硅對寒地香型粳稻齊穗期光合特性及產(chǎn)量的影響

馬 波

（黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院齊齊哈爾分院，齊齊哈爾161006）

硅對寒地香型粳稻齊穗期光合特性及產(chǎn)量的影響

馬 波

（黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院齊齊哈爾分院，齊齊哈爾161006）

為探明硅肥與寒地香型粳稻光合特性和產(chǎn)量的關(guān)系，本研究以香稻綏粳18和中龍粳3號為試驗材料，研究不同硅肥施用量對寒地香型粳稻齊穗期光合特性和產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明，施用硅肥對香稻齊穗期LAI作用并不明顯，但可顯著提高齊穗期劍葉SPAD值和凈光合速率；適宜的硅肥可以顯著提高結(jié)實率、增加穗粒數(shù)和千粒重，硅肥正是通過這三者來顯著提高產(chǎn)量，但過高或過低施用硅肥都不利于高產(chǎn)的形成。本研究還獲得了2個香稻品種的最佳施硅量，綏粳18在60～90kg/hm2范圍，中龍粳3號在90～120kg/hm2范圍。

香稻；硅肥；寒地；光合特性；產(chǎn)量

香稻以其氣味芳香而得名，香稻的香味可存在于水稻植株除根部外的莖、葉、花、稻米中[1]。香米不僅具有誘人的特殊芳香，而且富含人體多種必需的營養(yǎng)成分，因此稻米價格普遍較高，在稻米貿(mào)易中占有重要的地位[2]。近年來香稻種植面積逐漸增大，尤其在黑龍江省種植面積大幅增加。硅是水稻吸收最多的營養(yǎng)元素，每生產(chǎn)1000kg稻谷，水稻地上部分SiO2的吸收量達(dá)130～150kg，硅肥能改善作物的農(nóng)藝性狀，提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)[3-5]。圍繞著硅肥的施用與水稻生長發(fā)育、產(chǎn)量形成的關(guān)系等，前人研究較多[6-8]，但對于硅肥與寒地香型粳稻光合生產(chǎn)特性及產(chǎn)量的關(guān)系研究鮮有報道。鑒于此，本試驗以推廣面積較大的主栽寒地香型粳稻品種綏粳18和中龍粳3號為試驗材料，研究不同的硅肥施用量對其齊穗期光合特性及產(chǎn)量的影響情況，旨在為寒地香型粳稻優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)高效栽培提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料 以當(dāng)前主栽的寒地香型粳稻品種綏粳18和中龍粳3號為試驗材料。試驗于2016年在黑龍江省農(nóng)科院齊齊哈爾分院水稻試驗田進(jìn)行，供試土壤情況：堿解氮122.4mg/kg、全氮1.41g/kg、速效鉀97.1mg/kg、速效磷53.1mg/kg、有機(jī)質(zhì)28.1g/kg、pH值6.8、有效硅121.3mg/kg。

1.2 試驗設(shè)計 試驗設(shè)S0不施硅肥處理、S1施有效硅30kg/hm2處理、S2施有效硅60kg/hm2處理、S3施有效硅90kg/hm2處理、S4施有效硅120kg/hm2處理，均作為底肥一次性施入。隨機(jī)區(qū)組設(shè)計，小區(qū)試驗，每小區(qū)面積30m2，3次重復(fù)。底肥每hm2施入復(fù)合肥300kg，復(fù)合肥N-P2O5-K2O含量17%-16%-12%，分蘗肥施入尿素60kg，穗肥追施硫酸鉀75kg和尿素60kg，本田栽插密度為行株距9寸×4寸（30cm×13.33cm），其他管理與當(dāng)?shù)厮旧a(chǎn)相同。

1.3 測定項目與方法 當(dāng)水稻成熟后每個處理小區(qū)連續(xù)取10穴，調(diào)查產(chǎn)量構(gòu)成。每小區(qū)取2點，每點取5m2實收，產(chǎn)量換算成15%水分后記錄數(shù)據(jù)。在齊穗期采用葉面積測定儀YMJ-A測定LAI；采用杭州匯爾儀器設(shè)備有限公司的光合測定儀-ECA-PB0402測定劍葉凈光合速率，采用葉綠素計SPAD-502Plus測定葉綠素含量SPAD值，每處理測20張葉片，取其平均值。所得數(shù)據(jù)采用Excel 2003處理及作圖，并采用DPS 8.01進(jìn)行統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 硅肥對寒地香稻齊穗期光合特性的影響 由表1可以看出，隨著硅肥施用量的增加，2個品種齊穗期LAI均有一定增加，均以S0處理最低。但除中龍粳3號的S0和S3處理外，其余各處理間差異并不顯著，由此可見施用硅肥對香稻齊穗期LAI有一定增加作用，但影響程度并不明顯。

