不同硅肥用量與栽插苗數對水稻生長發育和產量的影響

李珂清　王茂輝　聶金泉　李霜霜　梁家偉　顧春波　鐘春燕

摘要 以優質水稻品種粵禾絲苗為供試材料進行田間試驗，設置4個硅肥用量（0、90、180、270 kg/hm2）處理和4個栽插苗數（每穴2、4、6、8苗）處理，通過分析株高、莖稈強度、干物質積累量和產量等因素，研究不同硅肥施量和插秧苗數配置對水稻生長發育和產量的影響。結果表明，施用硅肥處理水稻各指標測定結果比未施硅肥處理高，而且不同硅肥施用量和栽插苗數對水稻生長影響不同。水稻栽插苗數對水稻農藝性狀有一定的影響，其中株高和莖、葉干物質量以插秧6苗處理最高，穗干物質量以插秧4苗處理最高;水稻莖稈強度在不同生育期表現不同，均在插秧2苗處理時最高。從水稻產量指標的研究結果發現，270 kg/hm2的高肥處理產量最高，表明硅肥能夠促進植株營養物質的吸收與轉化，進而提高水稻產量。從產量構成因素來看，每穗總粒數、千粒重和結實率與產量表現相似，且不同施肥量與栽插苗數對每穗總粒數和千粒重影響較小。

關鍵詞 硅肥;苗數;莖稈強度;干物質;產量

中圖分類號 S511文獻標識碼 A文章編號 0517-6611（2020）22-0028-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2020.22.008

Effects of Different Silicon Fertilizer Application Rates and Transplanting Seedling Number on Growth and Yield of Rice

LI Ke-qing， WANG Mao-hui， NIE Jin-quan et al

（Zhaoqing Institute of Agricultural Sciences， Zhaoqing， Guangdong 526070）

Abstract The high-quality rice variety Yuehesimiao seedlings was used as the test material for field trials， with 4 silicon fertilizer dosages （0， 90， 180， 270 kg/hm2） treatment and 4 planting seedlings （2， 4， 6， 8 seedlings per hole）? treatment. By analyzing the factors such as plant height， stem strength， dry matter accumulation and yield， the effects of silicon fertilizer application rates and transplanting seedling number on rice growth and yield were studied.The results showed that the application of silicon fertilizer was higher than no silicon fertilizer in the determination results of rice indexes， and the effects of different silicon fertilizer application and transplanting seedling number on rice growth were different. The number of transplanted rice seedlings had a certain effect on the agronomic traits of rice. Among them， the plant height and stem and leaf dry matter quality were highest in the 6-transplant seedling treatment， and the panicle dry matter quality was the highest in the 4-transplant seedling treatment;the rice stalk strength was different in different growth stages， and the highest was in 2-transplant seedling treatment.The results of rice yield index showed that the yield of 270 kg/hm2 high-fertilization treatment was the highest， which indicated that silicon fertilizer could promote the absorption and transformation of plant nutrients， and then improve rice yield.From the perspective of yield components， total grain number per panicle， 1 000-grain weight and seed setting rates were similar to the yield， and the different fertilization rates and the number of transplanted seedlings had little effect on the total grains per panicle and 1 000-grain weight.

Key words Silicon fertilizer;Number of seedlings;Stalk strength;Dry matter;Yield

作者簡介 李珂清（1988—），女，河南夏邑人，助理農藝師，碩士，從事水稻等農作物栽培及示范推廣研究。*通信作者，高級農藝師，碩士，從事農作物繁育栽培及示范推廣研究。

