全 文 ：作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2016, 42(3): 437445 http://zwxb.chinacrops.org/
ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9 E-mail: xbzw@chinajournal.net.cn
本研究由农业部超级稻专项(02318802013231), 国家公益性行业(农业)科研专项(201303102), 宁波市重大科技项目(2013C11001), 江
苏省重点研发项目(BE2015340)和江苏省普通高校研究生科研创新计划项目(KYLX15_1371)资助。
This research was supported by the Special Program of Super Rice of the Ministry of Agricultural (02318802013231), China Special Fund for
Agro-scientific Research in the Public Interest (201303102), the Great Technology Project of Ningbo City (2013C11001), the Key Projects of
Jiangsu Province (BE2015340) and Innovative Training Program for Jiangsu University (KYLX15_1371).
* 通讯作者(Corresponding authors): 张洪程, E-mail: hczhang@yzu.edu.cn; 戴其根, E-mail: qgdai@yzu.edu.cn
第一作者联系方式: E-mail: 920964110@qq.com
Received(收稿日期): 2015-06-26; Accepted(接受日期): 2015-09-06; Published online(网络出版日期): 2015-10-08.
URL: http://www.cnki.net/kcms/detail/11.1809.S.20151008.1403.016.html
DOI: 10.3724/SP.J.1006.2016.00437
施硅量对甬优系列籼粳交超级稻产量及相关形态生理性状的影响
韦还和 1 孟天瑶 1 李 超 1 张洪程 1,* 史天宇 1 马荣荣 2 王晓燕 3
杨筠文 4 戴其根 1,* 霍中洋 1 许 轲 1 魏海燕 1 郭保卫 1
1扬州大学农业部长江流域稻作技术创新中心 / 江苏省作物遗传生理重点实验室, 江苏扬州 225009; 2 浙江省宁波市农业科学院作物
研究所, 浙江宁波 315101; 3 浙江省宁波市种子公司, 浙江宁波 315101; 4 浙江省宁波市鄞州区农业技术服务站, 浙江宁波 315100
摘 要: 以籼粳交超级稻甬优 12和甬优 15为试材, 比较研究了不同硅肥施用量(0、75、150、225、300 kg hm–2)对
甬优籼粳交超级稻产量及其形态生理特征的影响。结果表明: (1)甬优 12 和甬优 15 产量均随硅肥施用量的增加呈先
增加后降低的趋势, 且均以硅肥用量 225 kg hm–2处理的产量最高。产量构成因素穗数随硅肥施用量增加而递增, 结
实率和千粒重则随之递减。(2)甬优 12 和甬优 15 在拔节、抽穗和成熟期的茎蘖数均随硅肥施用量的增加而增加, 茎
蘖成穗率则呈先增加后降低的趋势, 以 225 kg hm–2处理最高。(3)与对照(0 kg hm–2)相比, 施硅处理显著增加了拔节、
抽穗和成熟期的干物重和叶面积指数, 拔节至抽穗期、抽穗至成熟期的干物质积累量和光合势也随硅肥施用量增加
而递增。(4)随硅肥施用量的增加, 倒一、倒二、倒三叶的叶长和叶宽随之递增, 倒一、倒二、倒三叶的叶基角和披
垂度随之递减。此外, 与对照(0 kg hm–2)相比, 施硅处理显著提高了茎、鞘干重及单位节间干重。文章还讨论了甬优
籼粳交超级稻硅肥高效施用技术。
关键词: 硅; 甬优籼粳交超级稻; 产量; 产量形成特征
Effects of Silicon Fertilizer Rate on Grain Yield and Related morphological and
Physiological Characteristics in Super Rice of Yongyou Japonica/indica Hy-
brids Series
