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。隨機區(qū)組設(shè)計，小區(qū)試驗，每小區(qū)面積30m2，3次重復。底肥每hm2施入復合肥300kg，復合肥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?shù)厮旧a(chǎn)相同。

1.3 測定項目與方法 當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，但當硅肥用量超過60～90kg/hm2后綏粳18劍葉SPAD值有所下降，而當硅肥用量在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。可見增加硅肥施用量可以顯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，硅有利于促進光合作用，加強導管剛性，提高抗病及抗倒伏能力，進而提高水稻產(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，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研究[J]．萊陽農(nóng)學院學報，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，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，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）