收稿日期 2020-05-03

水稻是廣東省最主要的糧食作物，每年稻谷產量占糧食作物產量的比例平均保持在76%以上，常年種植面積200萬hm2左右[1-2]。肇慶市地處廣東省中西部，自然條件優越，農業資源豐富，綠色優質農產品種類多，特色產業發展良好，糧食、水果、蔬菜、畜禽、水產、南藥等產業區域優勢明顯，是廣東省重要的農業產業基地。肇慶市水稻產業是全市農業結構的重要組成部分，多年來肇慶市十分重視糧食尤其是優質水稻的生產，全市糧食生產面積穩定在22萬hm2左右，其中水稻面積16.7 22萬hm2，在穩定水稻種植面積的同時，實現優質稻覆蓋率90%。研究發現，水稻產量由單位面積穗數、穗粒數、結實率和粒質量構成，而水稻穗數與插秧基本苗數有一定的相關關系[3]。合理插秧苗數既能充分發揮水稻較強的分蘗和群體自身調節能力，減少群體內競爭，獲得理想穗數，又能保證群體充分利用光能，積累足夠干物質，提高水稻產量[4]。

硅是水稻生長的有益元素[5]。硅肥是一種中量元素肥料，既可作肥料，提供養分，又可用作土壤調理劑，改良土壤，此外還兼有防病、防蟲和減毒的作用，將硅肥作為植物調節性肥料而配合大量元素肥料施用十分重要[6]。前人研究表明，增施硅肥能顯著提高玉米作物產量[7]，提升其抗倒伏性[8]，增強植物抗旱性[9]。硅也是水稻良好生長所必需的元素，我國硅肥的研究開始于20世紀70年代，先后在浙江、江西及江蘇等省份進行了硅肥對水稻增產的試驗研究[10]。大量研究表明，施用硅肥可提高水稻抗倒伏能力、促進水稻光合作用，進而提高水稻的產量和品質。硅肥不僅在水稻上得到推廣，在水果類、蔬菜類以及煙草、茶葉、甘蔗等經濟作物上均得到應用，同時在玉米等作物上的研究較多[11]。該研究以常規稻為研究對象，設置不同插秧基本苗數和硅肥施用量，研究不同硅肥施用量和栽插苗數對水稻主要形態特征、生理生化指標、產量的影響，同時監測水稻生育期內病蟲害的發生情況，旨在為該地區常規稻高產節本栽培提供科學依據，以便于優質水稻在肇慶地區的推廣應用。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試品種：粵禾絲苗（選育單位：廣東省農業科學院水稻研究所，親本為粵農絲苗和粵銀絲苗）?；浐探z苗為感溫型常規稻品種，豐產性較好，米質鑒定為國標優質2級和省標優質2級，同時還具有植株矮壯、株型緊湊、分蘗力中、抗倒力強、耐寒性中、后期熟色好等特點。高抗稻瘟病，中抗白葉枯病，適宜廣東省粵北以外稻作區早、晚造種植。

1.2 試驗處理及種植管理

試驗于2018年早造在肇慶市農業科學研究所基地進行，該區位于西江干流中下游，屬于南亞熱帶季風氣候，雨水和日照充足。常規施肥管理，基肥：根據水稻生理需求配施N、P、K肥，尿素（純N 46.4%）97.5 kg/hm2、過磷酸鈣（P2O5 12%）125 kg/hm2、氯化鉀（KCl 60%）112.5 kg/hm2。施肥過程由一人完成，數量均勻。

試驗設計為裂區試驗，設施肥和移栽插秧苗數2個因素處理。A處理：硅肥為俄羅斯進口礦物硅（必奧力，SiO2>70%），作基肥和孕穗肥2次等量施用。設置4個硅肥施肥處理，即：A1（不施肥處理，0 kg/hm2）;A2（低肥處理，90 kg/hm2）;A3（中肥處理，180 kg/hm2）;A4（高肥處理，270 kg/hm2）。B處理：B1～B4分別為每穴移栽插秧苗數2、4、6、8苗。2018年3月5日播種，4月2日移栽，株行距均為19.8 cm×19.8 cm，每個試驗小區20 m2（10 m×2 m），共16個小區，小區間作埂隔離，保證單獨排灌。灌漿結實期間歇灌溉，干濕交替，收割前7 d斷水擱田。其他田間管理和病蟲害防治同常規高產栽培管理，注意秧苗期防治福壽螺。病蟲害防治：送嫁藥：插秧前2～3 d，防治福壽螺、稻薊馬、稻葉蟬、稻飛虱等;孕穗藥：施分化肥后7～10 d，防治紋枯病、二化螟和三化螟;破口藥：始穗期，防治稻縱卷葉螟、稻飛虱、紋枯病和稻瘟病。