WEI Huan-He1, MENG Tian-Yao1, LI Chao1, ZHANG Hong-Cheng1,*, SHI Tian-Yu1, MA Rong-Rong2,
WANG Xiao-Yan3, YANG Jun-Wen4, DAI Qi-Gen1,*, HUO Zhong-Yang1, XU Ke1, WEI Hai-Yan1, and GUO
Bao-Wei1
1 Innovation Center of Rice Cultivation Technology in Yangtze River Valley, Ministry of Agriculture / Key Laboratory of Crop Genetics and Physio-
logy of Jiangsu Province, Yangzhou University, Yangzhou 225009, China; 2 Crop Research Institute, Ningbo Academy of Agricultural Sciences of
Zhejiang Province, Ningbo 315101, China; 3 Ningbo Seed Company of Zhejiang Province, Ningbo 315101, China; 4 Agricultural Technology Exten-
sion and Service, Yinzhou District, Ningbo City, Zhejiang Province, Ningbo 315100, China
Abstract: A field experiment was conducted using Yongyou 12 and Yongyou 15 with five treatments of 0, 75, 150, 225, and 300
kg ha–1 silicon application. Results indicated that grain yield of Yongyou 12 and Yongyou 15 increased firstly and then decreased
with increase of the silicon application rate. The highest grain yield of both Yongyou 12 and Yongyou 15 achieved at the silicon
rate of 225 kg ha–1. Analysis on yield components showed that number of panicles of Yongyou 12 and Yongyou 15 increased with
the increase of silicon application rate, while 1000-grain weight and seed-setting rate were both decreased with the increased sili-
con application rate. With the increase of silicon application rate, number of tillers and stems of Yongyou 12 and Yongyou 15 at
jointing, heading, and maturity stages increased synchronously. Panicle rate of Yongyou 12 and Yongyou 15 increased firstly and
438 作 物 学 报 第 42卷
then decreased with the increase of silicon application rate, and the peak value was at the silicon rate of 225 kg ha–1. With the
increase of silicon application rate, dry matter weight and leaf area index at jointing, heading, and maturity stages as well as dry
matter accumulation and leaf area duration from jointing to heading and from heading to maturity increased. With the increase of
