鐘建偉
(浦城縣種子站,福建 南平 353400)
土壤是農業發展的基礎,由于大量施用化肥和農藥,造成土壤酸化、板結、鹽漬化,對農業生產構成了嚴重威脅。統計顯示,自20 世紀80 年代以來,我國農田土壤的pH 值平均下降了0.5 個單位,酸化面積已占耕地總面積的40%以上[1]。我國南方地區土壤酸化問題更加明顯,福建省一般農區的土壤整體偏酸性,處于輕微生態危害水平[2]。
特貝鈣(pH 值≥8.5)由福建瑪塔生態科技有限公司生產,是一種用牡蠣殼保護性烘焙工藝生產的緩釋型含鈣土壤改良劑,屬于肥料類產品,具有補充土壤Ca 含量、提高土壤pH 值、鈍化土壤重金屬和改良土壤理化結構等作用[3]。施用特貝鈣后的稻田土壤,土壤酸性得到中和,有效養分含量增加,促進了水稻生長,增產效果顯著[4]。
Si 是水稻生長不可或缺的元素,能夠促進水稻進行光合作用、加強水稻根系活性、提高抗旱能力、改善礦質營養狀態、提高抗脅迫能力等,因而施用硅肥能夠明顯促進水稻增產[5-6]。施用硅肥能夠有效改良土壤酸性,提高土壤pH 值,促進水稻生長發育,提高水稻產量。
福建省浦城縣是水稻生產大縣之一,稻田土壤有酸化的跡象,因此需要改良土壤,以促進水稻生長,提高其產量。目前,有關硅肥與特貝鈣對水稻生長影響的研究報道較少,因此,本試驗以晶兩優華占水稻作為試驗材料,比較了施用特貝鈣與硅肥2 種土壤改良劑對水稻生長發育及產量的影響,為探究使水稻增產的土壤改良方式提供參考。
試驗水稻品種為晶兩優華占,由浦城縣種子管理站提供。緩釋硅肥由福建狼忙科技有限公司提供;特貝鈣由浦城縣農業局提供,由福建瑪塔生態科技有限公司生產。
本試驗每公頃田塊施肥共設3 種處理。處理1:常規施用(CK);處理2:硅肥共300 kg,其中常規施肥+作基肥施用1/2(150 kg)、作穗肥施用1/2(150 kg);處理3:特貝鈣共6 000 kg,與常規肥相同,作基肥施用。設3 次重復,其他田間管理措施一致。
于2022 年3 月21 日進行播種,4 月17 日進行插秧,插秧株行距為18 cm×30 cm,栽植密度設置為18.45 萬株/hm2,4 月16 日施加基肥,5 月22 日施加孕穗肥,8 月22 日進行測產,8 月23 日進行收割。其余田間管理措施和病蟲害防治措施同對照組管理一致。
測定指標有總穗數、有效穗數、株高、穗長、實粒數、結實率、莖葉重、根重、穗部重、千粒重、單位面積產量等。
理論產量(kg/hm2)計算方式:每公頃水稻株數×每株水稻平均有效穗數×每穗粒數×結實率×千粒重×10-6。
試驗結果采用Excel 進行數據處理,用SPSS 進行方差和相關性分析。
對所測性狀與產量進行單因素方差分析,結果見表1 與表2。由表1、表2 可知,不同處理間10 個農藝性狀與理論產量皆呈現顯著效應,其中,株高、實粒數、結實率、穗部重、莖葉重、根重與理論產量均表現為極顯著差異,但實際產量卻沒有顯著性差異,因此分別對各個性狀進行顯著性檢驗,并將理論產量與實際產量進行比較,以分析不同土壤改良劑影響產量表現的主要原因。
將施加不同肥料處理后測定的水稻農藝性狀進行多重比較,結果見表3。由表3 可看出,施用土壤改良肥后,6 個水稻農藝性狀中,株高極顯著降低,但處理2 和處理3 差異不顯著;處理2 和處理3 都能極顯著提高實粒數與結實率,處理2 條件下極顯著提高了實粒數。處理2 條件下的穗長顯著高于處理3,而處理3 條件下的穗長與處理1 沒有差異;處理2 和處理3 水稻的總穗數均顯著高于處理1,但兩者之間沒有顯著差異;處理2 條件下的有效穗數顯著高于處理1,而處理3 沒有顯著差異。