葉綠素含量的高低直接影響植物的光合速率，從而影響水稻最終產(chǎn)量。由表1可知，2個品種均以S0不施硅處理SPAD值最小，且與其他處里間均差異顯著。綏粳18以S2、S3處理較高，而中龍粳3號以S3、S4處理較高。增加硅肥施用量可以提高寒地香型粳稻齊穗期劍葉葉綠素含量，但當(dāng)硅肥用量超過60～90kg/hm2后綏粳18劍葉SPAD值有所下降，而當(dāng)硅肥用量在90～120kg/hm2之間時中龍粳3號劍葉SPAD值增加趨緩。

硅肥的施用對寒地香型粳稻齊穗期劍葉凈光合速率存在顯著影響，由表1可以看出，2個品種均以不施硅肥S0處理凈光合速率最低，同時隨著施硅量的增加而逐漸上升，綏粳18以S3處理最高，中龍粳3號以S4處理最高?？梢娫黾庸璺适┯昧靠梢燥@著提升寒地香型粳稻在齊穗期的劍葉凈光合速率。

表1 不同硅肥施用量下寒地香稻齊穗期光合特性

2.2 硅肥對產(chǎn)量及構(gòu)成因素的影響 由表2、表3可知，施用硅肥對寒地香型粳稻產(chǎn)量有顯著的提高，綏粳18增產(chǎn)幅度為2.4%～15.8%，以S3處理產(chǎn)量最高，與其他處理差異顯著，但當(dāng)硅肥施用量超過90kg/hm2后產(chǎn)量又顯著下降。中龍粳3號增產(chǎn)幅度為7.3%～20.1%，以S4處理產(chǎn)量最高，但當(dāng)硅肥施用量在90～120kg/hm2區(qū)間時產(chǎn)量增加趨緩。對比2個品種的增產(chǎn)幅度可以看出，中龍粳3號增產(chǎn)幅度要顯著大于綏粳18，可見硅肥對不同的香型粳稻品種產(chǎn)量作用程度不盡相同。

硅肥對每m2穗數(shù)作用不明顯。硅肥對每穗粒數(shù)作用明顯，施硅肥處理均比對照處理每穗粒數(shù)顯著增加，綏粳18以S3處理最多，中龍粳3號以S4處理最多。硅肥對結(jié)實率有一定的促進(jìn)作用，隨著硅肥的施用，結(jié)實率均有不同程度的提高，但綏粳18各處理間無顯著差異，而中龍粳3號以S4處理最高，與S0、S1處理差異顯著。硅肥對2個品種的千粒重均有顯著的增加作用，2個品種均以S3處理最高，與S0處理差異顯著。由此可見合理的硅肥施用量可以顯著提高結(jié)實率、增加穗粒數(shù)，同時還有增加千粒重的作用，也是獲得高產(chǎn)的關(guān)鍵。

表2 各處理下綏粳18產(chǎn)量及構(gòu)成因素

表3 各處理下中龍粳3號產(chǎn)量及構(gòu)成因素

2.3 產(chǎn)量構(gòu)成因素與產(chǎn)量的相關(guān)性 由表4可以看出，綏粳18的每穗粒數(shù)和千粒重與產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)，中龍粳3號的每穗粒數(shù)、結(jié)實率、千粒重與產(chǎn)量呈極顯著或顯著正相關(guān)，由此可見，正是通過硅肥的合理施用來提高綏粳18每穗粒數(shù)和千粒重，進(jìn)而提高產(chǎn)量；而中龍粳3號則是通過每穗粒數(shù)、結(jié)實率、千粒重三者的提高來大幅增產(chǎn)。

