硅肥對(duì)春小麥生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量的影響

郝立冬，于立河，郭偉，薛贏文，郭玉

（黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)農(nóng)學(xué)院，大慶163319）

硅是水稻、三麥、玉米、甘蔗等禾本科作物生長(zhǎng)發(fā)育必需的元素之一[1]。日本、韓國(guó)、泰國(guó)、澳大利亞等國(guó)家已把硅肥列為繼氮、磷、鉀之后的第四大元素肥料。目前，硅肥對(duì)小麥產(chǎn)量的研究報(bào)道比較多，張興梅[2]研究表明，在土壤有效硅含量低于511.2mg·kg-1的供試土壤上，麥田施用硅肥均表現(xiàn)不同程度的增產(chǎn)[3-5]，促進(jìn)生長(zhǎng)發(fā)育[6]，改善生物學(xué)性狀[7]。而硅肥對(duì)小麥干生長(zhǎng)發(fā)育的研究很少有報(bào)道。小麥籽粒灌漿期，葉片逐漸衰老[8]，光合能力逐漸下降[9]，葉片、莖鞘等營(yíng)養(yǎng)器官中的貯存性物質(zhì)向籽粒轉(zhuǎn)移，對(duì)籽粒發(fā)育有重要貢獻(xiàn)[10]。近年來(lái)，關(guān)于小麥生育期干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)及灌漿特性的研究多集中在施用氮肥、磷肥、鉀肥等方面[6]，而關(guān)于硅肥對(duì)小麥干物質(zhì)積累及籽粒灌漿特征影響的研究尚少見(jiàn)報(bào)道?；诖嗽囼?yàn)在大田條件下施用不同量的硅肥，研究其對(duì)黑龍江省2個(gè)春小麥品種的生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量的影響，為春小麥優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)栽培提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)選用黑龍江省兩個(gè)主栽春小麥品種，優(yōu)質(zhì)強(qiáng)筋春小麥品種龍麥26和中筋春小麥品種克旱16為試驗(yàn)材料。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)地設(shè)在黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)試驗(yàn)田（密山裴德），土壤類型為草甸白漿土，前茬為大豆，土壤肥力中等，土壤基礎(chǔ)養(yǎng)分含量（0～20 cm耕層）：堿解氮171.36 mg·kg-1；有效磷12.1 mg·kg-1；速效鉀114.7 mg·kg-1；有機(jī)質(zhì)38.70 g·kg-1；pH值6.63；有效硅107.22mg·kg-1。龍麥26的種植密度為600萬(wàn)株·hm-2；克旱16為800萬(wàn)株·hm-2。試驗(yàn)田所用肥料為尿素（含N 46.3%），磷酸二銨（含N 18.0%，P2O546.0%），氯化鉀（含K2O 60.0%），硅酸鉀（含有效硅20%）。肥料用量（NPK純量之和）為180 kg·hm-2，N∶P∶K=1∶1.1∶0.5。其中，N 69.2 kg·hm-2、P 76.2 kg·hm-2、K 34.6 kg·hm-2，其中1/3種肥和2/3底肥施入，硅肥設(shè)定五個(gè)梯度（純Si量，單位：kg·hm-2）：0（CK）、15（T1）、30（T2）、45（T3）、60（T4）、75（T5），硅肥同底肥一起施入。實(shí)驗(yàn)使用小區(qū)播種機(jī)播種，行距15 cm，試驗(yàn)田各處理面積為15 m2，田間管理同大田，各處理田間管理保持一致。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

在起身期、拔節(jié)期、孕穗期、灌漿初期和灌漿中期，每小區(qū)隨機(jī)取單莖15個(gè)，在105℃下殺青30min，80℃烘至恒重，測(cè)定葉片、莖稈、穗軸的干質(zhì)量。用干質(zhì)量法測(cè)定葉面積。

成熟時(shí)每處理實(shí)收13.25 m2測(cè)產(chǎn)，同時(shí)取樣進(jìn)行室內(nèi)考種。

1.4 數(shù)據(jù)處理方法

測(cè)定數(shù)據(jù)用EXCEL整理，用DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果分析

2.1 施用硅肥對(duì)春小麥葉面積指數(shù)的影響

試驗(yàn)表明，施用硅肥能顯著提高黑龍江省春小麥的葉面積系數(shù)，各個(gè)調(diào)查時(shí)期施肥處理的葉面積系數(shù)大部分明顯高于不施硅肥的對(duì)照，隨著小麥的生長(zhǎng)，兩品種春小麥的葉面積指數(shù)均表現(xiàn)為先增加后減小的趨勢(shì)，在孕穗期達(dá)到葉面積指數(shù)的最大值，其中龍麥26各時(shí)期葉面積指數(shù)均小于克旱16，兩品種各時(shí)期隨著硅肥的增加，葉面積指數(shù)呈先上升后下降的趨勢(shì)，龍麥26各時(shí)期葉面積指數(shù)均為T(mén)3處理最高，并與對(duì)照達(dá)到顯著或極顯著水平，而克旱16各時(shí)期表現(xiàn)為T(mén)4或T3處理最高。說(shuō)明，適當(dāng)?shù)氖┯霉璺?，可有效的提高小麥的葉面積指數(shù)。

