寧波市郊稻田土壤與水稻的硅素營養(yǎng)

楊筠文，張建民，王 斌，孫 健，王巨飛，張佳麗

(浙江省寧波市鄞州區(qū)農(nóng)業(yè)技術服務站，浙江 寧波 315100)

20世紀70年代以來，我國先后開展了土壤和水稻的硅素營養(yǎng)以及硅肥施用技術研究［1－3］，但到90年代末，由于糧食連年豐收和種植結構調(diào)整，水稻硅肥施用技術的應用受到冷落。針對2007年出現(xiàn)的世界范圍糧食危機，國家采取了一系列措施加強糧食生產(chǎn)。2007年我們承擔了農(nóng)業(yè)部和財政部下達的 《測土配方施肥》項目，根據(jù)本區(qū)種植業(yè)以水稻為主的實際情況及水稻是喜硅作物的特點，開展了稻田土壤與水稻的硅素營養(yǎng)現(xiàn)狀調(diào)查，以便為水稻優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)提供科學依據(jù)。本文報道調(diào)查結果及對策建議。

1 材料與方法

1.1 調(diào)查地點

本項調(diào)查安排在浙江省寧波市鄞州區(qū)測土配方施肥技術的推廣示范基地洞橋、云龍和姜山3個地點，均為標準農(nóng)田，土壤類型為瀦育型水稻土亞類泥質(zhì)田土種 (洞橋點)及脫潛型水稻土亞類青紫泥田土種 (云龍和姜山點)［4］。

1.2 調(diào)查方法

供調(diào)查的水稻品種為秈粳雜交晚稻甬優(yōu)12號和雜交晚粳甬優(yōu)8號及常規(guī)晚粳稻寧81，系寧波市農(nóng)業(yè)科學院育成［5］。每個示范點連片種植3個品種，每個品種面積0.2 hm2。

根據(jù)土壤肥力和品種特性，甬優(yōu)8號和寧81當季施氮肥 (N)200 kg·hm－2和鉀肥 (K2O)120 kg·hm－2，甬優(yōu) 12 號施氮肥 345 kg·hm－2和鉀肥200 kg·hm－2，未施硅肥，稻草還田情況:洞橋點3個品種前作均為小麥，秸稈焚燒后還田;姜山點甬優(yōu)8號和寧81前作為早稻，早稻草全量還田;甬優(yōu)12號在上年連晚收割、晚稻草還田后空閑;云龍點同姜山點。其它田間管理措施相同。

1.3 樣品采集與分析

2009年11月上旬水稻收獲之前，采集土壤樣品和水稻植株樣品。采土深度為0～15 cm，風干后剔除稻根，磨碎過2 mm篩，裝瓶備用。植株樣品采集方法:割取地上部水稻植株約1 kg，另剪取劍葉40張，帶回室內(nèi)，用去離子水洗凈后，60℃干燥箱烘干，脫粒，將稻谷、稻草 (包括劍葉)、劍葉分別磨碎，過0.42 mm篩，裝入紙袋，在60℃干燥箱中過夜后，放入干燥器備用。稻谷產(chǎn)量以曬干后出售的原糧計算。

土壤有效硅含量測定采用pH值4.0乙酸緩沖液浸提－硅鉬藍色比色法［2，6］，稻草、劍葉和稻谷全硅含量分析采用質(zhì)量法［2］。

1.4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采用SPSS17.0軟件進行統(tǒng)計分析。

2 結果與分析

2.1 土壤供硅能力

土壤的有效硅水平可以表征土壤供硅能力，因氣候、土壤類型和作物種類不同，土壤有效硅的臨界值也有不同［2－3］，一般水田土壤有效硅臨界值為100 mg·kg－1。土壤有效硅低于 50 mg·kg－1時，屬極缺硅土壤;有效硅低于100 mg·kg－1時，屬缺硅土壤，有效硅在100～130 mg·kg－1，屬施硅有增產(chǎn)效果的土壤，有效硅在130 mg·kg－1以上屬不缺硅土壤。