1.3 主要農藝性狀及產量

收獲前2 d每個小區按對角線3點取樣，連續取3穴考察株高、單株穗重、有效穗數、穗長等農藝性狀。同時考察每穗實粒數、空粒數、結實率和千粒重等產量構成因子。田間實收測產，每小區取樣收割面積3 m2，脫粒后晾曬并稱重，計算總重量（kg），再換算成實收產量。實收產量（kg/hm2）=總重量（kg）/實收面積（m2）×10 000。

1.4 莖稈強度測定

采用數顯植物莖稈強度檢測儀（型號為YYD-1A）對各處理小區水稻莖稈強度進行測量，測量時將儀器置于離地20 cm高處，水平推動水稻莖稈直至植株與地面呈45度夾角，讀取壓力值。于抽穗期、齊穗期和成熟期每小區選3個點，每點選3穴進行測量。

1.5 干物重測定

水稻于齊穗期取樣一次，每個小區選長勢一致的3穴，將植株地上部分全部取樣，將樣株按器官置于105 ℃殺青30 min，80 ℃烘干至恒重，測定干物重。

1.6 數據處理

運用Microsoft Excel錄入數據、計算，用SPSS軟件統計分析。

2 結果與分析

2.1 不同處理對水稻株高的影響

由表1可知，不同施肥量和栽插秧苗數對水稻植株高度影響較小，且各處理間差異不顯著。在同一施肥量條件下，除A2B6處理株高顯著高于A2B8外，其他各處理間差異較小;在硅肥施肥量180 kg/hm2處理下，不同栽插苗數水稻株高為B2>B4>B6>B8，表明水稻株高隨著栽插苗數的增加略微降低。在同一栽插苗數處理下，栽插6苗處理的未施硅肥水稻株高為106 cm，施用硅肥后株高增加到109～115 cm，其中在低肥處理（90 kg/hm2）水稻株高為115 cm，明顯高于未施肥處理。同理，在插秧2苗和4苗處理下，施用硅肥后的水稻株高比未施硅肥處理高。在栽插8苗處理下，則得到相反結果，水稻株高并未隨施肥量增加而升高。說明硅肥施用和栽插苗數增加有利于水稻植株的營養吸收，促進水稻株高增長。

2.2 不同處理對水稻莖稈強度的影響

水稻莖稈強度在不同生育期也有不同，抽穗期在未施硅肥和栽插2苗（A1B2）處理下莖稈強度僅為12.91 N，施用硅肥后莖稈強度增加至2029 N，但是隨著硅肥施用量的增加莖稈強度并無太大差異，抽穗期水稻莖稈強度以A2B2組合最高（表2）。齊穗期施用硅肥后的水稻莖稈強度顯著高于未施肥處理，以A4B2組合最高，以A1B4組合最低。成熟期在栽插2苗處理下，施用硅肥后的水稻莖稈強度均顯著高于未施肥的處理，其中以A3B2組合最高。不同時期測定結果表明，隨著硅肥施量的增加水稻莖稈強度均略有升高，說明硅肥的施用能夠提升植株的綜合抗倒伏能力。

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2.3 不同處理對齊穗期水稻干物質的影響

由表3可知，不同施肥量和栽插苗數對齊穗期水稻莖稈、葉片和穗干物質積累的影響較小;其中，水稻莖稈和穗干物質積累量分別以A2B6和A4B4處理最高，分別為31.08和25.08 g，且在同一施肥量下，不同栽插苗數處理間均無顯著差異;水稻葉片干物質積累以A4B8處理最低（為7.03 g）;但分析栽插苗數對水稻干物質的影響可知，同一硅肥施用量下水稻莖稈和葉片干物質積累量在6苗處理下的值最高，穗干物質積累在4苗處理下值最高。

