增施硅肥對玉米產量及產量構成因素的影響

戴思遠

(永城市農業(yè)農村局，河南 永城476600)

0 引言

玉米是我國3大糧食作物之一，研究其增產途徑對保障我國糧食安全具有十分重要的戰(zhàn)略意義[1]。通過優(yōu)化栽培措施、選育良種、增加種植密度和優(yōu)化施肥等措施可提高玉米產量，改善玉米品質，其中，優(yōu)化施肥是最為普遍和關鍵的增產技術[2-5]。硅是作物生長發(fā)育必須的元素之一，被認為是繼氮、磷、鉀之后的第4營養(yǎng)元素[6]。長期以來，為提高玉米產量，大量施用化肥成為主要手段，氮磷鉀肥的大量施用，使得農作物從土壤中吸收硅元素的數量迅速增加，然而土壤緩慢分解的硅元素已經無法滿足高產條件下作物對硅的需求，使土壤缺硅的現象日益突出，如不及時補充土壤硅元素，將會導致土壤缺硅、作物減產。硅對玉米等作物生長有益，玉米各器官硅含量4～75 gkg，對硅的需求高于一般作物，施硅能夠改善作物對硅及其他營養(yǎng)元素的吸收，提高作物光合生產能力[7]。祁建勛等[8]研究結果表明，硅肥可提高向日葵葉面積、結實率和單盤粒質量，產量較對照高18.32%，顯著增加籽粒粗蛋白含量。郭彬等[9]研究結果表明，氮肥和硅肥配施可顯著提高水稻有效穗數、穗實粒數、千粒質量和產量，植株養(yǎng)分積累量高于氮肥和硅非單施。施用硅肥不僅能夠促進做物生長、提高作物產量及改善作物品質，還能提高土壤磷的有效性，有研究證明，硅與多種營養(yǎng)元素存在交互作用，施硅可減少土壤中磷酸根的吸附量。GALVEZ L等[10]研究結果表明，硅肥能夠改善土壤及作物體內養(yǎng)分環(huán)境，緩解玉米低磷脅迫。本試驗以先玉335為試驗材料，設計硅肥基施、硅肥噴施、硅肥基施+噴施3種施用模式，探討增施硅肥對玉米干物質積累、產量及產量構成因素和品質的影響，以期為制定合理的硅肥施用技術提供理論依據。

1 材料與方法

1.1試驗材料和試驗地概況

試驗于2018年進行，供試材料為先玉335，供試固體硅肥由淄博金禾肥料有限公司提供(SiO2≥24%)，葉面硅肥由滁州給力肥料科技有限公司提供(硅含量≥100 gL)。供試土壤為壤土，前茬作物為玉米，0～20 cm土層含有機質17.45 gkg，堿解氮86.32 gkg，速效磷23.82 gkg，速效鉀158.35 gkg。

1.2試驗設計

設置4個硅肥模式，0(CK)、基施硅肥(S1)、噴施硅肥(S2)、基施硅肥+噴施硅肥(S3)，硅肥基肥為90 kghm2，噴施硅肥以1 000倍在玉米八葉期噴施。氮磷鉀分別使用100 kghm2氮肥(N)，90 kghm2磷肥(磷酸二氫銨)，90 kghm2鉀肥(硫酸鉀)作為基肥，在玉米拔節(jié)期追施80 kghm2氮肥(N)。2018年4月21日播種，9月26日收獲，種植密度為6萬株hm2。采用隨機區(qū)組設計，小區(qū)面積48 m2，各處理重復3次。

1.3測定指標及方法

1.3.1干物質

分別于拔節(jié)期、抽雄期、灌漿初期、乳熟期和完熟期取3株長勢一致的植株，將莖、葉和穗分開，于105 ℃殺青30 min，80 ℃烘干至恒質量，測定干物質積累量，并計算花后單株干物質積累量和花后單株干物質貢獻率。

花后單株干物質積累量=成熟期單株干物質積累量-開花期單株干物質積累量

1.3.2產量及產量構成因素

在玉米生理成熟期，每小區(qū)收獲兩行全部穗數稱質量，測定穗部性狀穗長、穗粗、穗行數、行粒數、禿尖長。脫粒后測定千粒質量、含水率、產量。實際產量(kghm2，14%含水量)=測產籽粒質量(kg)測產面積(m2)×1 000 m2×(1-籽粒含水率)0.86。

