硅肥在五常稻花香水稻上的應用試驗研究

周 維，郝小雨，曹黎穎

(1.上海寶鋼新型建材科技有限公司 上海 201900；2.黑龍江省農業(yè)科學院土壤肥料與環(huán)境資源研究所 黑龍江哈爾濱 150086)

硅肥是一種植物有益元素肥料，研究表明，其具有提高農作物產量和抗逆性、改善農產品品質、改良土壤和活化土壤中磷等功效，主要應用于水稻等喜硅作物。隨著我國水稻產量的逐年提高，土壤中的硅卻沒有得到有效補充，水稻出現(xiàn)了病蟲害增加、空秕粒率上升、千粒重下降等問題，開發(fā)推廣硅肥勢在必行[1]。據(jù)了解，每生產100 kg稻谷將從土壤中吸收22 kg硅，超過了水稻吸收氮磷鉀的總和(氮2.1 kg、磷0.9 kg、鉀2.8 kg)[2]。合理使用硅肥，可以提高水稻光合作用，促進干物質累積，提高水稻的抗倒伏能力、稻谷產量和稻米品質[3]。近年來，硅肥受到了越來越多的關注。

稻花香大米香氣濃郁、口感優(yōu)良，深受消費者青睞[4]。作為黑龍江省五常市當?shù)嘏嘤乃酒贩N，其具有較高的經濟價值，但易倒伏的特點容易造成減產和增大收割成本，如倒伏嚴重，稻穗與土壤接觸，還將影響稻米的品質，帶來更大的經濟損失。另外，黑龍江省近幾年水稻病害有加重的趨勢，硅肥增強水稻抗病力的功效引起了人們的關注[2]。在稻花香水稻上開展硅肥應用試驗，研究硅肥對稻花香水稻抗倒伏能力、產量和品質等指標的影響，對稻花香水稻的增產增收和硅肥產品的推廣應用具有重要意義。

1 試驗材料

供試肥料：硅肥，有效硅質量分數(shù)35.46%，pH 9.85，上海寶鋼新型建材科技有限公司提供；尿素，總氮質量分數(shù)≥46.4%，黑龍江倍豐農資集團提供；磷酸二銨，總氮質量分數(shù)≥18%，P2O5質量分數(shù)≥46%，黑龍江倍豐農資集團提供；氯化鉀，K2O質量分數(shù)≥60%，黑龍江倍豐農資集團提供。

供試水稻：稻花香1號。

供試土壤：試驗地位于黑龍江省五常市龍鳳山鎮(zhèn)，其土壤基本理化性狀如表1所示。

表1 供試土壤基本理化性狀

2 試驗設計

2.1 試驗面積及管理

試驗設計分為小區(qū)試驗和大區(qū)對比試驗。小區(qū)試驗：小區(qū)面積30 m2，每個處理3次重復，各小區(qū)間打埂，單灌單排，以防止竄水竄肥。大區(qū)對比試驗：試驗面積667 m2，取樣面積≥200 m2，除硅肥處理不同外，其他農事措施均一致。

2.2 試驗處理

小區(qū)試驗共設5個處理，各處理施肥情況如表2所示。各處理中：氮肥30%基施，40%拔節(jié)期追施，30%分蘗期追施；磷肥全部基施；鉀肥70%基施，30%分蘗期追施；硅肥作為基肥一次性施用。

表2 小區(qū)試驗各處理施肥情況 kg/hm2

大區(qū)對比試驗設置2個處理，按照小區(qū)試驗中的對照和硅肥3處理進行施肥。

3 試驗結果與分析

3.1 硅肥對水稻葉片葉綠素含量和光合作用的影響

水稻通過光合作用積累生物量，并最終形成產量[5]。據(jù)松島省三測定，葉片的光合產量占整個植株光合產量的86.9%[6]，水稻葉片的光合作用對水稻產量的形成影響重大。硅肥對水稻葉片葉綠素含量(SPAD值)和光合作用的影響如表3所示。

由表3可知：施用硅肥可以顯著提高水稻葉片的SPAD值，但當硅肥施用量達到一定水平后，水稻葉片SPAD值變化不明顯；施用硅肥后，水稻抽穗期葉片的凈光合速率和氣孔導度顯著增大，但胞間二氧化碳濃度和蒸騰速率變化不明顯；從總體來看，施用硅肥可提高水稻葉片的光合性能，有利于水稻產量的提高。