silicon application rate, leaf length and leaf width of the 1st leaf, 2nd leaf, and 3rd leaf of Yongyou 12 and Yongyou 15 increased
synchronously, while leaf basal angle and dropping angle of the 1st leaf, 2nd leaf, and 3rd leaf of Yongyou 12 and Yongyou 15
decreased synchronously. Moreover, compared with check (0 kg ha–1), silicon application significantly increased dry matter per
stem, per sheath, and per length of stem. At last, the technology on the effective application of silicon was discussed.
Keywords: Silicon; Super rice of Yongyou japonica/indica hybrids series; Grain yield; Characteristics of yield formation
硅是水稻生长的有益元素[1]。大量研究表明, 施
用硅肥可促进光合作用[2]、提高抗倒伏能力[3]、协同
提高产量与米质[4]等。对抗生物胁迫方面, 硅肥可提
高水稻对纹枯病[5]、稻瘟病[6]、二化螟[7]等抗性。此
外, 硅肥对于非生物胁迫如水分胁迫[8]、UV-B 辐射
胁迫[9]、铝胁迫[10]、镉胁迫[11]等也具有较好的调控
作用。甬优系列籼粳杂交稻已在生产上表现出较高
的产量潜力, 近几年在浙江、江苏、江西等地推广
种植面积迅速增加[12-13], 如在浙江省, 仅 2012 年,
甬优系列籼粳杂交稻的种植面积就达 15.5 万公顷
(马荣荣, 个人通讯), 且在浙江省多地创造高产记录,
如籼粳交超级稻甬优 12在宁波市连续多年创造 13.5
t hm–2以上高产记录[14]。近年来, 已有浙江省宁波市
土壤中缺乏硅元素的报道[15]。此外, 该地区在水稻
生长中后期易遭受台风引起倒伏, 且该地区高温高
湿的气候条件, 也易导致纹枯病、稻瘟病、二化螟
等病虫害的发生, 因此增施硅肥在该地区水稻生产
上已引起足够重视[15], 但当前就甬优籼粳杂交稻适
宜的硅肥用量及其对产量影响的报道较少, 且缺乏
系统的比较研究。本文旨在研究该地区甬优籼粳杂
交稻适宜的硅肥施用量及其对产量的影响, 以期充
分发挥甬优籼粳杂交稻的产量潜力以及为其配套的
高产栽培措施提供理论与实践依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料与栽培管理概况
选用甬优系列籼粳交超级稻甬优 12、甬优 15为
试材。2012—2013年供试品种的主要生育期见表 1。
表 1 主要生育期以及生育阶段天数
Table 1 Development stage and period of the tested varieties
年份
Year
品种
Variety
播种期(月/日)
Sowing
(month/day)
拔节期(月/日)
Jointing
(month/day)
抽穗期(月/日)
Heading
(month/day)
成熟期(月/日)
Maturity
(month/day)
全生育期
Growth period
(d)
2012 甬优 12 Yongyou 12 5/19 7/27 9/5 11/18 183
甬优 15 Yongyou 15 5/19 7/23 9/1 11/9 174
2013 甬优 12 Yongyou 12 5/18 7/25 9/4 11/16 182
甬优 15 Yongyou 15 5/18 7/22 8/30 11/7 173
试验于2012—2013年在浙江省宁波市鄞州区
洞桥镇百梁桥村进行。土壤类型为黄化青紫泥田 ,
pH 5.51、含有机质38.37 g kg–1、全氮0.16%、碱解
氮82.45 mg kg–1、速效磷20.14 mg kg–1、速效钾78.45
mg kg–1、水溶性盐总量0.13 g kg–1、有效硅88.64 mg
kg–1。2年中水稻生长期间的平均温度、日照时数、
降雨量见表2。
设硅肥0 (对照)、75、150、225、300 kg hm–2共
5个处理 , 每处理3次重复 , 随机区组设计 , 小区面
积20 m2 (5 m × 4 m)。小区间作埂隔离, 并用塑料薄
膜覆盖埂体, 保证单独排灌。毯苗育秧, 2年中具体
