硅肥對玉米生理指標(biāo)和產(chǎn)量的影響*

王大為，史 磊，孫成韜，趙海巖，王延波

（遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米研究所，遼寧 沈陽 110161）

硅肥對玉米生理指標(biāo)和產(chǎn)量的影響*

王大為，史 磊，孫成韜，趙海巖，王延波

（遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米研究所，遼寧 沈陽 110161）

通過大田對比試驗(yàn)，研究了底肥配施硅肥對玉米不同生育時(shí)期生理指標(biāo)及產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明，配施硅肥在玉米生育前期顯著提高中部葉片葉綠素含量，顯著改善穗位葉及穗上部1葉和下部1葉和2葉的葉向值，顯著提高穗下部葉片的磷含量；在玉米生育后期顯著提高葉面積指數(shù)，改善穗位葉葉向值，對玉米產(chǎn)量提高有一定影響。

硅肥；玉米；生理指標(biāo)；葉向值；產(chǎn)量

遼寧中部暖溫半濕潤地區(qū)是玉米生長適宜區(qū)，該區(qū)玉米面積約22萬hm2，雨季容易發(fā)生內(nèi)澇致玉米早衰，大風(fēng)導(dǎo)致玉米倒伏。硅肥在防止水稻倒伏方面也已有較多研究1～2，硅肥能夠增加大豆葉面積指數(shù)、株高、總莢數(shù)、有效莢數(shù)、百粒重，減少無效莢數(shù)，降低植株的倒伏率［3］。硅肥處理可顯著改善玉米生育期內(nèi)磷素營養(yǎng)，提高磷肥偏生產(chǎn)力［4］；施用硅肥能夠明顯提高玉米葉色值，延緩葉片衰老進(jìn)程［5］。玉米葉向值可以反映葉片彎曲和挺直的程度［6］，是區(qū)分玉米株型直立與披散的主要指標(biāo)［7］。本試驗(yàn)采用硅肥配合復(fù)合肥作為底肥，探討底施硅肥對玉米穗部及穗上下部葉片生理特征的影響，以期為硅肥在玉米上進(jìn)一步應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)地點(diǎn)：遼寧省鞍山市臺安縣新臺鎮(zhèn)南臺村新豐合作社西地（東經(jīng) 122°20′23″，北緯 41°17′06″）。前茬作物為玉米，0～20 cm土層含有機(jī)質(zhì)21.21 g／kg、堿解氮63.86 mg／kg、速效磷47.74 mg／kg、速效鉀247.81 mg／kg，土壤pH值7.4。供試玉米品種為遼單588，播種日期2016年4月27日。

試驗(yàn)采取完全隨機(jī)設(shè)計(jì)大區(qū)。每個(gè)大區(qū)7條壟，壟距58 cm，壟長220 m，每個(gè)大區(qū)面積約為890 m2。設(shè)置5個(gè)硅肥處理，即：T1處理 0 kg／hm2，T2處理 15 kg／hm2，T3處理22.5 kg／hm2，T4處理 30 kg／hm2，T5處理 37.5 kg／hm2。硅肥是由黑龍江省齊齊哈爾市松土肥業(yè)有限公司提供的“哈工大”牌廣譜通用型硅肥粉劑，每袋含500 g微納米技術(shù)硅粉。每hm2底施600 kg復(fù)合肥，復(fù)合肥采用遼寧黑土地農(nóng)資有限公司生產(chǎn)的脲醛緩釋復(fù)合肥料，氮磷鉀含量比例為26∶10∶12。硅肥與復(fù)合肥均勻混拌后，整地前表施于地面，旋耕整地起壟后播種。

1.2 測定項(xiàng)目與方法

測量指標(biāo)：分別在播種后第73 d（7月9日）、92 d（7月28日）和126 d（8月31日），每個(gè)大區(qū)內(nèi)按隨機(jī)取樣法取3個(gè)點(diǎn)，每點(diǎn)取3株玉米，測量葉面積指數(shù)（LAI）；穗上第1葉、穗位葉、穗下第1葉的葉綠素含量，以SPAD值代替；穗位葉、穗上第1、第2葉、穗下第1、第2葉的葉向值；穗下3片葉的全磷含量；收獲時(shí)取3個(gè)點(diǎn)，每點(diǎn)單壟收獲4 m行長，測量小區(qū)產(chǎn)量，估算單位面積產(chǎn)量。具體測量方法參照郭慶法等（2004）［7］。葉片全磷含量測定方法參照標(biāo)準(zhǔn)NY／T 2017-2011，采用釩鉬黃吸光光度法。

