任城滨湖稻区氮磷硅钾配比条件下硅对水稻产量和磷的影响

姚海立，韦 岩，杨顺翔，刘海艳，岳 冉

（济宁市任城区农业局，任城 370800）

1 试验地点及基本情况

水稻品种为津稻263，浸种后播到砂与土2:1混合的基质中，苗长到2叶1心时移栽。试验供试土壤为水稻土，采集于任城区滨湖稻区实验基地0～20cm土层的土壤。其基本理化性状见表1。

表1 供试土壤基本理化性状

钾肥以氯化钾为肥源。氮肥以尿素为肥源总氮含量%≥46.4，缩二脲%≤0.9，水份 （H2O）%≤0.3。磷肥以钙镁磷肥和过磷酸钙为肥源，过磷酸钙 （五氧化二磷≥16%），钙镁磷肥 （五氧化二磷≥12%）。硅肥以化学试剂9水偏硅酸钠为肥源 （SiO2，21.11%）。

2 试验设计

该实验采用最优组合试验方案 （表2）。重复4次，随机区组排列。土壤混匀后，每盆装土7.5kg，根据实验方案进行施肥。磷肥、硅肥、钾肥做底肥，氮肥按底肥：分蘖肥：穗肥=6:2:2比例施用。浇水、病虫害防治等管理措施保持一致。在整个生长期，认真观察水稻外部形态及生长状况，成熟后采集地上部分和土壤室内分析。

3 试验结果与分析

3.1 硅磷氮钾配比的影响

表2同列不同字母表示显著性差异 （p＜0.05），实验结果进行回归分析，求得三者各自与处理的回归方程，分析得出结论。分析表明，硅磷氮钾配比显著影响产量，差异达到显著水平。

3.1.1 产量效应方程

水稻产量的回归方程 （1）：

其中Y为理论水稻产量，X1为硅水平，X2为磷水平，X3为氮水平，X4为钾水平。经控制点检验，方程所有控制点的△yi﹤3Syi，说明配置的回归方程是有效的。

由方程 （1）可以看出，水稻产量与N、P、Si、K呈正相关， N、P、Si、K对产量的贡献率为P﹥Si﹥N﹥K，磷对水稻产量的影响较大。

3.1.2 硅肥对水稻产量的效应

将磷肥 (X2)、氮肥 （X3）、钾肥 (X4)分别固定在-1、0、1水平，可以求得氮磷钾肥在低、中、高3水平下，硅肥与水稻产量的定量关系，求出方程 （2）-（4）：

表2 最优组合试验设计方案 (kg/hm2)

表3 产量、秸秆磷含量及土壤磷酸酶活性比较

经过计算得出：①施氮、磷、钾肥较充足的情况下,在 (-1.12～1.12)水平范围内，增施硅肥能提高水稻产量；②施用中等水平氮、磷、钾肥情况下,在 (-1.12～-0.379)水平范围内，增施硅肥导致减产，在 (-0.379～1.12)水平范围内，增施硅肥能提高水稻产量；③低氮、低磷、低钾肥情况下,在 (-1.12～-0.012)水平范围内，增施硅肥导致减产，在 (-0.012～1.12)水平范围内，增施硅肥能提高水稻产量。

3.2 水稻磷含量

3.2.1 秸秆P含量效应方程

秸秆P含量的回归方程：

其中Y为理论秸秆P含量，X1为硅水平，X2为磷水平，X3为氮水平，X4为钾水平。经控制点检验，方程所有控制点的△yi﹤3Syi，说明配置的回归方程是有效的。

由方程 （5）可以了解到秸秆P含量与 N、Si正相关，N、P、Si、K对秸秆 P含量的贡献率为 N＞Si＞P=K（因为X2和X4前的数值均为0）。可见氮肥对秸秆P含量的影响较大。

