李建强, 费冰雁, 赵川, 朱春弟, 董妹勤
(1.平湖市植保土肥技术推广中心,浙江 平湖 314200; 2.平湖市钟埭街道农业农村办,浙江 平湖 314213;3.平湖市新埭镇农业农村办,浙江 平湖 314211)
硅肥被国际土壤界列为继氮磷钾肥之后的第四大元素肥料,硅在水稻植株内属于中量元素,SiO2在水稻秸秆干物质的含量占比最高可达20%[1]。硅在地壳中虽属第二大元素,但大部分为固定态,难以被植物吸收,且我国超过50%的水稻土缺硅[2]。研究[3-5]表明,硅肥在水稻生产中起多项作用,改善水稻土壤理化性质及微生物环境,促进水稻根系发育,利于其对养分的吸收,增强茎秆强度和抗倒伏性,提高抗病虫害性,阻断对镉等重金属的吸收,最终达到水稻高产优质的目的。钾肥能和硅协同提高厚角组织细胞的厚度[6],从而提高水稻茎秆的粗度和抗倒伏性,因此,高效利用硅、钾肥具有重要的意义。2019年平湖市化肥减量增效示范县项目中设置水溶硅钾肥在水稻上的应用效果试验,以探究不同用量水溶硅钾肥叶面喷施对水稻产量及抗倒伏性的提升效果,为平湖市高效施用硅肥和钾肥提供理论依据。
1.1 材料
试验于2019年5月至11月在平湖市大力村龙嘉苑果园王景凡户进行。平湖属江南古陆外缘杭州湾凹陷,为冲积平原,境内地势平坦。大力村土壤肥沃,全氮含量较高。试验点土壤全氮2.551 g·kg-1,有效磷21.07 mg·kg-1,速效钾169.1 mg·kg-1,有机质34.41 g·kg-1,pH 6.55。
参试水稻品种为浙优18。试验用肥料有尿素(含N 46%)、过磷酸钙(含P2O512%)、氯化钾(含K2O 60%)、水溶硅钾肥(戴乐·威旺,Si≥160 g·L-1,K2O≥230 g·L-1)。
1.2 处理设计
试验共设5个处理,处理1,不施肥;处理2,常规施肥为对照(CK);处理3、4、5在常规施肥基础上667 m2分别喷施水溶硅钾肥50、100(厂家推荐剂量)、150 mL。小区面积20 m2,重复3次。水溶硅钾肥处理的分别在分蘖期和破口期喷施2次,每隔7 d 1次,稀释600倍使用。常规施肥处理667 m2肥料投入量:基肥尿素17 kg、过磷酸钙肥25 kg、氯化钾肥10 kg,分蘖肥尿素7.2 kg,穗肥尿素7.2 kg;N∶P2O5∶K2O化肥养分投入配比为14.4∶3∶6。其他田间管理措施保持一致。
1.3 测定项目与方法
在水稻破口期喷施前和成熟期使用YYD-1型数显式植物茎秆强度测试仪对水稻茎秆抗折力进行测定。
水稻收获时,小型收割机收割测产,谷物含水量仪测量含水量。在测产现场,选取水稻植株鲜样,测算株高和有效穗数。将采集的水稻样品带回实验室,烘干磨碎后Cleverchem380全自动间断化学分析仪测定水稻籽粒、秸秆的氮磷钾养分含量,酸碱消煮法测定茎秆的纤维素含量,钼蓝比色法测定SiO2含量。
选用MS Excel进行数据处理和比较分析。
2.1 对水稻产量与抗倒性的影响
如表1所示,667 m2水稻产量,喷施硅钾肥的3个处理均高于常规施肥的对照,其中喷施100 mL处理最高,为738 kg,比对照增产7.1%;喷施150 mL处理对比喷施100 mL处理反而减产,说明超过剂量的硅肥对水稻产量没有提升作用,符合许文燕的研究结果[7];喷施100 mL处理的有效穗数高于其他各处理,说明在分蘖期前喷施硅钾肥对后期有效穗数形成起到促进作用;硅钾肥对水稻的株高并没有明显的影响。从破口期和成熟期的抗折力来看,随着硅钾肥喷施用量的增加,其抗折力也随之提高;而分蘖期开始喷施硅钾肥,能为后期茎秆强度形成提供基础。并且施用较高硅钾肥用量的处理,其水稻收获时的茎秆纤维素含量也较高,而纤维素含量是水稻抗倒伏性的重要指标之一。
表1 喷施不同用量硅钾肥处理水稻产量及抗倒伏性表现
2.2 对水稻养分元素含量的影响
如表2所示,籽粒和秸秆中的全氮吸收量随硅钾肥施用量的增加出现先增后减的趋势,符合吴建富[8]的研究结果;秸秆中的全钾含量随着硅钾肥施用量的上升而上升;本试验中,各处理植株整体的全磷含量和籽粒中的全钾含量没有明显差异,且植株秸秆的SiO2含量在各处理间没有明显变化,与何巧林[9]的研究结果部分不同。其原因可能为,分蘖期和破口期是水稻对硅钾最敏感的时期,该时期通过硅钾水溶肥补充,见效快,对后期产量和抗倒伏性的提升作用较好。而平湖市土壤中可能含有较高缓效的硅、钾元素,在抽穗后也可被水稻植株吸收,但此时水稻茎秆已经固化,吸收的硅钾元素不再对抗倒伏性起作用或此时部分水稻已经倒伏。
表2 喷施不同用量硅钾肥处理水稻养分含量表现
试验结果表明,在平湖市水稻生产中,硅钾肥具有明显提高水稻抗倒伏性和产量的作用,推荐在水稻分蘖期和破口期前施用硅钾肥,用量为667 m2喷施100 mL。硅钾肥对水稻的作用是多方面的,本试验中,硅钾肥最大的作用是提高其抗倒伏性,因为现在水稻以机械采收为主,采收时水稻倒伏对产量的影响将会被放大。此外,在平湖市重金属镉污染较高的地区,可提高硅钾肥用量或直接灌施,但硅钾肥是否有对重金属的阻隔作用,尚待后续试验。