1.3 數(shù)據(jù)處理方法

采用Excel2013和DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)7.05版統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 葉色值（SPAD值）比較

在播種后第73 d，施用硅肥的處理“棒三葉”（穗上第1葉、穗位葉、穗下第1葉）平均葉色值都極顯著高于對照T1。T5處理葉色值最高，并與T3、T1處理達(dá)到極顯著差異（圖1）。

圖1 施用硅肥對玉米“棒三葉”葉綠素含量的影響Figure 1 Effects of silicon fertilizer on chlorophyll content of ear leaves

2.2 葉面積指數(shù)比較

在播種后第73 d，T2處理葉面積指數(shù)極顯著高于T3處理，但與其它處理的差異沒有達(dá)到極顯著水平。T2處理葉面積指數(shù)顯著高于T1和T5處理（圖2A）。在播種后第126 d，對照T1的葉面積指數(shù)最低，顯著低于處理T3，但與其它處理的差異沒有達(dá)到顯著水平（圖2B）。

2.3 葉向值比較

在播種后第73 d，T4和T5處理穗上第1葉葉向值顯著高于T1和T2處理，T5處理的穗位葉葉向值顯著高于T1處理，T4和T5處理穗下第1葉葉向值顯著高于T1和T2處理，T5處理穗下第2葉葉向值極顯著高于T1和T3處理（圖3ABCD）。在播種后第92 d，T3和T5處理穗位葉葉向值顯著高于T1處理（圖3E）。

圖2 施用硅肥對玉米葉面積指數(shù)的影響Figure 2 Effects of silicon fertilizer on leaf area index（LAI）

圖3 施用硅肥對玉米穗位葉及穗上下部葉片葉向值的影響Figure 3 Effects of silicon fertilizer on leaf orientation value（LOV）of ear position and below and above leaves

2.4 葉片磷含量比較

在播種后第73 d，處理之間穗下葉片磷含量呈現(xiàn)極顯著差異，其中，T2處理葉片磷含量最高，T1處理葉片磷含量最低，葉片磷含量從大到小排序?yàn)門2＞T5＞T4＞T3＞T1（圖4A）。在播種后第92 d，處理之間穗下葉片磷含量仍然呈現(xiàn)極顯著差異，但是順序變化為T1＞T3＞T2＞T4＞T5（圖4B）。

圖4 施用硅肥對玉米穗下部葉片磷含量的影響Figure 4 Effects of silicon fertilizer onphosphate content of leaves under ears

2.5 產(chǎn)量比較

T5、T1和T2處理的產(chǎn)量極顯著高于T3和T4，T4產(chǎn)量最低，與其他處理差異達(dá)到顯著水平（圖5）。

圖5 施用硅肥對玉米產(chǎn)量的影響Figure 5 Effects of silicon fertilizer oncorn yield

3 結(jié)論與討論

本研究結(jié)果表明，施用硅肥顯著提高了玉米“棒三葉”的葉色值，這與前人研究結(jié)果一致［1］。每 hm2施用15 kg硅肥的玉米在生育前期表現(xiàn)出較高葉綠素含量和葉面積指數(shù)，前期長勢旺盛。由于2016年雨水較多，試驗(yàn)地地勢相對低洼，玉米生育后期穗下部葉片大部分變黃凋萎，葉面積指數(shù)迅速下降。在較多降水的條件下，施用22.5 kg／hm2硅肥的玉米在生育后期保持相對較高的葉面積指數(shù)。施用硅肥改善了玉米生育前期穗位葉、穗上第1葉、穗下第1葉和穗下第2葉的葉向值，使這些關(guān)鍵部位的功能葉片豎直向上，保持較好的受光姿態(tài)。硅肥對葉向角的改善效果，隨著施用量的增加有增大的趨勢。施用硅肥能夠極顯著地提高玉米生育前期穗下部葉片的磷含量，一定程度上達(dá)到“以硅調(diào)磷”的效果，這與馬新等研究結(jié)果一致［2，8］。