播种期见表1, 秧龄20 d, 栽插株行距为30.0 cm ×
13.2 cm, 每穴2苗。施纯氮270 kg hm–2, 氮肥按基蘖
肥∶穗粒肥=6∶4施用。各小区磷、钾肥施用量一致,
即过磷酸钙(含12% P2O5) 1125 kg hm–2, 全部基施。
钾肥(含60% K2O) 450 kg hm–2, 按基蘖肥∶穗粒肥=
4∶ 6施用。硅肥为俄罗斯进口矿物硅 (必奥力 ,
SiO2>70%), 分基施和倒四叶叶龄期2次等量施用。
秧苗移栽后采用湿润灌溉为主, 建立浅水层; 群体
达到目标穗数的80%时搁田 , 控制无效分蘖发生 ;
抽穗扬花期田间保持3 cm水层, 灌浆结实期间歇灌
溉, 干湿交替, 收割前7 d断水搁田。按常规高产栽
培要求防治病虫害。
1.2 测定项目与方法
1.2.1 茎蘖动态 于每小区定3个观察点, 每点
20穴, 拔节期前每隔5 d一次记录茎蘖数, 拔节后每
第 3期 韦还和等: 施硅量对甬优系列籼粳交超级稻产量及相关形态生理性状的影响 439
表 2 水稻生长期间的气象资料
Table 2 Climate conditions during rice growing seasons
温度 Temperature (℃) 日照时数 Sunshine hours (h) 降雨量 Rainfall (mm) 月份
Month 2012 2013 2012 2013 2012 2013
5月 May 21.4 22.2 145.9 192.4 225.4 73.6
6月 June 24.8 24.9 72.1 100.6 211.5 324.2
7月 July 30.1 31.5 280.0 338.3 203.1 69.3
8月 August 28.8 30.7 198.6 263.1 44.2 251.6
9月 September 23.3 25.5 156.0 223.8 209.2 32.9
10月 October 19.4 19.9 227.9 161.3 24.0 424.0
11月 November 12.2 13.8 142.9 178.3 123.6 42.6
隔 7 d依次记录茎蘖数。
1.2.2 叶面积和干物重 于拔节期、抽穗期、成
熟期, 按每小区茎蘖数的平均值取 10穴测定叶面积
和干物重。按长宽系数法测定叶面积。将样株按器
官放在 105℃杀青 30 min, 80℃烘干至恒重, 测定干
物重。
1.2.3 光合势 光合势(m2 d hm–2) = 1/2×(L1+
L2)×(t2t1)。式中, L1和 L2为前后 2次测定的叶面积
(m2 hm–2), t1和 t2为前后 2次测定的时间(d)。
1.2.4 上三叶的长、宽及角度 于乳熟期(抽穗后
25 d), 从每小区取生长基本一致的植株 10穴, 测量
主茎上三叶的长、宽、叶基角(茎秆与叶片基部夹角)、
披垂角(茎秆与叶枕至叶尖连线的夹角)。披垂度等于
披垂角与叶基角之差。
1.2.5 产量 成熟期调查每小区 100 穴, 计算有
效穗数, 取 25穴调查每穗粒数、结实率和测定千粒
重及理论产量; 每小区实产收割面积 8 m2, 脱粒后
晾晒, 并称重。
1.3 数据处理
运用Microsoft Excel录入数据、计算, 用DPS软
件统计分析。
2 结果与分析
2.1 产量及其构成因素
由表 3可知, 硅肥处理对甬优 12的产量增幅为
3.1%~9.3% (2 年数据), 甬优 15 的产量增幅为
5.1%~9.8% (2年数据)。2年中甬优 12和甬优 15的
产量均以施硅量 225 kg hm–2处理最高。穗数随硅肥
施用量增加而递增, 结实率和千粒重则随硅肥施用
量增加而递减。与不施硅处理相比, 施硅处理显著
增加了每穗粒数, 但每穗粒数在各施硅处理间并未
表现出明显的规律(表 3)。由于 2年产量趋势基本一
致, 因此若无特殊说明, 下文以 2013年数据为主。
2.2 茎蘖动态及成穗率
甬优 12 和甬优 15 在拔节期、抽穗期和成熟期
各处理的茎蘖数均随硅用量的增加而递增。茎蘖成
穗率随硅用量的增加呈先增加后降低的趋势, 以硅
用量 225 kg hm–2为拐点(表 4)。
2.3 主要生育时期干物重及阶段积累量
由表 5 可知, 施硅处理显著增加了拔节期、抽
穗期和成熟期的干物重, 如甬优 12施硅处理 225 kg
hm–2 在拔节期、抽穗期和成熟期的干物重分别较对
照(0 kg hm–2)高 6.9%、5.7%和 7.9%。就阶段干物重
积累量而言, 甬优 12拔节至抽穗期以硅用量 225 kg
hm–2处理最高, 甬优 15 则以硅用量 300 kg hm–2处
理最高。甬优 12 和甬优 15 抽穗至成熟期的干物重