3.2.2 硅对秸秆P含量的影响

将磷肥 (X2)、氮肥 （X3）、钾肥 (X4)分别固定在-1、0、1水平，可以求得氮磷钾肥在低、中、高3水平下，硅肥与秸秆P含量的定量关系,求出方程 （6）-（8）：

经过计算得出：①施氮、磷、钾肥较充足的情况下,在 (-1.12～0)水平范围内，增施硅肥会降低秸秆磷含量，在 （0～1.12）水平范围内，增施硅肥能提高秸秆磷含量；②施用中等水平氮、磷、钾肥情况下,在 (-1.12～0.071)水平范围内，增施硅肥会降低秸秆磷含量，在 (0.071～1.12)水平范围内，增施硅肥能提高秸秆磷含量；③低氮、低磷、低钾肥情况下,在 (-1.12～0.143)水平范围内，增施硅肥会降低秸秆磷含量，在 (0.143～1.12)水平范围内，增施硅肥能提高秸秆磷含量。

3.3 土壤磷酸酶活性

3.3.1 土壤磷酸酶活性效应方程

土壤磷酸酶活性的回归方程：

其中Y为理论土壤磷酸酶活性，X1为硅水平，X2为磷水平，X3为氮水平，X4为钾水平。经控制点检验，方程所有控制点的△yi﹤3Syi，说明配置的回归方程是有效的。

由方程 （1）可以看出，土壤磷酸酶活性与N、P、Si、K均呈正相关，N、P、Si、K对土壤磷酸酶活性的贡献率为P﹥N﹥Si﹥K，可见磷肥对土壤磷酸酶活性的影响较大。

3.3.2 硅肥对土壤磷酸酶活性的效应

将磷肥 (X2)、氮肥 （X3）、钾肥 (X4)分别固定在-1、0、1水平，可以求得氮磷钾肥在低、中、高3水平下，硅肥与土壤磷酸酶活性的定量关系,求出方程 （10）-（12），

经过计算得出：①施氮、磷、钾肥较充足的情况下,在 (-1.12～0.9)水平范围内增施硅肥能提高土壤磷酸酶活性，在 (0.9～1.12)水平范围内，增施硅肥导致降低土壤磷酸酶活性；②施用中等水平氮、磷、钾肥情况下,在(-1.12～0.393)水平范围内，增施硅肥能提高土壤磷酸酶活性，在 (0.393～1.12)水平范围内，增施硅肥导致降低土壤磷酸酶活性；③低氮、低磷、低钾肥情况下,在 (-1.12～-1.04)水平范围内，增施硅肥能提高土壤磷酸酶活性，在 (-1.04～1.12)水平范围内，增施硅肥导致降低土壤磷酸酶活性。

4 结论与讨论

（1）在该实验条件下，水稻产量与N、P、Si、K呈正相关， N、P、Si、K对产量的贡献率为P﹥Si﹥N﹥K，磷肥对水稻产量的影响较大。其中，每公顷施用氮330kg、磷 42.5kg、硅 183.5kg、钾 103.98kg组合的产量﹥每公顷施用氮 170kg、磷 42.5kg、硅 183.5kg、钾103.98kg组合的产量﹥每公顷施用氮384.8kg、磷22.5kg、硅103.5kg、钾34.14kg组合的产量﹥每公顷施用氮115.2kg、磷 22.5kg、硅 103.5kg、钾 34.14kg组合的产量﹥每公顷施用氮 330kg、磷 42.5kg、硅 23.5kg、钾103.98kg组合的产量，此5个处理的水稻产量较好。

（2）秸秆 P含量与 N、Si正相关， N、P、Si、K对秸秆P含量的贡献率为N＞Si＞P=K。氮肥对秸秆P含量的影响较大。

（3）土壤磷酸酶活性与N、P、Si、K均呈正相关，N、P、Si、K对土壤磷酸酶活性的贡献率为P﹥N﹥Si﹥K，磷对土壤磷酸酶活性的影响较大。