圖1 硅肥對(duì)不同時(shí)期龍麥26 LAI的影響Fig.1 Effectof silicon fertilizer on the LAIof Longmai26 in different stage

圖2 硅肥對(duì)不同時(shí)期克旱16 LAI的影響Fig.2 Effectof silicon fertilizer on the LAI of Kehan 16 in different stage

2.2 施用硅肥對(duì)春小麥群體干物質(zhì)積累的影響

2.2.1 硅肥對(duì)春小麥不同生育期莖部、葉片干重積累的影響

實(shí)驗(yàn)表明，隨著小麥的生長(zhǎng)，春小麥莖部干重逐漸上升。但隨著植株的生長(zhǎng)，兩品種小麥葉片干重均呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，在小麥的孕穗期，達(dá)到小麥葉片干重的最大值，其中龍麥26的在孕穗期后葉片干重下降的速度較晚熟的克旱16比下降速度快，說(shuō)明龍麥26葉片衰老的比克旱16快，從而比克旱16早熟。

2.2.2 硅肥對(duì)春小麥不同生育期地上干物質(zhì)積累的影響

試驗(yàn)表明，隨著植物生育期的推進(jìn)，小麥地上部分干物質(zhì)積累呈直線上升趨勢(shì)，植株干物質(zhì)積累在小麥生長(zhǎng)期間，隨著施硅量的增加呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)，各時(shí)期施入硅肥與對(duì)照大多達(dá)到顯著或極顯著水平。龍麥26除起身期和開(kāi)花期外，均表現(xiàn)為T(mén)3處理最高；而克旱16除拔節(jié)期和灌漿初期外，也表現(xiàn)為T(mén)3處理最高。

圖3 硅肥對(duì)不同時(shí)期龍麥26莖部干重的影響Fig.2 Effectof silicon fertilizer on the dry weight of stem of Longmai26 in different stage

圖4 硅肥對(duì)不同時(shí)期克旱16莖部干重的影響Fig.4 Effectof silicon fertilizer on the dry weight of stem of Kehan 16 in different stage

圖5 硅肥對(duì)不同時(shí)期龍麥26葉片干重的影響Fig.5 Effectof silicon fertilizer on the dry weight of leaf of Longmai26 in different stage

圖6 硅肥對(duì)不同時(shí)期克旱16葉片干重的影響Fig.6 Effectof silicon fertilizer on the dry weight of leaf of Kehan 16 in different stage

圖7 硅肥對(duì)不同時(shí)期龍麥26地上干物質(zhì)積累的影響Fig.7 Effectof silicon fertilizer on the ground partof the total drymatter accumulation of Longmai26 in different stage

圖8 硅肥對(duì)不同時(shí)期克旱16地上干物質(zhì)積累的影響Fig.8 Effectof silicon fertilizer on the ground partof the total drymatter accumulation of Kehan 16 in different stage

2.3 硅肥對(duì)春小麥產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

表1結(jié)果表明，施用不同量的硅肥，對(duì)兩品種的產(chǎn)量構(gòu)成因素印象不一，其中龍麥26的穗長(zhǎng)、莖粗、小穗數(shù)、穗粒數(shù)、收獲前穗數(shù)均表現(xiàn)為先增加后降低，株高呈相反趨勢(shì)，千粒重各處理間差異不顯著；而施用硅肥可有效提高克旱16的基節(jié)莖粗、穗粒數(shù)和收獲前穗數(shù)，降低株高，而對(duì)穗長(zhǎng)、小穗數(shù)、千粒重?zé)o顯著影響。

2.4 硅肥對(duì)春小麥產(chǎn)量的影響

表2結(jié)果表明，黑龍江省2個(gè)主栽春小麥品種施入不同的硅肥量均表現(xiàn)不同程度的增產(chǎn)，與對(duì)照相比，增產(chǎn)幅度為0.73%～14.7%不等。其中龍麥26表現(xiàn)為T(mén)2處理產(chǎn)量最高，比對(duì)照高14.16個(gè)百分點(diǎn)，T3處理其次，比對(duì)照高13.97個(gè)百分點(diǎn)，施硅肥各處理和對(duì)照相比差異均達(dá)顯著水平，其中T2處理和T3處理與對(duì)照達(dá)極顯著水平，其他處理間差異不顯著。而在克旱16上產(chǎn)量最高的為T(mén)4，比對(duì)照高14.7%，T4與對(duì)照差異顯著，其他處理與對(duì)照相比差異未達(dá)到顯著水平。

表1 硅肥對(duì)春小麥產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響Table1 Effectof silicon fertilizer on the yield components of springwheat

表2 硅肥對(duì)春小麥產(chǎn)量的影響Table2 Effectof silicon fertilizer on the yield of spring wheat

