閆龍翔 霍曉玉 闞雨晨 陳 露 李淑鵬
(1上海綠樂生物科技有限公司,上海 201108;2山東碧宇環保工程有限公司,濟南 250101)
水稻是典型的喜硅作物,其在正常生長發育過程中除了吸收必需的16種營養元素外,對硅的吸收也較多,故硅對水稻生長發育具有重要作用[1]。但是,我國大部分水稻種植地區的土壤中有效硅含量不足,這也成為了制約我國水稻高產的主要因素之一[2]。因此,科研工作者開展了施用硅肥對水稻增產、提質效果的研究。例如,盧維盛[3]等研究發現,施用硅肥不僅可顯著提高水稻產量,還可明顯提升稻米的加工品質和蒸煮品質;鄧接樓[4]等研究發現,施用硅肥可提高水稻結實率、稻米堿消值,并能在一定程度上降低稻米的直鏈淀粉含量、堊白粒率和堊白度,進而提升稻米的蒸煮品質和食味品質;叢建紅[5]等研究發現,在水稻始穗期和齊穗期各噴施1次液體硒肥,可明顯提高水稻產量。
近年來,隨著水稻產量的不斷提高,水稻需吸收大量硅元素來維持其正常生長,而上海市崇明區長期種植水稻田塊的土壤硅含量普遍較低,故在當地水稻生產中,需在施用復合微生物肥料的同時,配合施用硅肥等多種微量營養元素,以實現水稻的增產增收。在此背景下,為進一步探明新型含硒納米硅肥在水稻生產上的應用效果,筆者以秈型常規水稻“農香28號”為研究對象,對施用新型含硒納米硅肥對水稻產量及稻米品質的影響進行了研究,以期提高崇明區水稻種植水平。現將相關試驗結果報道如下。
試驗于2020年6月—10月在上海市崇明區黎穗糧食專業合作社進行,試驗田土壤類型為黏壤土,土壤有機質含量為2.54 g/kg、速效氮含量為57.32 mg/kg、速效磷含量為26.50 mg/kg、速效鉀含量為110.00 mg/kg、pH為7.93。
供試水稻品種為“農香28號”,采用機插栽培方式,播種期為6月2日,于6月21日進行機插,每667 m2栽植密度為1.98萬穴。供試肥料為含硒納米硅肥(上海綠樂生物科技有限公司提供,硅含量≥120 g/L,硒含量為1.0~2.2 g/L)、三元復合肥。
試驗設兩個處理,每處理重復3次,每小區面積為667 m2,各處理施肥情況見表1。在水稻機插后15 d,將供試田塊劃分為處理小區,其他田間管理措施統一按高產田進行。

表1 不同處理施肥情況
1.4.1 莖蘗動態
自水稻機插后開始調查水稻莖蘗動態,每隔7 d調查1次,直至抽穗期。
1.4.2 產量及其構成因素指標
于水稻成熟期每小區隨機取3個點,每點取30穴,測定水稻有效穗數、每穗粒數、千粒重等,計算理論產量,并每小區實收測產。
1.4.3 品質測定
于水稻成熟期適時收獲、脫粒、曬干后,待稻谷理化性狀穩定后取樣,按照國家標準GB/T 17891-1999測定稻米的糙米率、精米率、整精米率,采用萬深SC-E大米外觀品質檢測及稻米品質判定儀檢測稻米的堊白粒率、堊白度[6],采用近紅外谷物分析儀測定稻米的直鏈淀粉含量和蛋白質含量[7]。
采用Excel 2010和SPSS 25.0軟件進行數據處理及分析。
由表2可知,兩個處理的水稻每667 m2基本苗數均為7.92萬苗,且移栽期至分蘗期施用相同的基肥,故水稻莖蘗動態無明顯差異。但在水稻分蘗期后,含硒納米硅處理的水稻莖蘗數明顯高于常規施肥對照。

表2 不同處理對水稻莖蘗動態的影響
由表3可知,含硒納米硅處理的水稻株高與常規施肥對照間的差異不明顯,兩個處理的水稻株高分別為113.73、110.26 cm;含硒納米硅處理的水稻穗長為25.27 cm,高于常規施肥對照;增施含硒納米硅肥對水稻有效穗數和每穗總粒數的影響不明顯;含硒納米硅處理的水稻結實率和千粒重分別為93.14%、26.59 g,均明顯高于常規施肥對照。綜上,增施含硒納米硅肥能優化水稻植株性狀,提高結實率和千粒重。

表3 不同處理對水稻產量構成因素的影響
由表4可知,含硒納米硅處理的水稻每667 m2實際產量為732.51 kg,比常規施肥對照增產17.4%。

表4 不同處理對水稻產量的影響
由表5可知,含硒納米硅處理的稻米糙米率、精米率、整精米率分別為85.85%、74.76%、69.97%,均顯著高于常規施肥對照;含硒納米硅處理的稻米堊白粒率和堊白度均顯著低于常規施肥對照;含硒納米硅處理的稻米直鏈淀粉含量、蛋白質含量分別為19.29%、7.91%,顯著高于常規施肥對照。綜上,增施含硒納米硅肥可顯著提升稻米的碾米品質、蒸煮品質和食味品質,同時可降低稻米的堊白粒率和堊白度,從而提升稻米的整體品質。

表5 不同處理對稻米品質的影響(單位:%)
近年來,隨著上海市居民生活水平的不斷提高,人們對水稻的要求不僅僅是高產,而是轉向高產、優質、高效、生態、安全,即要求水稻生產減肥減藥,以達到稻米綠色、有機的目標。因此,探究施用新型硅肥對水稻產量和稻米品質的影響在上海市水稻生產中具有重要作用。
本試驗結果表明,“農香28號”在常規施肥的基礎上,增施含硒納米硅肥,能促進水稻植株對營養的吸收、利用及轉化,促進植株生長,提高水稻有效穗數、每穗粒數、千粒重,進而促進水稻產量的提升,且能明顯增加稻米的糙米率、精米率、整精米率、直鏈淀粉含量、蛋白質含量,減少稻米的堊白粒率、堊白度。同時,多個研究也發現,施用硅肥可明顯提高水稻產量及稻米品質,例如,翟建軍[8]等通過大田試驗研究發現,施用硅肥能夠優化雜交水稻的穗部性狀,進而提高產量;張滿利[9]等在遼西濱海鹽堿稻區研究發現,施用硅肥可提高水稻產量;趙海成[10]、杜同慶[11]等研究發現,施用硅肥可降低稻米的堊白粒率、堊白度,并在一定程度上提高稻米的外觀品質;孫亞波[12]等研究發現,噴施硒肥不僅可提高水稻產量,還可在一定程度上提升稻米品質,降低稻米的堊白粒率和堊白度,提高稻米的出糙率、精米率和整精米率;哈新芳等[13]研究發現,隨著富硒有機肥施用量的增加,水稻產量也逐漸提高。以上研究結論均與本試驗研究結果一致。
然而,鄧接樓等[4]研究發現,隨著硅肥施用量的增加,水稻產量和稻米品質雖呈現出逐漸提高的趨勢,但當增加到一定值時,隨著硅肥施用量的增加,水稻產量和稻米品質則呈逐漸降低的趨勢,而本試驗設計中僅包含了施硅和不施硅2個處理,故本試驗結論僅能說明施用硅肥對水稻產量和稻米品質有一定提升,但新型含硒納米硅肥的最適施用量還需進一步試驗探明。