宁波市郊稻田土壤与水稻的硅素营养

杨筠文，张建民，王 斌，孙 健，王巨飞，张佳丽

(浙江省宁波市鄞州区农业技术服务站，浙江 宁波 315100)

20世纪70年代以来，我国先后开展了土壤和水稻的硅素营养以及硅肥施用技术研究［1－3］，但到90年代末，由于粮食连年丰收和种植结构调整，水稻硅肥施用技术的应用受到冷落。针对2007年出现的世界范围粮食危机，国家采取了一系列措施加强粮食生产。2007年我们承担了农业部和财政部下达的 《测土配方施肥》项目，根据本区种植业以水稻为主的实际情况及水稻是喜硅作物的特点，开展了稻田土壤与水稻的硅素营养现状调查，以便为水稻优质高产提供科学依据。本文报道调查结果及对策建议。

1 材料与方法

1.1 调查地点

本项调查安排在浙江省宁波市鄞州区测土配方施肥技术的推广示范基地洞桥、云龙和姜山3个地点，均为标准农田，土壤类型为瀦育型水稻土亚类泥质田土种 (洞桥点)及脱潜型水稻土亚类青紫泥田土种 (云龙和姜山点)［4］。

1.2 调查方法

供调查的水稻品种为籼粳杂交晚稻甬优12号和杂交晚粳甬优8号及常规晚粳稻宁81，系宁波市农业科学院育成［5］。每个示范点连片种植3个品种，每个品种面积0.2 hm2。

根据土壤肥力和品种特性，甬优8号和宁81当季施氮肥 (N)200 kg·hm－2和钾肥 (K2O)120 kg·hm－2，甬优 12 号施氮肥 345 kg·hm－2和钾肥200 kg·hm－2，未施硅肥，稻草还田情况:洞桥点3个品种前作均为小麦，秸秆焚烧后还田;姜山点甬优8号和宁81前作为早稻，早稻草全量还田;甬优12号在上年连晚收割、晚稻草还田后空闲;云龙点同姜山点。其它田间管理措施相同。

1.3 样品采集与分析

2009年11月上旬水稻收获之前，采集土壤样品和水稻植株样品。采土深度为0～15 cm，风干后剔除稻根，磨碎过2 mm筛，装瓶备用。植株样品采集方法:割取地上部水稻植株约1 kg，另剪取剑叶40张，带回室内，用去离子水洗净后，60℃干燥箱烘干，脱粒，将稻谷、稻草 (包括剑叶)、剑叶分别磨碎，过0.42 mm筛，装入纸袋，在60℃干燥箱中过夜后，放入干燥器备用。稻谷产量以晒干后出售的原粮计算。

土壤有效硅含量测定采用pH值4.0乙酸缓冲液浸提－硅钼蓝色比色法［2，6］，稻草、剑叶和稻谷全硅含量分析采用质量法［2］。

1.4 数据处理

数据采用SPSS17.0软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 土壤供硅能力

土壤的有效硅水平可以表征土壤供硅能力，因气候、土壤类型和作物种类不同，土壤有效硅的临界值也有不同［2－3］，一般水田土壤有效硅临界值为100 mg·kg－1。土壤有效硅低于 50 mg·kg－1时，属极缺硅土壤;有效硅低于100 mg·kg－1时，属缺硅土壤，有效硅在100～130 mg·kg－1，属施硅有增产效果的土壤，有效硅在130 mg·kg－1以上属不缺硅土壤。

从表1可知，潴育型水稻土泥质田和脱潜型水稻土青紫泥田的有效硅平均含量分别为76.6和87.3 mg·kg－1，均在临界值以下，属缺硅土壤。均值方程的t检验表明，P值为0.205＞0.05，说明2个土种的供硅能力差异不显著。

表1 供试土壤的有效硅含量

2.2 水稻吸硅能力

据报道，在pH＜9的土壤溶液或天然水中溶解的硅酸基本上是单硅酸［正硅酸，Si(OH)4］，它不带电荷，也不解离，是高等植物和硅藻吸硅的主要形态。水稻具有主动吸收硅酸的能力，该能力来源于根部的代谢活性，而地上部的硅酸吸收则是伴随蒸腾流的被动吸收［3］。

从表2可知，硅在水稻植株内的分布是不同的，3个水稻品种的全硅含量为:剑叶＞稻草＞稻谷。不同水稻品种之间，稻草和全株 (稻草+稻谷)的全硅含量无显著差异。但剑叶的全硅含量，甬优12号和甬优8号显著高于宁81。稻谷的全硅含量，甬优12与甬优8号以及甬优8号与宁81无显著差异，但甬优12号与宁81有显著差异，因此3个品种的吸硅能力似乎有甬优12＞甬优8＞宁81的趋势。由于甬优12号稻谷产量高达11 050 kg·hm－2，因此每季所吸收的硅就会显著超过甬优8号和宁81。

从水稻植株硅营养丰缺考虑，一般认为稻草全硅的临界值为110 g·kg－1，即当稻草全硅含量低于该临界值时，水稻施硅就有增产作用。因此，供试的3个水稻品种均属缺硅［2］。

表2 不同水稻品种的含硅量及产量

3 小结和讨论

调查结果表明，宁波市郊水稻存在缺硅现象，分析其原因如下。

土壤有效硅含量低。导致土壤有效硅含量低的原因主要是水稻每年从土壤中吸收大量可溶性硅素，随水稻收获而移走。此外，灌水种稻后，有效硅从耕层向下移动到土壤深层［2］。

稻草还田提供的有效硅有限。据报道，硅素被水稻吸收后，在茎叶中约有90%～95%转化成水化的非晶质的二氧化硅胶 (通常称为蛋白石)，具有较高的稳定性，难以被水稻吸收。经试验，稻草还田后，仅有6.84%～7.26%二氧化硅可溶于水，能被水稻再利用，为此稻草还田不能解决水田缺硅问题［2］。

要解决水稻缺硅问题，应该补施硅肥，尤其是杂交水稻更不容忽视硅肥的施用。至于水稻的硅肥施用技术，我们将作进一步的研究。

［1］秦遂初.硅肥对水稻抗病增产效果的研究［J］.浙江农业科学，1979(1):12－15.

［2］叶春.硅肥应用技术与前景［M］.北京:中国农业科技出版社，1994:1－113.

［3］蔡德龙.中国硅肥营养研究与硅肥应用［M］.郑州:黄河水利出版社，2000:5－35，501－517.

［4］浙江省土壤普查办公室.浙江土壤［M］.杭州:浙江科学技术出版社，1994:55－82.

［5］周华成，马荣荣，王晓燕，等，杂交晚粳甬优8号制种技术［J］.浙江农业科学，2010(1):69－70.

［6］全国农业技术推广中心.土壤分析技术规范［M］.2版.北京:中国农业出版社，2006.