玉米生育后期穗下部葉片的磷含量可能受到土壤可利用的有效磷含量影響，穗下葉磷含量分布趨勢與土壤有效磷含量分布趨勢近似（土壤數(shù)據(jù)未給出）。

施用硅肥對提高玉米產(chǎn)量有一定的影響，施用37.5 kg／hm2硅肥的玉米產(chǎn)量最高。但是產(chǎn)量分布趨勢似乎受到土壤中水解性氮的影響，玉米產(chǎn)量分布趨勢與土壤水解氮含量分布趨勢近似（土壤數(shù)據(jù)未給出）。由于試驗(yàn)受到氣象、土質(zhì)和地勢的影響，過多的降水使可溶性肥料隨水流失，砂性土壤使玉米生育后期出現(xiàn)脫肥現(xiàn)象，低洼不平的地勢可能導(dǎo)致肥料分布不均勻，因此有必要開展進(jìn)一步試驗(yàn)予以驗(yàn)證。

［1］張晶，石揚(yáng)娟，任潔，等.硅肥用量對水稻莖稈抗折力的影響研究［J］.中國農(nóng)學(xué)通報(bào)，2014（3）：49～55.

［2］陶龍興，裘小榮，符冠富，等.硅肥對國稻6號的生理影響及增產(chǎn)效果［J］.中國稻米，2008（3）：57～59.

［3］牟英輝，陳志梁，程艷波，等.硅肥對大豆農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響［J］.大豆科學(xué)，2012（4）：625～629.

［4］馬新，陳家杰，劉濤，等.水淬渣與鋼渣硅肥對玉米硅、磷養(yǎng)分吸收及產(chǎn)量的影響［J］.土壤，2016（1）：65～70.

［5］田平，馬立婷，逄煥成，等.硅肥對玉米和大豆光合特性及產(chǎn)量形成的影響［J］.作物雜志，2015（6）：136～140.

［6］柳家友，董家璞，孫貴啟攵，等.玉米葉向值、葉面積與產(chǎn)量的關(guān)系及遺傳力分析［J］.河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，1996（10）：7～9.

［7］郭慶法，王慶成，汪黎明.中國玉米栽培學(xué)［M］.上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2004.

［8］王繼朋.硅在幾種植物中的吸收、分配及其作用探討［D］.北京：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)，2003.

Effects of Silicon Fertilizer on Physiological Indices and Yield of Corn

WANG Da-wei，SHILei，SUN Cheng-tao，ZHAO Hai-yan，WANG Yan-bo
（Corn Institute of Liaoning Academy of Agriculture Science，Shenyang，Liaoning 110161）

Effects of silicon fertilizer on physiological indices and yield of corn were researched under field comparison experiment.Results showed that，adding silicon fertilizer to compound fertilizer can significantly improve chlorophyll content of the middle leaves，significantly improve leaf orientation value of ear leaf and the first leaf above and the first and the second leaf below，significantly increase phosphate content of leaves below ears during earlier stage of corn growth.It also can significantly increase the leaf area index，improve leaf orientation value of ear leaf during later stage of corn growth.Ithad certain effects on the improvement of corn yield.

Corn；Silicon fertilizer；Physiological index；Leaf orientation value（LOV）；Yield

S513.06

A

1002－1728（2017）04－0012－03

10.3969／j.issn.1002－1728.2017.04.003

2017－07－27

國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（2017YFD0300700）

王大為（1972－），男，博士，從事玉米高產(chǎn)栽培技術(shù)研究。

王延波（1966－），男，博士，從事玉米遺傳育種與栽培技術(shù)研究。E-mail：lnwangyanbo＠163.com。

致謝：感謝臺安縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心母長發(fā)主任、關(guān)秀艷副主任、徐海波副主任，臺安縣新臺鎮(zhèn)新豐農(nóng)民合作社韓冰經(jīng)理對田間

工作的支持。感謝遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)院開放實(shí)驗(yàn)室王建忠研究員對室內(nèi)工作的支持。