不同硅肥用量與栽插苗數(shù)對(duì)水稻生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量的影響

李珂清　王茂輝　聶金泉　李霜霜　梁家偉　顧春波　鐘春燕

摘要 以優(yōu)質(zhì)水稻品種粵禾絲苗為供試材料進(jìn)行田間試驗(yàn)，設(shè)置4個(gè)硅肥用量（0、90、180、270 kg/hm2）處理和4個(gè)栽插苗數(shù)（每穴2、4、6、8苗）處理，通過(guò)分析株高、莖稈強(qiáng)度、干物質(zhì)積累量和產(chǎn)量等因素，研究不同硅肥施量和插秧苗數(shù)配置對(duì)水稻生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明，施用硅肥處理水稻各指標(biāo)測(cè)定結(jié)果比未施硅肥處理高，而且不同硅肥施用量和栽插苗數(shù)對(duì)水稻生長(zhǎng)影響不同。水稻栽插苗數(shù)對(duì)水稻農(nóng)藝性狀有一定的影響，其中株高和莖、葉干物質(zhì)量以插秧6苗處理最高，穗干物質(zhì)量以插秧4苗處理最高;水稻莖稈強(qiáng)度在不同生育期表現(xiàn)不同，均在插秧2苗處理時(shí)最高。從水稻產(chǎn)量指標(biāo)的研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，270 kg/hm2的高肥處理產(chǎn)量最高，表明硅肥能夠促進(jìn)植株?duì)I養(yǎng)物質(zhì)的吸收與轉(zhuǎn)化，進(jìn)而提高水稻產(chǎn)量。從產(chǎn)量構(gòu)成因素來(lái)看，每穗總粒數(shù)、千粒重和結(jié)實(shí)率與產(chǎn)量表現(xiàn)相似，且不同施肥量與栽插苗數(shù)對(duì)每穗總粒數(shù)和千粒重影響較小。

關(guān)鍵詞 硅肥;苗數(shù);莖稈強(qiáng)度;干物質(zhì);產(chǎn)量

中圖分類號(hào) S511文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào) 0517-6611（2020）22-0028-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2020.22.008

Effects of Different Silicon Fertilizer Application Rates and Transplanting Seedling Number on Growth and Yield of Rice

LI Ke-qing， WANG Mao-hui， NIE Jin-quan et al

（Zhaoqing Institute of Agricultural Sciences， Zhaoqing， Guangdong 526070）

Abstract The high-quality rice variety Yuehesimiao seedlings was used as the test material for field trials， with 4 silicon fertilizer dosages （0， 90， 180， 270 kg/hm2） treatment and 4 planting seedlings （2， 4， 6， 8 seedlings per hole）? treatment. By analyzing the factors such as plant height， stem strength， dry matter accumulation and yield， the effects of silicon fertilizer application rates and transplanting seedling number on rice growth and yield were studied.The results showed that the application of silicon fertilizer was higher than no silicon fertilizer in the determination results of rice indexes， and the effects of different silicon fertilizer application and transplanting seedling number on rice growth were different. The number of transplanted rice seedlings had a certain effect on the agronomic traits of rice. Among them， the plant height and stem and leaf dry matter quality were highest in the 6-transplant seedling treatment， and the panicle dry matter quality was the highest in the 4-transplant seedling treatment;the rice stalk strength was different in different growth stages， and the highest was in 2-transplant seedling treatment.The results of rice yield index showed that the yield of 270 kg/hm2 high-fertilization treatment was the highest， which indicated that silicon fertilizer could promote the absorption and transformation of plant nutrients， and then improve rice yield.From the perspective of yield components， total grain number per panicle， 1 000-grain weight and seed setting rates were similar to the yield， and the different fertilization rates and the number of transplanted seedlings had little effect on the total grains per panicle and 1 000-grain weight.