表3 不同土壤改良劑對水稻農藝性狀影響的顯著性檢驗
處理3 條件下,水稻有效穗數、穗長與處理1 相比沒有顯著差異,除株高外,其余3 個農藝性狀卻均有顯著提高;而處理2 條件下,能顯著提高總穗數、有效穗數、穗長、實粒數與結實率,并且施用硅肥能有效降低水稻株高,同時提高水稻抗倒伏能力。
對施用土壤改良肥后的水稻產量性狀進行顯著性檢驗,結果見表4。由表4 可看出,處理2 極顯著提高了穗部重和根重、顯著提高了千粒重,但從實際產量看,處理3 與處理1 條件下水稻實際產量沒有顯著差異。處理3 條件下穗部重、根重、莖葉重顯著提高,但千粒重與處理1 相比沒有顯著差異,因此,實際產量與處理1 沒有差異。

表4 不同土壤改良劑對水稻產量影響的顯著性檢驗
施用2 種土壤改良肥與常規施肥條件下的實際產量相比沒有差異,可能是試驗用的水稻品種根重較高,表現出一定的耐早衰性,因此籽粒的營養分布較少,影響了產量表現;施用特貝鈣時,莖葉較重,意味著莖葉旺長,也影響了實際產量。
稻谷市場價為2.7 元/kg,特貝鈣為1 元/kg,硅肥為0.6 元/kg,其他肥料成本一致,不列入種植效益計算。
由表5 可看出,與處理1 相比,處理2 生產效益增值-24.30 元/hm2,處理3 增值-247.05 元/hm2。從經濟效益上看,施用特貝鈣并沒有呈現增收效果。由于硅肥施用量較少,效益降低較小,而特貝鈣施用量過多,造成水稻產量下降,經濟效益降低。

表5 施用不同土壤改良劑的生產效益
由試驗結果可知,增施不同土壤改良肥對水稻農藝性狀具有顯著影響。其中,增施硅肥后顯著升高了水稻總穗數、有效穗數、穗長、實粒數與結實率,而株高卻呈現顯著下降趨勢,與魏之茂等[7]的研究結果不同,可能與受試的水稻品種有關。朱愛玲和劉啟鵬[8]發現,施用特貝鈣可有效地提高土壤pH 值和土壤有機質含量,進而使得水稻株高顯著下降,本試驗與之相似,2 種土壤改良劑都導致株高降低。沈麗華等[9]的研究表明,特貝鈣在福建省南平市建陽區施用對水稻有不同程度的增產效果,但在本試驗中未出現增產效果,可見,需要因地制宜地選擇土壤改良劑。
施用硅肥促進水稻增產的研究很多,且對產量構成因素的影響因品種、硅肥類型和施用時期的不同而不同。龔金龍等[10]發現,Si 能改善水稻冠層結構,促進光合作用的進行,增強抗倒伏能力,提高群體質量,促進水稻吸收利用肥料效率和產量的提高。王艷紅等[11]建議在水稻的分蘗初期、分蘗盛期、抽穗灌漿期葉面噴施硅肥,以實現水稻增產。任海等[12]認為,結合基施硅肥、鈣肥,葉面噴施海藻液硅肥,能促使水稻分蘗,提高成穗率。鐘飛鳴等[13]指出,基施速溶性硅肥條件下,有效穗數、結實率和千粒重等性狀均高于對照組,能顯著提高水稻產量。馬波[14]研究表明,施用硅肥后不影響水稻的有效穗數,但顯著提高了結實率、穗粒數和千粒重。吳建富等[15]研究認為,水溶性硅肥和氮肥配合施用能顯著提升有效穗數、實粒數及結實率,而對千粒重影響不顯著。本試驗中,增施硅肥對水稻農藝性狀改善效果優于特貝鈣,產量因素中總穗數、實粒數與結實率均明顯高于常規施肥。
本試驗表明,增施硅肥可提高水稻根重、穗部重與千粒重,且降低莖葉質量;施加特貝鈣可顯著提高根重與莖葉重,但田間表現為2 種調節劑的產量都與常規施肥沒有顯著差異。與吳平成等[16]的結果差異較大,可能與本次施用的調節劑的pH 值過高有關。
由于試驗設備限制,本試驗沒有進行相應的土壤理化性質測定。由于浦城縣2022 年水稻生長后期干旱,田間水分不足,可能導致結實期間養分不足、灌漿不足,從而影響了產量。