硅肥对春小麦生长发育及产量的影响

郝立冬，于立河，郭伟，薛赢文，郭玉

（黑龙江八一农垦大学农学院，大庆163319）

硅是水稻、三麦、玉米、甘蔗等禾本科作物生长发育必需的元素之一[1]。日本、韩国、泰国、澳大利亚等国家已把硅肥列为继氮、磷、钾之后的第四大元素肥料。目前，硅肥对小麦产量的研究报道比较多，张兴梅[2]研究表明，在土壤有效硅含量低于511.2mg·kg-1的供试土壤上，麦田施用硅肥均表现不同程度的增产[3-5]，促进生长发育[6]，改善生物学性状[7]。而硅肥对小麦干生长发育的研究很少有报道。小麦籽粒灌浆期，叶片逐渐衰老[8]，光合能力逐渐下降[9]，叶片、茎鞘等营养器官中的贮存性物质向籽粒转移，对籽粒发育有重要贡献[10]。近年来，关于小麦生育期干物质转运及灌浆特性的研究多集中在施用氮肥、磷肥、钾肥等方面[6]，而关于硅肥对小麦干物质积累及籽粒灌浆特征影响的研究尚少见报道。基于此试验在大田条件下施用不同量的硅肥，研究其对黑龙江省2个春小麦品种的生长发育及产量的影响，为春小麦优质高产栽培提供理论依据和技术支持。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验选用黑龙江省两个主栽春小麦品种，优质强筋春小麦品种龙麦26和中筋春小麦品种克旱16为试验材料。

1.2 试验设计

试验地设在黑龙江八一农垦大学试验田（密山裴德），土壤类型为草甸白浆土，前茬为大豆，土壤肥力中等，土壤基础养分含量（0～20 cm耕层）：碱解氮171.36 mg·kg-1；有效磷12.1 mg·kg-1；速效钾114.7 mg·kg-1；有机质38.70 g·kg-1；pH值6.63；有效硅107.22mg·kg-1。龙麦26的种植密度为600万株·hm-2；克旱16为800万株·hm-2。试验田所用肥料为尿素（含N 46.3%），磷酸二铵（含N 18.0%，P2O546.0%），氯化钾（含K2O 60.0%），硅酸钾（含有效硅20%）。肥料用量（NPK纯量之和）为180 kg·hm-2，N∶P∶K=1∶1.1∶0.5。其中，N 69.2 kg·hm-2、P 76.2 kg·hm-2、K 34.6 kg·hm-2，其中1/3种肥和2/3底肥施入，硅肥设定五个梯度（纯Si量，单位：kg·hm-2）：0（CK）、15（T1）、30（T2）、45（T3）、60（T4）、75（T5），硅肥同底肥一起施入。实验使用小区播种机播种，行距15 cm，试验田各处理面积为15 m2，田间管理同大田，各处理田间管理保持一致。

1.3 测定项目与方法

在起身期、拔节期、孕穗期、灌浆初期和灌浆中期，每小区随机取单茎15个，在105℃下杀青30min，80℃烘至恒重，测定叶片、茎秆、穗轴的干质量。用干质量法测定叶面积。

成熟时每处理实收13.25 m2测产，同时取样进行室内考种。

1.4 数据处理方法

测定数据用EXCEL整理，用DPS数据处理系统进行统计分析。

2 结果分析

2.1 施用硅肥对春小麦叶面积指数的影响

试验表明，施用硅肥能显著提高黑龙江省春小麦的叶面积系数，各个调查时期施肥处理的叶面积系数大部分明显高于不施硅肥的对照，随着小麦的生长，两品种春小麦的叶面积指数均表现为先增加后减小的趋势，在孕穗期达到叶面积指数的最大值，其中龙麦26各时期叶面积指数均小于克旱16，两品种各时期随着硅肥的增加，叶面积指数呈先上升后下降的趋势，龙麦26各时期叶面积指数均为T3处理最高，并与对照达到显著或极显著水平，而克旱16各时期表现为T4或T3处理最高。说明，适当的施用硅肥，可有效的提高小麦的叶面积指数。

图1 硅肥对不同时期龙麦26 LAI的影响Fig.1 Effectof silicon fertilizer on the LAIof Longmai26 in different stage

图2 硅肥对不同时期克旱16 LAI的影响Fig.2 Effectof silicon fertilizer on the LAI of Kehan 16 in different stage

2.2 施用硅肥对春小麦群体干物质积累的影响

2.2.1 硅肥对春小麦不同生育期茎部、叶片干重积累的影响

实验表明，随着小麦的生长，春小麦茎部干重逐渐上升。但随着植株的生长，两品种小麦叶片干重均呈现先上升后下降的趋势，在小麦的孕穗期，达到小麦叶片干重的最大值，其中龙麦26的在孕穗期后叶片干重下降的速度较晚熟的克旱16比下降速度快，说明龙麦26叶片衰老的比克旱16快，从而比克旱16早熟。

2.2.2 硅肥对春小麦不同生育期地上干物质积累的影响

试验表明，随着植物生育期的推进，小麦地上部分干物质积累呈直线上升趋势，植株干物质积累在小麦生长期间，随着施硅量的增加呈现先增加后降低的趋势，各时期施入硅肥与对照大多达到显著或极显著水平。龙麦26除起身期和开花期外，均表现为T3处理最高；而克旱16除拔节期和灌浆初期外，也表现为T3处理最高。