Key words Silicon fertilizer;Number of seedlings;Stalk strength;Dry matter;Yield

作者簡(jiǎn)介 李珂清（1988—），女，河南夏邑人，助理農(nóng)藝師，碩士，從事水稻等農(nóng)作物栽培及示范推廣研究。*通信作者，高級(jí)農(nóng)藝師，碩士，從事農(nóng)作物繁育栽培及示范推廣研究。

收稿日期 2020-05-03

水稻是廣東省最主要的糧食作物，每年稻谷產(chǎn)量占糧食作物產(chǎn)量的比例平均保持在76%以上，常年種植面積200萬(wàn)hm2左右[1-2]。肇慶市地處廣東省中西部，自然條件優(yōu)越，農(nóng)業(yè)資源豐富，綠色優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品種類多，特色產(chǎn)業(yè)發(fā)展良好，糧食、水果、蔬菜、畜禽、水產(chǎn)、南藥等產(chǎn)業(yè)區(qū)域優(yōu)勢(shì)明顯，是廣東省重要的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)基地。肇慶市水稻產(chǎn)業(yè)是全市農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)的重要組成部分，多年來(lái)肇慶市十分重視糧食尤其是優(yōu)質(zhì)水稻的生產(chǎn)，全市糧食生產(chǎn)面積穩(wěn)定在22萬(wàn)hm2左右，其中水稻面積16.7 22萬(wàn)hm2，在穩(wěn)定水稻種植面積的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)稻覆蓋率90%。研究發(fā)現(xiàn)，水稻產(chǎn)量由單位面積穗數(shù)、穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和粒質(zhì)量構(gòu)成，而水稻穗數(shù)與插秧基本苗數(shù)有一定的相關(guān)關(guān)系[3]。合理插秧苗數(shù)既能充分發(fā)揮水稻較強(qiáng)的分蘗和群體自身調(diào)節(jié)能力，減少群體內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)，獲得理想穗數(shù)，又能保證群體充分利用光能，積累足夠干物質(zhì)，提高水稻產(chǎn)量[4]。

硅是水稻生長(zhǎng)的有益元素[5]。硅肥是一種中量元素肥料，既可作肥料，提供養(yǎng)分，又可用作土壤調(diào)理劑，改良土壤，此外還兼有防病、防蟲和減毒的作用，將硅肥作為植物調(diào)節(jié)性肥料而配合大量元素肥料施用十分重要[6]。前人研究表明，增施硅肥能顯著提高玉米作物產(chǎn)量[7]，提升其抗倒伏性[8]，增強(qiáng)植物抗旱性[9]。硅也是水稻良好生長(zhǎng)所必需的元素，我國(guó)硅肥的研究開始于20世紀(jì)70年代，先后在浙江、江西及江蘇等省份進(jìn)行了硅肥對(duì)水稻增產(chǎn)的試驗(yàn)研究[10]。大量研究表明，施用硅肥可提高水稻抗倒伏能力、促進(jìn)水稻光合作用，進(jìn)而提高水稻的產(chǎn)量和品質(zhì)。硅肥不僅在水稻上得到推廣，在水果類、蔬菜類以及煙草、茶葉、甘蔗等經(jīng)濟(jì)作物上均得到應(yīng)用，同時(shí)在玉米等作物上的研究較多[11]。該研究以常規(guī)稻為研究對(duì)象，設(shè)置不同插秧基本苗數(shù)和硅肥施用量，研究不同硅肥施用量和栽插苗數(shù)對(duì)水稻主要形態(tài)特征、生理生化指標(biāo)、產(chǎn)量的影響，同時(shí)監(jiān)測(cè)水稻生育期內(nèi)病蟲害的發(fā)生情況，旨在為該地區(qū)常規(guī)稻高產(chǎn)節(jié)本栽培提供科學(xué)依據(jù)，以便于優(yōu)質(zhì)水稻在肇慶地區(qū)的推廣應(yīng)用。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試品種：粵禾絲苗（選育單位：廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所，親本為粵農(nóng)絲苗和粵銀絲苗）?；浐探z苗為感溫型常規(guī)稻品種，豐產(chǎn)性較好，米質(zhì)鑒定為國(guó)標(biāo)優(yōu)質(zhì)2級(jí)和省標(biāo)優(yōu)質(zhì)2級(jí)，同時(shí)還具有植株矮壯、株型緊湊、分蘗力中、抗倒力強(qiáng)、耐寒性中、后期熟色好等特點(diǎn)。高抗稻瘟病，中抗白葉枯病，適宜廣東省粵北以外稻作區(qū)早、晚造種植。