表4 產(chǎn)量構(gòu)成因素與產(chǎn)量的相關(guān)性

3 結(jié)論與討論

硅是水稻生長不可缺少的中量元素，硅有利于促進(jìn)光合作用，加強(qiáng)導(dǎo)管剛性，提高抗病及抗倒伏能力，進(jìn)而提高水稻產(chǎn)量[9]。本研究結(jié)果表明，施用硅肥對香稻齊穗期LAI有一定增加作用，但影響程度并不明顯；但在一定范圍內(nèi)增加硅肥施用量可以顯著提高寒地香型粳稻齊穗期劍葉葉綠素含量；施用硅肥可以顯著提升寒地香型粳稻在齊穗期的劍葉凈光合速率，綏粳18以S3處理最高，中龍粳3號以S4處理最高。同時還發(fā)現(xiàn)硅肥對每m2穗數(shù)作用不明顯，但可以顯著提高結(jié)實率、增加穗粒數(shù)和千粒重；在一定范圍內(nèi)施用硅肥對產(chǎn)量有顯著的提高，綏粳18增產(chǎn)幅度為2.4%～15.8%，中龍粳3號增產(chǎn)幅度為7.3%～20.1%，但當(dāng)硅肥施用量超出一定范圍后產(chǎn)量不增反降。可見硅肥過少增產(chǎn)作用不明顯，而硅肥施用過多也會造成利用率下降、群體結(jié)構(gòu)不合理使得產(chǎn)量不增反降。這些結(jié)果與大多數(shù)研究者以普通無香味水稻作為對象研究結(jié)論相似，由此可見硅肥對水稻有促進(jìn)光合生產(chǎn)、提高產(chǎn)量的作用，在本試驗寒地香型粳稻中也得到了驗證。

適量施用硅肥可以提高寒地香型粳稻齊穗期的光合生產(chǎn)能力，顯著增加產(chǎn)量，過高或過低施用硅肥都不利于高產(chǎn)的形成。從本試驗研究結(jié)果來看，綏粳18的最佳硅肥施用量在60～90kg/hm2范圍，中龍粳3號的最佳硅肥用量在90～120kg/hm2范圍，這一范圍區(qū)間與商全玉等[10]的研究結(jié)果有較大差別，原因可能是因為土壤和氣候環(huán)境不同，而且本試驗是以香稻作為研究對象，所以造成適宜的施硅量不同。此外，硅肥施用下寒地香型粳稻品質(zhì)及香味會產(chǎn)生何種變化，還有待進(jìn)一步研究。

[1] 唐梅．優(yōu)質(zhì)香稻品種三香628選育與推廣[J]．中國種業(yè)，2014（3）：75

[2] 謝黎虹，段斌伍，孫成效．泰國的香稻[J]．中國稻米，2003（4）：40-41

[3] 陸福勇，江立庚，秦華東，等．不同氮、硅用量對水稻產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J]．植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報，2005，11（6）：846-850

[4] 高丹，陳基寧，蔡昆爭，等．硅在植物體內(nèi)的分布和吸收及其在病害逆境脅迫中的抗性作用[J]．生態(tài)學(xué)報，2010，30（10）：2745-2754

[5] 耿朝輝，劉波，劉國清，等．硅肥對夏大豆干物質(zhì)積累及品質(zhì)的影響[J]．中國種業(yè)，2014（6）：48-49

[6] 李衛(wèi)國．硅肥對水稻產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響[J]．山西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2002，30（4）：42-44

[7] 張翠珍，邵長泉，孟凱，等．水稻吸硅特點及硅肥效應(yīng)研究[J]．萊陽農(nóng)學(xué)院學(xué)報，2003，20（2）：111-113

[8] 張國良，戴其根，王建武，等．施硅量對粳稻品種武育粳3號產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J]．中國水稻科學(xué)，2007，21（3）：299-303

[9] 高爾明，趙全志．水稻施用硅肥增產(chǎn)的生理效應(yīng)研究[J]．耕作與栽培，1998（5）：20-28

[10]商全玉，張文忠，韓亞東，等．硅肥對北方粳稻產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J]．中國水稻科學(xué)，2009，23（6）：661-664

2016-12-21）

齊齊哈爾市攻關(guān)項目（NYGG-201514、NYGG-201403）；黑龍江省農(nóng)科院青年基金重點項目（ZD007）