硅肥对杂交粳稻和常规粳稻产量性状和品质的影响

张满利,李全英,李如海

(辽宁省水稻研究所,辽宁 沈阳 110101)

20世纪20年代中期,Sommer经过研究后得知,硅可以促进水稻的生长和发育[1],日本在20世纪50年代不断研究硅肥对水稻的影响,最后通过试验证实,硅肥可以显著增加水稻的产量,确定了硅对水稻生长发育的作用,并把硅视之为水稻第四元素,施硅可提高水稻子实N、K和秸秆P、Si的含量,施硅明显提高水稻子实N、P、K和 秸秆P、Si的吸收量,促进N、P、K 向子实转移[2]。 随着人们使用的氮肥愈来愈多,秸秆还田量愈来愈小,加速了土壤中硅元素的流失,水稻的生产也因此受到了限制[1,3]。用醋酸钠缓冲液(pH值4.0)提取的土壤有效硅含量相应指标是:土壤有效硅含量＜105 mg/kg为缺乏,＞130 mg/kg为正常[4]。

辽西滨海盐碱稻区土壤有效硅量一般在80 mg/kg以下,缺硅比较普遍,直接影响了植株对 N、P、K的吸收效率,制约了水稻高产高效栽培。笔者开展了不同硅肥施入量对水稻产量及品质的影响试验,研究硅肥施用对产量性状和米质主要指标的影响,并为今后辽西滨海盐碱稻区硅肥施用提供指导依据。

1 材料与方法

1.1 试验地点与材料

试验于2018年在辽宁省凌海市大有农场试验地进行。土壤属典型滨海盐碱土,有机质 8.41 g/kg,全氮0.88 g/kg,全磷 0.24 g/kg,全钾20.7 g/kg,碱解氮60.48 mg/kg,有效磷13.32 mg/kg,速效钾116.33 mg/kg,有效锌2.65 mg/kg,有效硅20.44 mg/kg,pH 8.39。

供试材料为常规品种盐丰47,辽西滨海盐碱稻区主栽品种,辽宁省盐碱地利用研究所选育,杂交粳稻品种辽99优19、辽 99优 15和辽优9906,辽宁省水稻研究所选育。硅肥为鞍山市秦和农业有限公司生产的益土硅肥,有效二氧化硅含量≥35%,推荐田间用量为300 kg/hm2。

1.2 试验设计

2018年4月18日播种,5月23日移栽,机插秧,插秧行株距为30 cm×16 cm,小区面积200 m2,硅肥设A处理:150 kg/hm2、B 处理:300 kg/hm2、C 处理:450 kg/hm2,于6月15日施用,以不施硅肥处理D为对照。其它肥料施用方式为氮、磷、钾总含量 55%水稻专用复合肥525 kg/hm2,耙地前施入,用作基肥,硫酸钾肥225 kg/hm2,按基肥 ∶穗肥=1∶1分2次施入。分蘖肥施用纯氮100 kg/hm2,分别于6月5日和6月15日施用,前后比例为4∶6,与当地田间管理一致。

1.3 测定内容与方法

成熟期采取有代表性植株进行考种测产,成熟期各处理取2个连续5穴用于考种,测定穗长、平均有效分蘖数、每穗总粒数、结实率、千粒重、产量等主要性状指标。

米质测定:测定前,各处理谷粒风干保存30 d后,统一用NP-4350型风选机等量风选,用日本大屋式Ⅱ型出糙机去壳后称糙米重,再将糙米用SDJ-100精米机加压精碾,然后称重,计算出糙率、精米率。采用日本satake佐竹米粒食味计RLTA10B测量食味值、蛋白质和直链淀粉含量。数据处理采用spss 20.0软件分析。

2 结果与分析

2.1 施用硅肥对水稻平均有效穗数的影响

从表1看出,常规粳稻盐丰47的平均有效穗数明显高于杂交粳稻,不同处理间盐丰47平均有效穗数在24.40～25.80之间,A处理最低,C处理最高,辽99优19在19.80～22.10之间,D处理最低,C处理最高,辽99优15在17.50～19.60之间,A处理最低,B处理最高,辽优9906在18.5～19.50之间,D处理最低,B处理最高。

各处理间差异均不显著,说明施用硅肥对辽西滨海盐碱稻区常规粳稻和杂交粳稻的平均有效穗数影响不大。

2.2 施用硅肥对水稻穗长的影响

从表1看出,常规粳稻盐丰47的平均穗长明显低于杂交粳稻,不同处理间盐丰47穗长在 16.73～17.67 cm之间,D处理最低,B处理最高,辽 99优 19在 19.70～20.67 cm之间,D处理最低,A处理最高,辽 99优15在18.23～18.93 cm之间,D处理最低,C处理最高,辽优9906在18.67～19.83 cm之间,D处理最低,B处理最高。各处理均以不施硅肥最低,但差异不显著。