1.2 試驗(yàn)處理及種植管理

試驗(yàn)于2018年早造在肇慶市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所基地進(jìn)行，該區(qū)位于西江干流中下游，屬于南亞熱帶季風(fēng)氣候，雨水和日照充足。常規(guī)施肥管理，基肥：根據(jù)水稻生理需求配施N、P、K肥，尿素（純N 46.4%）97.5 kg/hm2、過(guò)磷酸鈣（P2O5 12%）125 kg/hm2、氯化鉀（KCl 60%）112.5 kg/hm2。施肥過(guò)程由一人完成，數(shù)量均勻。

試驗(yàn)設(shè)計(jì)為裂區(qū)試驗(yàn)，設(shè)施肥和移栽插秧苗數(shù)2個(gè)因素處理。A處理：硅肥為俄羅斯進(jìn)口礦物硅（必奧力，SiO2>70%），作基肥和孕穗肥2次等量施用。設(shè)置4個(gè)硅肥施肥處理，即：A1（不施肥處理，0 kg/hm2）;A2（低肥處理，90 kg/hm2）;A3（中肥處理，180 kg/hm2）;A4（高肥處理，270 kg/hm2）。B處理：B1～B4分別為每穴移栽插秧苗數(shù)2、4、6、8苗。2018年3月5日播種，4月2日移栽，株行距均為19.8 cm×19.8 cm，每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)20 m2（10 m×2 m），共16個(gè)小區(qū)，小區(qū)間作埂隔離，保證單獨(dú)排灌。灌漿結(jié)實(shí)期間歇灌溉，干濕交替，收割前7 d斷水?dāng)R田。其他田間管理和病蟲害防治同常規(guī)高產(chǎn)栽培管理，注意秧苗期防治福壽螺。病蟲害防治：送嫁藥：插秧前2～3 d，防治福壽螺、稻薊馬、稻葉蟬、稻飛虱等;孕穗藥：施分化肥后7～10 d，防治紋枯病、二化螟和三化螟;破口藥：始穗期，防治稻縱卷葉螟、稻飛虱、紋枯病和稻瘟病。

1.3 主要農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量

收獲前2 d每個(gè)小區(qū)按對(duì)角線3點(diǎn)取樣，連續(xù)取3穴考察株高、單株穗重、有效穗數(shù)、穗長(zhǎng)等農(nóng)藝性狀。同時(shí)考察每穗實(shí)粒數(shù)、空粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒重等產(chǎn)量構(gòu)成因子。田間實(shí)收測(cè)產(chǎn)，每小區(qū)取樣收割面積3 m2，脫粒后晾曬并稱重，計(jì)算總重量（kg），再換算成實(shí)收產(chǎn)量。實(shí)收產(chǎn)量（kg/hm2）=總重量（kg）/實(shí)收面積（m2）×10 000。

1.4 莖稈強(qiáng)度測(cè)定

采用數(shù)顯植物莖稈強(qiáng)度檢測(cè)儀（型號(hào)為YYD-1A）對(duì)各處理小區(qū)水稻莖稈強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量時(shí)將儀器置于離地20 cm高處，水平推動(dòng)水稻莖稈直至植株與地面呈45度夾角，讀取壓力值。于抽穗期、齊穗期和成熟期每小區(qū)選3個(gè)點(diǎn)，每點(diǎn)選3穴進(jìn)行測(cè)量。

1.5 干物重測(cè)定

水稻于齊穗期取樣一次，每個(gè)小區(qū)選長(zhǎng)勢(shì)一致的3穴，將植株地上部分全部取樣，將樣株按器官置于105 ℃殺青30 min，80 ℃烘干至恒重，測(cè)定干物重。

1.6 數(shù)據(jù)處理

運(yùn)用Microsoft Excel錄入數(shù)據(jù)、計(jì)算，用SPSS軟件統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對(duì)水稻株高的影響

