.143～1.12)水平范圍內(nèi)，增施硅肥能提高秸稈磷含量。

3.3 土壤磷酸酶活性

3.3.1 土壤磷酸酶活性效應(yīng)方程

土壤磷酸酶活性的回歸方程：

其中Y為理論土壤磷酸酶活性，X1為硅水平，X2為磷水平，X3為氮水平，X4為鉀水平。經(jīng)控制點(diǎn)檢驗(yàn)，方程所有控制點(diǎn)的△yi﹤3Syi，說明配置的回歸方程是有效的。

由方程 （1）可以看出，土壤磷酸酶活性與N、P、Si、K均呈正相關(guān)，N、P、Si、K對土壤磷酸酶活性的貢獻(xiàn)率為P﹥N﹥Si﹥K，可見磷肥對土壤磷酸酶活性的影響較大。

3.3.2 硅肥對土壤磷酸酶活性的效應(yīng)

將磷肥 (X2)、氮肥 （X3）、鉀肥 (X4)分別固定在-1、0、1水平，可以求得氮磷鉀肥在低、中、高3水平下，硅肥與土壤磷酸酶活性的定量關(guān)系,求出方程 （10）-（12），

經(jīng)過計(jì)算得出：①施氮、磷、鉀肥較充足的情況下,在 (-1.12～0.9)水平范圍內(nèi)增施硅肥能提高土壤磷酸酶活性，在 (0.9～1.12)水平范圍內(nèi)，增施硅肥導(dǎo)致降低土壤磷酸酶活性；②施用中等水平氮、磷、鉀肥情況下,在(-1.12～0.393)水平范圍內(nèi)，增施硅肥能提高土壤磷酸酶活性，在 (0.393～1.12)水平范圍內(nèi)，增施硅肥導(dǎo)致降低土壤磷酸酶活性；③低氮、低磷、低鉀肥情況下,在 (-1.12～-1.04)水平范圍內(nèi)，增施硅肥能提高土壤磷酸酶活性，在 (-1.04～1.12)水平范圍內(nèi)，增施硅肥導(dǎo)致降低土壤磷酸酶活性。

4 結(jié)論與討論

（1）在該實(shí)驗(yàn)條件下，水稻產(chǎn)量與N、P、Si、K呈正相關(guān)， N、P、Si、K對產(chǎn)量的貢獻(xiàn)率為P﹥Si﹥N﹥K，磷肥對水稻產(chǎn)量的影響較大。其中，每公頃施用氮330kg、磷 42.5kg、硅 183.5kg、鉀 103.98kg組合的產(chǎn)量﹥每公頃施用氮 170kg、磷 42.5kg、硅 183.5kg、鉀103.98kg組合的產(chǎn)量﹥每公頃施用氮384.8kg、磷22.5kg、硅103.5kg、鉀34.14kg組合的產(chǎn)量﹥每公頃施用氮115.2kg、磷 22.5kg、硅 103.5kg、鉀 34.14kg組合的產(chǎn)量﹥每公頃施用氮 330kg、磷 42.5kg、硅 23.5kg、鉀103.98kg組合的產(chǎn)量，此5個處理的水稻產(chǎn)量較好。

（2）秸稈 P含量與 N、Si正相關(guān)， N、P、Si、K對秸稈P含量的貢獻(xiàn)率為N＞Si＞P=K。氮肥對秸稈P含量的影響較大。

（3）土壤磷酸酶活性與N、P、Si、K均呈正相關(guān)，N、P、Si、K對土壤磷酸酶活性的貢獻(xiàn)率為P﹥N﹥Si﹥K，磷對土壤磷酸酶活性的影響較大。