3.2 硅肥對水稻莖粗、植株壁厚和抗折力的影響

水稻吸收硅后，形成硅化細胞，一方面能增強細胞壁強度，提升水稻抗倒伏能力，另一方面也會使水稻植株挺拔，莖葉直立，有利于通風透光，提高光合作用效率[3]。抗折力是水稻植株一二節(jié)間的莖桿受力情況的測定指標，可以反映水稻植株的莖桿受力強度，抗折力越大，其莖桿越結實，倒伏風險越小[7]。硅肥對水稻莖粗、植株壁厚和抗折力的影響如表4所示。

由表4可見：隨著施硅量的增加，水稻植株莖粗、植株壁厚和抗折力不斷增加；當硅肥施用量達到一定水平后，相應指標變化不明顯。由此可見，施用硅肥提升了水稻的抗倒伏能力，這對減少水稻因倒伏產生的減產和品質降低具有重要意義。

3.3 硅肥對水稻產量的影響

由表5可知：施用硅肥顯著增加了水稻穗長、每穗實粒數(shù)、千粒重和產量；硅肥施用量在375～1 125 kg/hm2時，各指標值相對較高；當硅肥施用量達到一定水平后，各指標增加幅度不明顯；較佳的硅肥施用量為750 kg/hm2，此時水稻產量達到7.4 t/hm2，較對照增產15.6%。由此可見，施用硅肥對水稻產量構成因子有促進效果，合理施用硅肥能夠顯著提高水稻產量。

表3 硅肥對水稻葉片葉綠素含量(SPAD值)和光合作用的影響

表4 硅肥對水稻莖粗、植株壁厚和抗折力的影響

表5 硅肥對水稻產量構成因子和水稻產量的影響

3.4 硅肥對稻米品質的影響

碾磨品質、外觀品質、營養(yǎng)品質和食味品質共同決定了稻米品質的優(yōu)劣[8]。研究表明，稻花香稻米的蛋白質含量越低、直鏈淀粉含量越高，食味品質就越好[4]。硅肥對稻米品質的影響如表6所示。

由表6可見：施用硅肥可提高稻米的出糙率、整精米率，降低稻米的堊白粒率，提高直鏈淀粉含量和降低蛋白質含量；硅肥施用量在750～1 125 kg/hm2時，提高稻米品質的效果較佳；當硅肥施用量達到一定水平后，各指標變化不明顯。上述結果說明，合理施用硅肥可以提高稻米碾磨品質、外觀品質和食味品質，有利于提高水稻稻米的經濟附加值。

表6 硅肥對稻米品質的影響 %

3.5 大區(qū)試驗產量和收益測算

經測算(表7)，在習慣施肥的基礎上施用硅肥750 kg/hm2，較對照增產0.62 t/hm2，增產率達到9.4%，增產效果明顯。

表7 大區(qū)試驗水稻產量

根據(jù)2019年當?shù)氐净ㄏ闼臼召弮r進行收益測算(表8)，在習慣施肥的基礎上施用硅肥750 kg/hm2，較對照增加收益2 595元/hm2，經濟效益提升效果顯著。

4 結語

(1)在五常稻花香水稻上施用硅肥，顯著提高了水稻抽穗期葉片的凈光合速率和氣孔導度，對胞間二氧化碳濃度和蒸騰速率無明顯影響。從總體上看，施用硅肥提高了水稻葉片的光合性能。

表8 大區(qū)試驗水稻收益測算 元/hm2

(2)施用硅肥顯著提高了稻花香水稻植株的莖粗、植株壁厚和抗折力；當硅肥施用量達到一定水平后，相應指標不再增加。試驗結果表明，施用硅肥對提升水稻抗倒伏能力的效果明顯。

(3)施用硅肥顯著增加了水稻穗長、每穗實粒數(shù)、千粒重和產量；當硅肥施用量達到一定水平后，相應指標變化不明顯；較佳的硅肥施用量為750 kg/hm2，此時稻谷產量達到7.4 t/hm2，較對照增產15.6%。

(4)施用硅肥可提高稻米的出糙率、整精米率，降低稻米的堊白粒率，提高直鏈淀粉含量和降低蛋白質含量；硅肥施用量在750～1 125 kg/hm2時，提高稻米品質的效果較佳；當硅肥施用量達到一定水平后，相應指標變化不明顯。試驗結果表明，合理施用硅肥可提高稻米碾磨品質、外觀品質和食味品質。

(5)大區(qū)試驗結果表明：在習慣施肥的基礎上施用硅肥750 kg/hm2，水稻增產明顯，較對照增產0.62 t/hm2(增產率達到9.4%)，可增加收益2 595元/hm2，經濟效益提升效果顯著。