由表1可知，不同施肥量和栽插秧苗數(shù)對(duì)水稻植株高度影響較小，且各處理間差異不顯著。在同一施肥量條件下，除A2B6處理株高顯著高于A2B8外，其他各處理間差異較小;在硅肥施肥量180 kg/hm2處理下，不同栽插苗數(shù)水稻株高為B2>B4>B6>B8，表明水稻株高隨著栽插苗數(shù)的增加略微降低。在同一栽插苗數(shù)處理下，栽插6苗處理的未施硅肥水稻株高為106 cm，施用硅肥后株高增加到109～115 cm，其中在低肥處理（90 kg/hm2）水稻株高為115 cm，明顯高于未施肥處理。同理，在插秧2苗和4苗處理下，施用硅肥后的水稻株高比未施硅肥處理高。在栽插8苗處理下，則得到相反結(jié)果，水稻株高并未隨施肥量增加而升高。說(shuō)明硅肥施用和栽插苗數(shù)增加有利于水稻植株的營(yíng)養(yǎng)吸收，促進(jìn)水稻株高增長(zhǎng)。

2.2 不同處理對(duì)水稻莖稈強(qiáng)度的影響

水稻莖稈強(qiáng)度在不同生育期也有不同，抽穗期在未施硅肥和栽插2苗（A1B2）處理下莖稈強(qiáng)度僅為12.91 N，施用硅肥后莖稈強(qiáng)度增加至2029 N，但是隨著硅肥施用量的增加莖稈強(qiáng)度并無(wú)太大差異，抽穗期水稻莖稈強(qiáng)度以A2B2組合最高（表2）。齊穗期施用硅肥后的水稻莖稈強(qiáng)度顯著高于未施肥處理，以A4B2組合最高，以A1B4組合最低。成熟期在栽插2苗處理下，施用硅肥后的水稻莖稈強(qiáng)度均顯著高于未施肥的處理，其中以A3B2組合最高。不同時(shí)期測(cè)定結(jié)果表明，隨著硅肥施量的增加水稻莖稈強(qiáng)度均略有升高，說(shuō)明硅肥的施用能夠提升植株的綜合抗倒伏能力。

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2.3 不同處理對(duì)齊穗期水稻干物質(zhì)的影響

由表3可知，不同施肥量和栽插苗數(shù)對(duì)齊穗期水稻莖稈、葉片和穗干物質(zhì)積累的影響較小;其中，水稻莖稈和穗干物質(zhì)積累量分別以A2B6和A4B4處理最高，分別為31.08和25.08 g，且在同一施肥量下，不同栽插苗數(shù)處理間均無(wú)顯著差異;水稻葉片干物質(zhì)積累以A4B8處理最低（為7.03 g）;但分析栽插苗數(shù)對(duì)水稻干物質(zhì)的影響可知，同一硅肥施用量下水稻莖稈和葉片干物質(zhì)積累量在6苗處理下的值最高，穗干物質(zhì)積累在4苗處理下值最高。

2.4 不同處理對(duì)水稻產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

由表4可看出，不同施肥量和栽插苗數(shù)對(duì)水稻產(chǎn)量有一定影響，隨著施肥量增加大多數(shù)相同栽插苗數(shù)處理產(chǎn)量增加。同一施肥量下，栽插2苗和4苗的實(shí)際產(chǎn)量較高，分別為10 500.05和9 833.38 kg/hm2，與其他處理達(dá)顯著差異，栽插苗數(shù)為8苗時(shí)，產(chǎn)量下降。因此，水稻產(chǎn)量以A4B2和A4B4處理為最佳配置。從產(chǎn)量構(gòu)成因素看，每穗總粒數(shù)、千粒重和結(jié)實(shí)率與產(chǎn)量表現(xiàn)相似，有效穗數(shù)與產(chǎn)量表現(xiàn)相反，且不同施肥量與栽插苗數(shù)對(duì)每穗總粒數(shù)和千粒重影響較小。

