摘 要:以湘晚秈13號為供試材料,通過田間小區(qū)試驗研究葉面噴施水溶性硅肥對水稻產(chǎn)量、經(jīng)濟性狀及稻米鎘含量的影響。結(jié)果表明:噴施水溶性硅肥(水劑)處理能有效提高晚稻有效穗數(shù)、每穗實粒數(shù)和結(jié)實率,明顯改善晚稻經(jīng)濟性狀,且較噴施清水處理和不噴施處理極顯著增產(chǎn)8.82%和8.02%,純收入增加88.6和33.0元/667m2,投入產(chǎn)出比為1∶1.5,經(jīng)濟效益增幅明顯。晚稻噴施水溶性硅肥(水劑)處理稻米鎘含量較不噴施處理降低0.026 mg/kg,下降24.3%,具有一定的阻鎘作用。因此,葉面噴施水溶性硅肥是稻田增效提質(zhì)的一項重要施肥技術(shù)。
關(guān)鍵詞:水溶性硅肥;水稻;產(chǎn)量;經(jīng)濟性狀;稻米鎘
中圖分類號:S511 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1006-060X(2018)11-0053-03
Effects of Water-soluble Silicon Fertilizer Spraying on Rice Yield and Economic Characters
CHEN Tao
(Xiangtan Agricultural Committee, Xiangtan 411100, PRC)
Abstract: The effect of water-soluble silicon fertilizer on rice yield, economic characteristics and cadmium content was studied by field plot experiment with Xiangwanxian No.13. The results showed that spraying water-soluble silicon fertilizer (aqua) could effectively increase the effective panicle number, grain number per panicle and seed setting rate of late rice, and significantly improve the economic characteristics of late rice. Compared with spraying clean water treatment and non-spraying treatment, the yield of late rice increased by 8.82% and 8.02%, and net income increased by 1329 and 495.0 yuan/hm2, and the input-output ratio was 1∶1.5, and the economic benefit increases obviously. The Cd content of late rice treated with water-soluble silicon fertilizer (aqua) decreased by 0.026 mg/kg and 24.3% compared with that treated without water-soluble silicon fertilizer. Therefore, foliar spraying of water-soluble silicon fertilizer is an important fertilization technology for improving the efficiency and quality of paddy fields.
Key words: water-soluble silicon fertilizer; rice; yield; economic characteristics; rice cadmium
近年來,由于氮肥在稻田上大量施用,導(dǎo)致土壤出現(xiàn)營養(yǎng)失調(diào)性缺硅,水稻病蟲害多發(fā),倒伏、秕谷率增加[1]。施用硅肥對改善土壤硅素肥力、促進(jìn)水稻生長發(fā)育、提高產(chǎn)量有著積極作用[2],可使水稻葉片和莖鞘表皮細(xì)胞硅質(zhì)化,有效防止病蟲入侵,提高植株抗逆性,同時挺直莖葉,減少遮蔭,提高葉片光合作用,增強莖稈組織硬度,使莖稈健壯、根系發(fā)達(dá),從而提高水稻的抗倒伏和抗病防蟲能力,為水稻穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)奠定基礎(chǔ)[3]。因此,增施硅肥是具有重要意義的稻田生產(chǎn)技術(shù)。