图3 硅肥对不同时期龙麦26茎部干重的影响Fig.2 Effectof silicon fertilizer on the dry weight of stem of Longmai26 in different stage

图4 硅肥对不同时期克旱16茎部干重的影响Fig.4 Effectof silicon fertilizer on the dry weight of stem of Kehan 16 in different stage

图5 硅肥对不同时期龙麦26叶片干重的影响Fig.5 Effectof silicon fertilizer on the dry weight of leaf of Longmai26 in different stage

图6 硅肥对不同时期克旱16叶片干重的影响Fig.6 Effectof silicon fertilizer on the dry weight of leaf of Kehan 16 in different stage

图7 硅肥对不同时期龙麦26地上干物质积累的影响Fig.7 Effectof silicon fertilizer on the ground partof the total drymatter accumulation of Longmai26 in different stage

图8 硅肥对不同时期克旱16地上干物质积累的影响Fig.8 Effectof silicon fertilizer on the ground partof the total drymatter accumulation of Kehan 16 in different stage

2.3 硅肥对春小麦产量构成因素的影响

表1结果表明，施用不同量的硅肥，对两品种的产量构成因素印象不一，其中龙麦26的穗长、茎粗、小穗数、穗粒数、收获前穗数均表现为先增加后降低，株高呈相反趋势，千粒重各处理间差异不显著；而施用硅肥可有效提高克旱16的基节茎粗、穗粒数和收获前穗数，降低株高，而对穗长、小穗数、千粒重无显著影响。

2.4 硅肥对春小麦产量的影响

表2结果表明，黑龙江省2个主栽春小麦品种施入不同的硅肥量均表现不同程度的增产，与对照相比，增产幅度为0.73%～14.7%不等。其中龙麦26表现为T2处理产量最高，比对照高14.16个百分点，T3处理其次，比对照高13.97个百分点，施硅肥各处理和对照相比差异均达显著水平，其中T2处理和T3处理与对照达极显著水平，其他处理间差异不显著。而在克旱16上产量最高的为T4，比对照高14.7%，T4与对照差异显著，其他处理与对照相比差异未达到显著水平。

表1 硅肥对春小麦产量构成因素的影响Table1 Effectof silicon fertilizer on the yield components of springwheat

表2 硅肥对春小麦产量的影响Table2 Effectof silicon fertilizer on the yield of spring wheat

3 结论

3.1 春小麦干物质积累与施硅的关系

群体干物质生产和积累能力的大小，是反映群体质量优劣的重要标志，尤其是抽穗开花到成熟阶段的群体光合生产和积累能力的大小是群体质量的本质特征[3]。同时，小麦一生的干物质是形成产量的物质基础，促进干物质积累，提高干物质向生殖器官的运转，是提高产量的基本途径[4]。关于硅肥对小麦干物质积累的影响报道较少。试验表明黑龙江省春小麦施用硅肥能够显著促进茎部干重积累，减慢孕穗期后叶片干重下降速度，增加地上部分干物质积累量。

3.2 春小麦叶面积指数与施硅的关系

叶面积变化动态，尤其是有效和高效叶面积的比率大小是小麦群体质量优劣的重要标志[1]。试验表明，在缺硅土壤上，在一定范围内，适当增加施硅量，可以提高光合面积，并延缓LAI值下降速度，叶片衰老，提高孕穗期LAI值和后期功能叶片的光合能力，增加光合产物，从而提高产量。

3.3 春小麦产量及产量构成因素与施硅的关系

相关研究[1-4]表明，硅肥可有效提高小麦的茎粗、穗长、小穗数、收获前有效穗数，降低株高。试验研究表明，强筋小麦龙麦26和中筋小麦克旱16施入硅肥后可降低株高，增加茎粗和收获前有效穗数[5-7]。而对千粒重的影响不大。其中龙麦26小穗数和穗粒数各处理与对照相比达极显著水平，而对克旱16小穗数和穗粒数的影响不大。这可能与不同品种对硅肥的反应特性不同有关，具体影响机制还有待进一步研究。仅从叶面积指数和干物质积累和产量性状及产量方面对施用硅肥的效应进行了研究，还应从生理方面进一步研究，以提供更充分的理论依据。

综上所述，适量施用硅肥能够提高春小麦群体质量，增加产量，不同类型品种受硅肥影响大致相同。强筋小麦龙麦26和中筋小麦克旱16施硅肥量均为45 kg·hm-2为宜。

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[2]张兴梅.春小麦硅肥效应的研究[J].土壤肥料，1997，25（1）：39-45.

[3]刘万代，尹钧，朱高纪.剪叶对不同穗型小麦品种干物质积累及籽粒产量的影响[J].中国农业科学，2007，40（7）：1353-1360.

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[5]周青.不同时期施用硅肥对小麦群体质量和产量的影响[J].作物杂志，2001，17（5）：20-22.

[6]韩金玲.旱地施用硅肥对冬小麦干物质积累和产量的影响[J].麦类作物学报，2010，30（2）：358-361.

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[10]赵绘，高鹏，慕向宾.SODM和SODMU对小麦生理功能的影响[J].黑龙江八一农垦大学学报，2012，24（3）：12-15.