2.3 施用硅肥对水稻穗实粒数的影响

从表1看出,不同处理间盐丰47穗实粒数在118.33～123.33粒之间,D处理最低,C处理最高,辽99优19在152.67～175.00粒之间,D处理最低,B处理最高,辽 99优15在128.67～139.00粒之间,D处理最低,B处理最高,辽优9906在 152.00～166.33粒之间,D处理最低,C处理最高,硅肥对水稻实粒数各品种均表现了一定的增加。

2.4 施用硅肥对水稻千粒重的影响

从表1看出,不同处理间盐丰 47千粒重在25.36～26.09 g之间,辽 99优19在 23.41～24.13 g之间,D处理最低,B 处理最高,辽 99优 15在 27.10～27.98 g之间,D处理最低,B处理最高,辽优 9906在 22.13～23.61 g之间,施用硅肥辽优9906,A、B、C处理与 D处理相比,差异显著。辽99优19,A、B处理与D处理相比差异显著,C处理虽差异不显著,但也高于对照。

对于盐丰47和辽99优15来说,虽然与对照相比差异不显著,但也表现了一定的增加趋势,说明在盐碱稻区,施用硅肥对千粒重具有一定的增加作用。

2.5 施用硅肥对水稻结实率的影响

从表1看出,不同处理间盐丰47的结实率在92.93%～94.49%之间,D处理最低,B处理最高,辽99优 19在81.49%～85.71%之间,D处理最低,B处理最高,辽99优15在92.12%～94.07%之间,D处理最低,C处理最高,辽优9906在79.03%～83.17%之间,D处理最低,C处理最高。施用硅肥,盐丰47,A处理与D处理相比,差异显著。辽99优19,A、B、C处理与 D处理相比差异显著,各处理间差异不显著。

对于辽优9906和辽99优15来说,虽然与对照相比差异不显著,但也表现了一定的增加,说明在盐碱稻区,施用硅肥对水稻结实率具有一定的增加作用。

2.6 施用硅肥对水稻产量的影响

从表1看出,不同处理间盐丰47的产量在9 094.35～9 774.60 kg/hm2之间,D处理最低,B处理最高,辽99优19在9 656.40～10 884.15 kg/hm2之间,D处理最低,B处理最高,辽 99优 15在 8 098.95～8 557.35 kg/hm2之间,D处理最低,C处理最高,辽优 9906在 9 163.05～9 454.50 kg/hm2之间,D处理最低,A处理最高,施用硅肥,盐丰47,B、C处理与D处理相比,差异显著。

辽99优19,A、B、C处理与D处理相比差异显著。

辽9906,B、C处理与D处理相比差异显著,对于辽99优15来说,虽然与对照相比差异不显著,但施用硅肥表现了一定的增加。说明在盐碱稻区,施用硅肥可以达到对水稻增产的目的。不同品种对硅肥的吸收利用能力不同,总体来说硅肥用量在300 kg/hm2以下时,经济效益较好。

2.7 杂交粳稻与常规粳稻产量性状比较

选用最优杂交组合辽99优19与当地主栽品种盐丰47在不同处理下对产量性状进行了分析,发现杂交粳稻辽99优19在穗长、每穗实粒数优势较强,而平均有效穗数、结实率、千粒重方面明显低于盐丰47,说明杂交粳稻的增产主要来自于穗大粒多。杂交粳稻辽99优19施用150 kg/hm2硅肥,即可获得较高的产量,这可能与杂交粳稻根系发达,吸收利用肥料能力较强有关,而常规粳稻盐丰47硅肥用量在300 kg/hm2以上时,增产效果较好,而300 kg/hm2是厂家推荐的硅肥用量。

2.8 施用硅肥对水稻品质的影响

施用硅肥,水稻糙米率、精米率和整精米率均逐渐提高[5]。本研究从表 2看出,施用硅肥后,盐丰 47、辽优9906、辽99优19、辽99优15的糙米率,精米率也均有所增加。但不同处理间蛋白质含量、直链淀粉含量和食味质变化幅度不大,差异不显著。

表1 不同处理对水稻产量性状的影响

表3 不同处理对水稻品质的影响

3 讨论

在辽西滨海盐碱稻区施用硅肥对杂交粳稻和常规粳稻的千粒重、结实率和产量具有一定的增加趋势,但不同品种间差异较大。应针对不同品种进行更深一步的研究,找出硅肥对水稻产量影响的机理,将有更大的应用前景。

通过辽优99优19与盐丰47比对分析发现2个品种在产量性状上差异较大,在杂交粳稻的推广过程中,更应结合品种实际采用不同的栽培方式,充分发挥杂交粳稻穗大粒多、吸收肥力强的优势。针对不同品种使良种良法配套,将对育种和栽培2个学科发展有推动作用。

本研究结果表明,施用硅肥可以提高糙米率和精米率,但蛋白质含量、直链淀粉含量和食味值等变化不大,水稻的品质受品种和环境影响较大,栽培措施虽有一定的影响,但必须结合品种特性和当地生态条件进行研究。