积累量均以硅用量 225 kg hm–2处理最高(表 5)。
2.4 主要生育时期叶面积指数和光合势
与对照(0 kg hm–2)相比, 施硅处理显著增加了
拔节期、抽穗期和成熟期的叶面积指数, 甬优 12施
硅处理 225 kg hm–2在拔节期、抽穗期和成熟期的叶
面积指数分别较对照高 15.1%、7.5%和 9.5%。与对
照(0 kg hm–2)相比, 施硅处理也增加了拔节至抽穗
期、抽穗至成熟期的光合势, 差异显著(表 6)。
2.5 上三叶的形态特征及茎秆特征
与对照(0 kg hm–2)相比 , 施硅处理显著增加了
倒一、倒二、倒三叶的叶长和叶宽 , 且随硅肥施用
量增加而递增 ; 与之相反 , 施硅处理显著降低了
倒一、倒二、倒三叶的叶基角和披垂度(表 7); 而
施硅处理显著提高了茎、鞘干重及单位节间干重
(表 8)。
440 作 物 学 报 第 42卷
表 3 产量及其构成因素
Table 3 Grain yield and its components of the tested variety
品种
Variety
硅肥处理
Treatment
(kg hm–2)
穗数
No. of panicles
(×104 hm–2)
每穗粒数
Spikelets per
panicle
颖花量
Total spikelets
(×104 hm–2)
结实率
Seed-setting
rate (%)
千粒重
1000-grain
weight (g)
实际产量
Actual yield
(t hm–2)
增产率
Yield
increased (%)
2012
0 168.6 c 351.1 c 59195.5 d 88.3 a 23.3 a 11.5 d —
75 178.7 b 362.9 b 64832.1 c 87.6 a 23.1 a 12.1 c 5.5
150 185.3 b 368.5 a 68264.6 b 87.3 a 22.9 a 12.3 b 6.7
225 190.1 a 372.7 a 70831.6 a 87.0 b 22.8 a 12.6 a 9.3
甬优 12
Yongyou 12
300 191.0 a 364.1 ab 69524.9 a 86.4 c 22.8 b 12.6 a 9.2
0 157.7 d 346.4 d 54610.0 d 87.5 a 25.4 a 11.2 d —
75 173.6 c 357.2 b 61992.1 c 86.8 b 25.3 a 11.8 c 5.8
150 179.1 b 351.7 c 62989.5 b 86.3 b 25.1 a 12.0 b 7.2
225 184.1 a 355.9 b 65503.4 ab 86.1 b 24.9 ab 12.3 a 9.8
甬优 15
Yongyou 15
300 182.7 a 362.2 a 66173.9 a 85.6 c 24.7 b 12.1 b 8.6
2013
0 178.7 c 356.3 c 63653.0 d 87.7 a 23.1 a 11.7 c —
75 191.9 b 370.4 a 71061.2 c 87.1 a 22.9 a 12.1 b 3.1
150 194.0 a 364.9 b 70772.4 b 86.7 ab 22.8 a 12.3 b 5.6
225 199.1 a 369.3 a 73509.2 a 86.3 ab 22.6 a 12.7 a 8.9
甬优 12
Yongyou 12
300 199.2 a 374.3 a 74560.6 a 85.6 b 22.4 b 12.6 a 8.2
0 168.5 d 344.6 b 58047.9 d 86.4 a 25.3 a 11.5 d —
75 179.7 c 350.9 a 63056.7 c 85.8 a 25.1 a 12.1 c 5.1
150 182.6 b 347.3 a 63399.6 b 85.4 ab 24.9 a 12.2 c 6.2
225 187.4 a 352.8 a 66097.1 a 85.2 ab 24.8 b 12.6 a 9.4
甬优 15
Yongyou 15
300 188.0 a 348.4 a 65481.8 a 84.8 b 24.6 b 12.4 b 8.0
标以不同字母的值在同一年份同一品种 5%水平差异显著。
Values followed by different letters are significantly different at the 5% probability level in the same variety under the same year.