市面上的硅肥有水溶性和枸溶性兩種,枸溶性有效硅含量低,具有遲效性、肥效長的特點;水溶性有效
硅含量高,具有速效性、易于直接吸收的特點[4-5]。目前,葉面施肥在各種農(nóng)作物上廣泛應(yīng)用,種類繁多[6],而硅素作為中量元素在作物上的葉面噴施較少;同時農(nóng)業(yè)連年豐收,農(nóng)作物連續(xù)從土壤中攝取帶走的硅素越來
越多,因而對有效硅的需要量日益增加。通過葉面噴施補充有效硅,對提高作物產(chǎn)量、改善品質(zhì)越發(fā)重要。相關(guān)研究表明,稻麥類作物在拔節(jié)至抽穗期葉面噴施水溶性硅肥,可增加葉片組織中硅細(xì)胞的數(shù)量,延長上部葉片的生理功能期,起到增粒、增重的作用[7]。
為客觀評價水溶性硅肥噴施在水稻上的應(yīng)用,開展田間小區(qū)試驗,檢測其在水稻上的噴施效果,以期
為該肥料的大面積推廣應(yīng)用提供參考依據(jù)和技術(shù)途徑。
1 材料與方法
1.1 試驗地點
試驗于2017年在湘潭市湘潭縣梅林橋鎮(zhèn)白云村同心組稻田進(jìn)行(坐標(biāo)112°56′3.93″E,27°43′15.28″N)。試驗田排灌方便,地力均勻。該地屬亞熱帶季風(fēng)濕潤氣候,冬夏兩季長,春秋兩季短,暑熱期長,嚴(yán)寒期短,熱量充足,雨水集中,光、溫、水空間分布差異小,災(zāi)害性天氣較多,具有明顯的大陸性氣候特征。年均溫16.7~18.3℃,年均降水日150 d,年均降水量
1 300 mm,年均日照時數(shù)1 584~1 885 h,無霜期273 d。
供試土壤為紅黃泥,耕層基本理化性狀為有機質(zhì)34.6 g/kg,pH值5.1,全氮2.57 g/kg,堿解氮207 mg/kg,有效磷2.56 mg/kg,速效鉀67.3 mg/kg,總鎘0.678 mg/kg,有效硅253.7 mg/kg。
1.2 供試材料
供試水稻品種為常規(guī)稻湘晚秈13號。供試水溶性硅肥(水劑)由湖南永清環(huán)保研究院有限責(zé)任公司
生產(chǎn)提供,含有效硅(SiO2)108.70 g/L,氮(N)50.46
g/L,磷(P2O5)20.71 g/L,鉀(K2O)21.62 g/L,鋅(Zn)
0.22 g/L,鉬(Mo)0.28 g/L,水不溶物 0.04 %,pH值
10.75;40%復(fù)合肥料(20-8-12)由市場上購買。
1.3 試驗設(shè)計
試驗共設(shè)置3個處理。處理1:常規(guī)施肥+水溶性硅肥(晚稻于孕穗期,每次取產(chǎn)品100 mL/667m2,稀釋500倍液噴施葉面,連噴2次,間隔5~7 d);處理2:常規(guī)施肥+清水(在常規(guī)施肥基礎(chǔ)上,分別于同一時間噴施與處理1溶液等量清水);處理3:常規(guī)施肥(不噴施水溶性硅肥和清水)。處理2、3為對照。小區(qū)面積20 m2,重復(fù)3次,隨機區(qū)組排列。
晚稻于6月10日播種,7月14日整田,試驗田結(jié)合稻田平整施40%復(fù)合肥(20-8-12)25 kg/667m2作基肥。7月16日移栽,移栽密度為30×104穴/hm2,
7月25日施尿素15 kg/667m2作追肥。兩次葉面噴施時間分別為8月27日和9月3日,于11月4日收獲。各處理的灌溉、施肥、中耕除草和防治病蟲等栽培管理措施一致。
1.4 測定項目及方法
水稻成熟后,按小區(qū)收獲脫粒風(fēng)干后按含水量14%測實產(chǎn)。每小區(qū)采水稻地上部5穴進(jìn)行室內(nèi)考種,分別測定其株高、穗長、有效穗數(shù)、每穗粒數(shù)、結(jié)實率和千粒重等。
1.5 數(shù)據(jù)處理
采用Microsoft Excel 2003和SPSS 17.0數(shù)據(jù)分析軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析,處理間差異顯著性分析采用鄧肯新復(fù)極差檢驗法。
2 結(jié)果與分析
2.1 晚稻產(chǎn)量
由表1可知,處理1與處理2、3相比,晚稻產(chǎn)量增加40.2和36.8 kg/667m2,平均增產(chǎn)8.82%和8.02%,處理間差異達(dá)極顯著水平。表明葉面噴施
水溶性硅肥能促進(jìn)碳水化合物的轉(zhuǎn)化與積累,增加水稻灌漿結(jié)實,從而提高產(chǎn)量。