從表1可知，潴育型水稻土泥質(zhì)田和脫潛型水稻土青紫泥田的有效硅平均含量分別為76.6和87.3 mg·kg－1，均在臨界值以下，屬缺硅土壤。均值方程的t檢驗表明，P值為0.205＞0.05，說明2個土種的供硅能力差異不顯著。

表1 供試土壤的有效硅含量

2.2 水稻吸硅能力

據(jù)報道，在pH＜9的土壤溶液或天然水中溶解的硅酸基本上是單硅酸［正硅酸，Si(OH)4］，它不帶電荷，也不解離，是高等植物和硅藻吸硅的主要形態(tài)。水稻具有主動吸收硅酸的能力，該能力來源于根部的代謝活性，而地上部的硅酸吸收則是伴隨蒸騰流的被動吸收［3］。

從表2可知，硅在水稻植株內(nèi)的分布是不同的，3個水稻品種的全硅含量為:劍葉＞稻草＞稻谷。不同水稻品種之間，稻草和全株 (稻草+稻谷)的全硅含量無顯著差異。但劍葉的全硅含量，甬優(yōu)12號和甬優(yōu)8號顯著高于寧81。稻谷的全硅含量，甬優(yōu)12與甬優(yōu)8號以及甬優(yōu)8號與寧81無顯著差異，但甬優(yōu)12號與寧81有顯著差異，因此3個品種的吸硅能力似乎有甬優(yōu)12＞甬優(yōu)8＞寧81的趨勢。由于甬優(yōu)12號稻谷產(chǎn)量高達11 050 kg·hm－2，因此每季所吸收的硅就會顯著超過甬優(yōu)8號和寧81。

從水稻植株硅營養(yǎng)豐缺考慮，一般認為稻草全硅的臨界值為110 g·kg－1，即當?shù)静萑韬康陀谠撆R界值時，水稻施硅就有增產(chǎn)作用。因此，供試的3個水稻品種均屬缺硅［2］。

表2 不同水稻品種的含硅量及產(chǎn)量

3 小結和討論

調(diào)查結果表明，寧波市郊水稻存在缺硅現(xiàn)象，分析其原因如下。

土壤有效硅含量低。導致土壤有效硅含量低的原因主要是水稻每年從土壤中吸收大量可溶性硅素，隨水稻收獲而移走。此外，灌水種稻后，有效硅從耕層向下移動到土壤深層［2］。

稻草還田提供的有效硅有限。據(jù)報道，硅素被水稻吸收后，在莖葉中約有90%～95%轉(zhuǎn)化成水化的非晶質(zhì)的二氧化硅膠 (通常稱為蛋白石)，具有較高的穩(wěn)定性，難以被水稻吸收。經(jīng)試驗，稻草還田后，僅有6.84%～7.26%二氧化硅可溶于水，能被水稻再利用，為此稻草還田不能解決水田缺硅問題［2］。

要解決水稻缺硅問題，應該補施硅肥，尤其是雜交水稻更不容忽視硅肥的施用。至于水稻的硅肥施用技術，我們將作進一步的研究。

［1］秦遂初.硅肥對水稻抗病增產(chǎn)效果的研究［J］.浙江農(nóng)業(yè)科學，1979(1):12－15.

［2］葉春.硅肥應用技術與前景［M］.北京:中國農(nóng)業(yè)科技出版社，1994:1－113.

［3］蔡德龍.中國硅肥營養(yǎng)研究與硅肥應用［M］.鄭州:黃河水利出版社，2000:5－35，501－517.

［4］浙江省土壤普查辦公室.浙江土壤［M］.杭州:浙江科學技術出版社，1994:55－82.

［5］周華成，馬榮榮，王曉燕，等，雜交晚粳甬優(yōu)8號制種技術［J］.浙江農(nóng)業(yè)科學，2010(1):69－70.

［6］全國農(nóng)業(yè)技術推廣中心.土壤分析技術規(guī)范［M］.2版.北京:中國農(nóng)業(yè)出版社，2006.