3 結(jié)論

3.1 春小麥干物質(zhì)積累與施硅的關(guān)系

群體干物質(zhì)生產(chǎn)和積累能力的大小，是反映群體質(zhì)量?jī)?yōu)劣的重要標(biāo)志，尤其是抽穗開(kāi)花到成熟階段的群體光合生產(chǎn)和積累能力的大小是群體質(zhì)量的本質(zhì)特征[3]。同時(shí)，小麥一生的干物質(zhì)是形成產(chǎn)量的物質(zhì)基礎(chǔ)，促進(jìn)干物質(zhì)積累，提高干物質(zhì)向生殖器官的運(yùn)轉(zhuǎn)，是提高產(chǎn)量的基本途徑[4]。關(guān)于硅肥對(duì)小麥干物質(zhì)積累的影響報(bào)道較少。試驗(yàn)表明黑龍江省春小麥?zhǔn)┯霉璺誓軌蝻@著促進(jìn)莖部干重積累，減慢孕穗期后葉片干重下降速度，增加地上部分干物質(zhì)積累量。

3.2 春小麥葉面積指數(shù)與施硅的關(guān)系

葉面積變化動(dòng)態(tài)，尤其是有效和高效葉面積的比率大小是小麥群體質(zhì)量?jī)?yōu)劣的重要標(biāo)志[1]。試驗(yàn)表明，在缺硅土壤上，在一定范圍內(nèi)，適當(dāng)增加施硅量，可以提高光合面積，并延緩LAI值下降速度，葉片衰老，提高孕穗期LAI值和后期功能葉片的光合能力，增加光合產(chǎn)物，從而提高產(chǎn)量。

3.3 春小麥產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素與施硅的關(guān)系

相關(guān)研究[1-4]表明，硅肥可有效提高小麥的莖粗、穗長(zhǎng)、小穗數(shù)、收獲前有效穗數(shù)，降低株高。試驗(yàn)研究表明，強(qiáng)筋小麥龍麥26和中筋小麥克旱16施入硅肥后可降低株高，增加莖粗和收獲前有效穗數(shù)[5-7]。而對(duì)千粒重的影響不大。其中龍麥26小穗數(shù)和穗粒數(shù)各處理與對(duì)照相比達(dá)極顯著水平，而對(duì)克旱16小穗數(shù)和穗粒數(shù)的影響不大。這可能與不同品種對(duì)硅肥的反應(yīng)特性不同有關(guān)，具體影響機(jī)制還有待進(jìn)一步研究。僅從葉面積指數(shù)和干物質(zhì)積累和產(chǎn)量性狀及產(chǎn)量方面對(duì)施用硅肥的效應(yīng)進(jìn)行了研究，還應(yīng)從生理方面進(jìn)一步研究，以提供更充分的理論依據(jù)。

綜上所述，適量施用硅肥能夠提高春小麥群體質(zhì)量，增加產(chǎn)量，不同類型品種受硅肥影響大致相同。強(qiáng)筋小麥龍麥26和中筋小麥克旱16施硅肥量均為45 kg·hm-2為宜。

[1]周青.硅肥對(duì)小麥群體質(zhì)量和產(chǎn)量的影響[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2001，28（3）：47-51.

[2]張興梅.春小麥硅肥效應(yīng)的研究[J].土壤肥料，1997，25（1）：39-45.

[3]劉萬(wàn)代，尹鈞，朱高紀(jì).剪葉對(duì)不同穗型小麥品種干物質(zhì)積累及籽粒產(chǎn)量的影響[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007，40（7）：1353-1360.

[4]高慶榮，孫蘭珍，劉保申.雜種小麥花后干物質(zhì)積累轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)態(tài)和分配[J].作物學(xué)報(bào)，2000，26（2）：163-170.

[5]周青.不同時(shí)期施用硅肥對(duì)小麥群體質(zhì)量和產(chǎn)量的影響[J].作物雜志，2001，17（5）：20-22.

[6]韓金玲.旱地施用硅肥對(duì)冬小麥干物質(zhì)積累和產(chǎn)量的影響[J].麥類作物學(xué)報(bào)，2010，30（2）：358-361.

[7]韓金玲.小麥基施硅肥增產(chǎn)效應(yīng)研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2000，28（1）：90-91.

[8]Ravindra S B，Garwal S K，Jat M L.Quality of wheat（Triticum aestivum L）and nutrient status in soil influenced by organic and inorganic sources of nutrients[J].Indian Journal of Agricultural Science，2002，72（8）：456-460.

[9]劉春梅，羅勝國(guó)，劉元英.控釋尿素對(duì)春小麥根系活力和籽粒蛋白質(zhì)含量的影響[J].黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)學(xué)報(bào)，2012，24（4）：4-7.

[10]趙繪，高鵬，慕向賓.SODM和SODMU對(duì)小麥生理功能的影響[J].黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)學(xué)報(bào)，2012，24（3）：12-15.