3 結(jié)論與討論

水稻植株生長(zhǎng)環(huán)境的肥力水平和栽插苗數(shù)影響著群體和個(gè)體的發(fā)育，進(jìn)而影響水稻產(chǎn)量及種植的經(jīng)濟(jì)效益。適宜的穴苗數(shù)能有效地利用光能，充分地利用地力，保證個(gè)體的正常發(fā)育和群體的協(xié)調(diào)發(fā)展[12]。硅是水稻等禾本科作物生長(zhǎng)發(fā)育的有益元素，對(duì)禾本科作物生長(zhǎng)具有促進(jìn)作用，能明顯提高作物的干物質(zhì)積累，減緩病害的發(fā)生，緩解作物的生物和非生物脅迫[13]。前人以粳稻為研究材料開展了許多研究，王顯等[14]研究結(jié)果表明，施用硅肥可提高水稻植株光合作用、提高地上部干物質(zhì)積累和改善植株?duì)I養(yǎng)狀況。陳健曉等[15]研究表明，施硅肥可提高水稻干物質(zhì)積累及物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)，協(xié)調(diào)了庫(kù)源關(guān)系。陸福勇等[16]研究表明，施硅肥能增加水稻有效穗數(shù)進(jìn)而提高水稻產(chǎn)量，而對(duì)每穗粒數(shù)、千粒重和結(jié)實(shí)率影響不大。張國(guó)良等[17] 對(duì)武育粳3號(hào)研究表明，在大田基施硅肥（有效硅含量≥20%）0～450 kg/hm2范圍內(nèi)，隨硅肥施用量的增加，水稻產(chǎn)量呈先增加后降低的趨勢(shì)，在225 kg/hm2 時(shí)產(chǎn)量最高。該研究以華南地區(qū)推廣較多的秈稻為研究材料，對(duì)不同處理下水稻農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量等數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)在秈稻栽培過(guò)程中施用礦物硅（SiO2>70%）270 kg/hm2時(shí)水稻產(chǎn)量最高，與張國(guó)良等[17]的研究結(jié)果不一致，可能是由于水稻類型不同及種植環(huán)境不同所致。

構(gòu)建合理群體結(jié)構(gòu)是水稻高產(chǎn)栽培的主要措施，合理基本苗數(shù)利于水稻高產(chǎn)群體的建成和發(fā)展，而基本苗一般由栽插密度和每穴栽插苗數(shù)決定[18-20]。關(guān)于移栽插秧苗數(shù)對(duì)水稻生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量的影響前人進(jìn)行了很多研究，但結(jié)果不一。劉文祥等[21]提出，合理栽插苗數(shù)主要通過(guò)調(diào)控和優(yōu)化群體結(jié)構(gòu)，達(dá)到延長(zhǎng)功能葉壽命、提高群體光合效率的目的。宋云生等[22]提出，精確定量單穴苗數(shù)是水稻缽苗機(jī)栽（插）高產(chǎn)栽培的前提。以適宜單穴苗數(shù)協(xié)調(diào)穗粒矛盾，保證較高有效穗數(shù)，提高每穗粒數(shù)并兼顧結(jié)實(shí)率與千粒質(zhì)量以構(gòu)建合理群體結(jié)構(gòu)，是水稻缽苗機(jī)插高產(chǎn)形成的有效途徑。錢銀飛等[23]對(duì)常規(guī)粳稻機(jī)插的研究表明，常規(guī)粳稻機(jī)插的栽插苗數(shù)對(duì)產(chǎn)量的影響明顯，且以每穴4苗左右最有利于水稻高產(chǎn)的形成。王軍等[24]對(duì)超級(jí)稻品種南粳45 和南粳49的研究表明，隨著每穴苗數(shù)的增加，南粳45 和南粳49 實(shí)收產(chǎn)量逐漸降低。該研究表明，在不同施肥量和栽插苗數(shù)處理下，水稻在移栽插秧苗數(shù)4的情況下產(chǎn)量最高。影響水稻產(chǎn)量的主要因子有單位面積有效穗數(shù)、穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒重。隨著栽插苗數(shù)的增加，水稻有效穗數(shù)增加，在移栽插秧苗數(shù)8的情況下，有效穗數(shù)最多，但每穗總粒數(shù)和千粒重幾乎沒(méi)有差異。

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