2.4 不同處理對水稻產量及產量構成因素的影響

由表4可看出，不同施肥量和栽插苗數對水稻產量有一定影響，隨著施肥量增加大多數相同栽插苗數處理產量增加。同一施肥量下，栽插2苗和4苗的實際產量較高，分別為10 500.05和9 833.38 kg/hm2，與其他處理達顯著差異，栽插苗數為8苗時，產量下降。因此，水稻產量以A4B2和A4B4處理為最佳配置。從產量構成因素看，每穗總粒數、千粒重和結實率與產量表現相似，有效穗數與產量表現相反，且不同施肥量與栽插苗數對每穗總粒數和千粒重影響較小。

3 結論與討論

水稻植株生長環境的肥力水平和栽插苗數影響著群體和個體的發育，進而影響水稻產量及種植的經濟效益。適宜的穴苗數能有效地利用光能，充分地利用地力，保證個體的正常發育和群體的協調發展[12]。硅是水稻等禾本科作物生長發育的有益元素，對禾本科作物生長具有促進作用，能明顯提高作物的干物質積累，減緩病害的發生，緩解作物的生物和非生物脅迫[13]。前人以粳稻為研究材料開展了許多研究，王顯等[14]研究結果表明，施用硅肥可提高水稻植株光合作用、提高地上部干物質積累和改善植株營養狀況。陳健曉等[15]研究表明，施硅肥可提高水稻干物質積累及物質轉運，協調了庫源關系。陸福勇等[16]研究表明，施硅肥能增加水稻有效穗數進而提高水稻產量，而對每穗粒數、千粒重和結實率影響不大。張國良等[17] 對武育粳3號研究表明，在大田基施硅肥（有效硅含量≥20%）0～450 kg/hm2范圍內，隨硅肥施用量的增加，水稻產量呈先增加后降低的趨勢，在225 kg/hm2 時產量最高。該研究以華南地區推廣較多的秈稻為研究材料，對不同處理下水稻農藝性狀及產量等數據進行分析，發現在秈稻栽培過程中施用礦物硅（SiO2>70%）270 kg/hm2時水稻產量最高，與張國良等[17]的研究結果不一致，可能是由于水稻類型不同及種植環境不同所致。

構建合理群體結構是水稻高產栽培的主要措施，合理基本苗數利于水稻高產群體的建成和發展，而基本苗一般由栽插密度和每穴栽插苗數決定[18-20]。關于移栽插秧苗數對水稻生長發育及產量的影響前人進行了很多研究，但結果不一。劉文祥等[21]提出，合理栽插苗數主要通過調控和優化群體結構，達到延長功能葉壽命、提高群體光合效率的目的。宋云生等[22]提出，精確定量單穴苗數是水稻缽苗機栽（插）高產栽培的前提。以適宜單穴苗數協調穗粒矛盾，保證較高有效穗數，提高每穗粒數并兼顧結實率與千粒質量以構建合理群體結構，是水稻缽苗機插高產形成的有效途徑。錢銀飛等[23]對常規粳稻機插的研究表明，常規粳稻機插的栽插苗數對產量的影響明顯，且以每穴4苗左右最有利于水稻高產的形成。王軍等[24]對超級稻品種南粳45 和南粳49的研究表明，隨著每穴苗數的增加，南粳45 和南粳49 實收產量逐漸降低。該研究表明，在不同施肥量和栽插苗數處理下，水稻在移栽插秧苗數4的情況下產量最高。影響水稻產量的主要因子有單位面積有效穗數、穗粒數、結實率和千粒重。隨著栽插苗數的增加，水稻有效穗數增加，在移栽插秧苗數8的情況下，有效穗數最多，但每穗總粒數和千粒重幾乎沒有差異。

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