2.2 晚稻產(chǎn)量構(gòu)成因素
由表2可知,處理1較處理2、3有效穗分別增加3.2萬和2.2萬穗/667m2,實粒數(shù)分別增加2.76和1.86粒/穗,結(jié)實率分別提高1.50%和0.45%,千粒重均增加0.05 g,理論產(chǎn)量分別增加87.22和60.57 kg/667m2。表明葉面噴施水溶性硅肥有利于水稻健壯生長,后期不早衰,延長功能葉生長,增強光合作用和碳水化合物的積累,為促進(jìn)籽粒充實飽滿、爭取高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)打下物質(zhì)基礎(chǔ)。可見,葉面噴施水溶性硅肥對水稻產(chǎn)量構(gòu)成因素的良好形成具有明顯的促進(jìn)作用。
2.3 晚稻經(jīng)濟效益
由表3可知,與處理2、3相比,處理1雖然成本分別增加18和66元/667m2,但純收入分別增加90.6和33.0元/667m2;與處理3比較,投入產(chǎn)出為1∶1.5。說明葉面噴施水溶性硅肥更有利于提高晚稻的經(jīng)濟效益。
2.4 稻米鎘含量
由于處理2誤差較大,不做比較。與處理3相比,處理1稻米鎘含量降低0.026 mg/kg,下降24.3%。說明葉面噴施水溶性硅肥(水劑)具有一定的阻鎘效果。
3 討 論
3.1 噴施水溶性硅肥對水稻產(chǎn)量和經(jīng)濟性狀的影響
施用硅肥不僅能促進(jìn)水稻光合作用,改善生長[8],
提高水稻的抗病能力,減少倒伏[9],還能調(diào)節(jié)水稻在不同生育時期對礦質(zhì)營養(yǎng)元素的需求,但施用過量時,有抑制供給的作用。增施水溶性高效硅肥可使水稻表皮細(xì)胞加厚,作物莖葉粗壯挺直,根系發(fā)達(dá),葉片上沖,光合作用增強[10]。增施適量的硅肥可明顯增加株高、穗長和千粒重;增加穎花量及實粒數(shù),穗大粒多;提高分蘗率及有效穗,提高產(chǎn)量,最高增產(chǎn)率達(dá)6.6%[11]。這與研究結(jié)果一致,噴施水溶性硅肥增產(chǎn)達(dá)8.02%~8.82%。
周雙慶等[12]發(fā)現(xiàn),機插水稻后期噴施“硅豐壹號”硅肥能提高功能葉的光合產(chǎn)能,改善穗粒性狀,削減N肥用量,提高產(chǎn)量。研究中,噴施水溶性硅肥能明顯改善水稻產(chǎn)量構(gòu)成因素,增加實粒數(shù),提高結(jié)實率及粒重,從而實現(xiàn)增產(chǎn),其主要原因是噴施水溶性硅肥可使水稻后期生長清秀,葉面積相對增加,功能葉生長時間延長,葉片光合作用增強,有利于碳水化合物的積累[13-14]。
賴景南等[15]發(fā)現(xiàn),噴施水溶性硅肥的超級稻增產(chǎn)增收效果最好,產(chǎn)量達(dá)8 333.3 kg/hm2,凈效益26 126.6
元/hm2,較噴施腐殖酸葉面肥、植物活力素分別增產(chǎn)333.3和433.3 kg/hm2,增幅分別達(dá)4.2%和5.5%,凈效益分別增加1 066.6和1 386.6元/hm2,增幅分別達(dá)4.3%和5.6%;并能增粗稻稈及其韌性,增強抗倒伏能力,這與研究結(jié)果相符。水稻中后期葉面噴施水溶性多效硅肥,可解決水稻對硅元素的營養(yǎng)需求,既能增強水稻抗逆能力,又能增加實粒數(shù)、提高千粒重,從而顯著提高產(chǎn)量,增加經(jīng)濟效益[16]。因此,基肥中未施硅肥的水稻可推廣應(yīng)用葉面噴施水溶性多效硅肥的方式來增加硅營養(yǎng)。
3.2 噴施硅肥對水稻鎘含量的影響
外源硅可使土壤中鎘有效性明顯降低,降低植物對鎘的吸收,緩解鎘對植物的毒害作用[17]。李伯平[18]通過噴施水溶硅肥葉面阻控劑,使鎘停留在植物根、莖基部,阻止其向稻米中傳送,噴施后稻米和稻草中重金屬鎘含量分別較對照降低41.5%和25.3%。研究中,晚稻噴施水溶性硅肥(水劑)處理的稻米鎘含量降低,其主要原因是由于水溶硅肥可以使鎘停留在植物根、莖基部,抑制其向稻米中傳送,水稻孕穗期施用,降鎘效果顯著[19]。
4 結(jié) 論
水稻孕穗期取水溶性硅肥產(chǎn)品100 mL/667m2,稀釋500倍液噴施葉面,連噴2次,間隔5~7 d,對促進(jìn)水稻早生快發(fā)、增加有效穗、提高千粒重和結(jié)實率、提升水稻產(chǎn)量和稻米品質(zhì)、降低稻米鎘含量均具有較好的效果,值得大面積推廣應(yīng)用。
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(責(zé)任編輯:肖彥資)