1.3.3玉米籽粒品質的測定

用PM-8188型谷物水分測定儀測定籽粒含水率，用近紅外谷物分析儀測定籽粒品質。

1.4數據分析

應用Excel和SPSS 24.0完成數據整理、分析和作圖，LSD法檢驗差異顯著性。

2 結果分析

2.1玉米單株干物質積累特性

由表1可知，施用硅肥顯著增加了玉米各生育時期干物質積累量。在玉米拔節(jié)期S1和S3顯著高于CK，分別高8.54%和16.94%。抽雄期S3顯著高于CK，S1、S2和CK差異不顯著。灌漿初期硅肥處理均顯著高于CK，分別高9.94%、8.49%、13.67%，S3顯著高于S1和S2。乳熟期硅肥處理均顯著高于CK，分別高5.06%、5.77%、6.87%，硅肥處理間差異不顯著。完熟期硅肥處理均顯著高于CK，分別高6.52%、6.07%、11.27%，硅肥處理間差異不顯著?；ê蟾晌镔|積累量S3顯著高于CK，S1、S2和CK差異不顯著；花后干物質貢獻率各處理間沒有顯著差異。

表1 增施硅肥對玉米單株干物質積累特性的影響

注：表中小寫字母表示在0.05水平差異顯著性。

表2 增施硅肥對玉米產量及產量因子的影響

表3 增施硅肥對玉米果穗性狀的影響

2.2玉米產量、產量構成因子和果穗性狀

由表2可知，各處理間穗數沒有明顯差異。硅肥處理穗粒數高于CK，S3差異顯著，高9.63%，S1、S2差異不顯著。千粒質量S1、S3顯著高于CK，分別高5.23%、7.43%，S2和CK差異不顯著。硅肥處理產量均高于CK，S3差異顯著，高10.33%，S1、S2差異不顯著。硅肥對玉米產量的影響主要是增加穗粒數和千粒質量。由表3可知，硅肥處理的穗長和對照沒有明顯差異，S3穗粗顯著高于CK，其他處理和對照差異不顯著。各處理穗行數沒有顯著差異。S1、S3行粒數顯著高于CK，分別高6.35%、8.17%，S2和CK差異不顯著。硅肥處理顯著降低禿尖長，S1、S3顯著低于CK，分別低35.64%、76.39%。

2.3玉米產量、產量構成因素和果穗性狀相關性

通過相關性分析(表4)能夠看出，玉米產量與禿尖長(r=-0.786，p<0.01)顯著負相關，和千粒質量(r=0.733，p<0.01)顯著正相關。

表4 玉米產量、產量構成因素和果穗性狀相關性

Table.4 Correlation of maize yield，yield components and ear traits

指標穗長穗粗禿尖長穗行數行粒數穗粒數千粒質量γ0.1770.439-0.786**0.0230.3710.3010.733**

注：*和**分別表示5%和1%的顯著水平。

2.4玉米籽粒品質

由表5可知，施用硅肥顯著提高玉米籽粒脂肪和蛋白質含量，顯著降低淀粉含量。S1、S2、S3脂肪分別比CK高4.37%、4.8%、3.98%，蛋白質含量分別比CK高6.24%、6.27%、8.32%，淀粉含量分別比CK低1.67%、1.63%、1.45%。

表5 增施硅肥對玉米籽粒品質的影響

3 討論

硅能夠促進作物生長發(fā)育，是禾本科作物生長所需的重要元素之一，前人研究結果表明，硅肥主要通過影響作物產量的構成因素從而促進產量的提高。任軍等[11]研究結果表明，增施硅肥可抑制植株蒸騰速率，提高水分利用效率，促進玉米養(yǎng)分吸收和轉運，改善植株營養(yǎng)狀況，增加玉米產量。王宇先等[12]研究結果表明，硅肥可顯著提高玉米產量和籽粒品質。本試驗研究結果表明，在常規(guī)施肥的基礎上，增施硅肥有利于提高玉米單株干物質積累量、提高玉米穗粒數和千粒質量，進而提高玉米產量，達到高產、穩(wěn)產，與等人研究結果一致，可能是由于施用硅肥協調了玉米植株養(yǎng)分含量，改善物質代謝，提高植株光合生產力，增加了干物質積累量，同時，促進了植株養(yǎng)分的轉運和分配，促進物質從源向庫的轉運。

硅肥對作物品質的影響不盡相同，有研究結果表明，硅肥對小麥蛋白質含量沒有顯著影響，但硅肥可顯著提高大豆籽粒蛋白質含量[13-14]。本研究結果表明，硅肥可顯著提高玉米籽脂肪和蛋白質含量，降低淀粉含量，且3種硅肥施用方式間沒有顯著差異，說明硅肥基施、葉面噴施及基施+葉面噴施均能夠顯著改善玉米籽粒品質。玉米籽粒品質的改善可能是由于硅肥改善物質代謝，在籽粒物質合成過程中促進脂肪和蛋白質的合成。

4 結束語

合理施用硅肥對作物的生長發(fā)育起到一定的協調和促進作用，硅肥基施、葉面噴施及基施+葉面噴施都對產量形成有一定的促進作用，本研究中，以基施+葉面噴施效果最佳，玉米干物質積累量最多，穗粒數和千粒質量最大，增產幅度最大，且該處理玉米籽粒脂肪和蛋白質含量有所提高，在生產中可參考推廣。