表 4 关键生育时期的茎蘖数和成穗率
Table 4 Number of tillers at the main growth stages and the panicle rate
茎蘖数 Number of tillers and stems (×104 hm–2) 品种
Variety
硅肥处理
Treatment (kg hm–2) 拔节期 Jointing stage 抽穗期 Heading stage 成熟期 Maturity stage
成穗率
Panicle rate (%)
2012
0 265.1 c 172.1 b 168.6 c 63.6 c
75 268.9 c 182.4 ab 178.7 b 66.4 b
150 270.7 b 188.9 a 185.3 b 68.4 ab
225 275.5 a 193.8 a 190.1 a 69.0 a
甬优 12
Yongyou 12
300 276.3 a 194.4 a 191.0 a 69.1 a
0 249.4 b 161.1 d 157.7 d 63.2 d
75 257.4 ab 177.0 c 173.6 c 67.4 c
150 258.4 b 182.5 b 179.1 b 69.3 b
225 258.8 b 187.4 a 184.1 a 71.1 a
甬优 15
Yongyou 15
300 262.6 a 185.9 b 182.7 a 69.6 b
2013
0 280.7 b 182.1 b 178.7 c 63.7 c
75 286.0 ab 195.0 ab 191.9 b 67.1 b
150 286.6 ab 197.4 a 194.0 a 67.7 b
225 291.4 a 202.4 a 199.1 a 68.3 a
甬优 12
Yongyou 12
300 292.4 a 202.5 a 199.2 a 68.1 a
0 265.5 b 171.7 c 168.5 d 63.5 c
75 273.9 ab 183.2 b 179.7 c 65.6 bc
150 274.7 a 185.7 ab 182.6 b 66.5 b
225 275.1 a 190.8 a 187.4 a 68.1 a
甬优 15
Yongyou 15
300 278.9 a 191.3 a 188.0 a 67.4 b
标以不同字母的值在同一年份同一品种 5%水平差异显著。
Values followed by different letters are significantly different at the 5% probability level in the same variety under the same year.
第 3期 韦还和等: 施硅量对甬优系列籼粳交超级稻产量及相关形态生理性状的影响 441
表 5 关键生育时期的干物重及阶段干物重积累量
Table 5 Dry matter weight and dry matter accumulation at the main growth stages
干物重 Dry matter weight (t hm–2) 干物重积累量 Dry matter accumulation (t hm–2) 品种
Variety
硅肥处理
Treatment
(kg hm–2)
拔节期
Jointing stage
抽穗期
Heading stage
成熟期
Maturity stage
拔节至抽穗期
Jointing to heading
抽穗至成熟期
Heading to maturity
收获指数
Harvest index
0 5.36 c 11.46 d 19.90 c 6.11 c 8.43 d 0.4994 a
75 5.49 b 11.77 c 20.74 b 6.28 b 8.97 c 0.4941 a
150 5.59 b 12.01 b 21.19 a 6.42 a 9.18 c 0.4950 a
225 5.79 a 12.16 a 21.64 a 6.37 a 9.49 a 0.4998 a
甬优 12
Yongyou 12
300 5.93 a 12.23 a 21.62 a 6.30 b 9.39 b 0.4971 a
0 4.83 d 11.38 d 19.78 d 6.55 c 8.40 c 0.4931 a
75 5.10 c 11.60 c 20.37 c 6.49 c 8.78 b 0.5039 a
150 5.27 b 11.95 b 20.83 b 6.68 b 8.88 b 0.4976 a
225 5.52 a 12.21 b 21.33 a 6.69 b 9.12 a 0.5010 a
甬优 15
Yongyou 15
300 5.66 a 12.53 a 21.60 a 6.87 a 9.07 a 0.4983 a
标以不同字母的值在同一品种 5%水平差异显著。
Values followed by different letters are significantly different at the 5% probability level in the same variety.
表 6 关键生育时期的叶面积指数和阶段光合势
Table 6 Leaf area index and leaf area duration at the main stages
叶面积指数 Leaf area index 光合势 Leaf area duration (m2 d hm–2) 品种
Variety
硅肥处理
Treatment
(kg hm–2)
拔节期
Jointing stage
抽穗期
Heading stage
成熟期
Maturity stage
拔节至抽穗期
Jointing to heading
抽穗至成熟期
Heading to maturity
0 4.5 d 7.4 c 3.8 c 241.0 c 414.4 c
75 4.9 c 7.7 b 4.1 b 255.2 b 436.6 b
150 5.2 b 7.8 b 4.2 ab 263.3 ab 444.0 ab
225 5.3 b 8.0 ab 4.2 ab 269.3 b 451.4 a
甬优 12
Yongyou 12
300 5.5 a 8.1 a 4.3 a 275.4 a 458.8 a
0 4.3 b 7.6 c 3.6 b 235.0 c 386.4 c
75 4.7 ab 7.9 b 3.8 a 248.9 c 403.7 b
150 5.0 a 8.1 ab 3.8 a 258.7 b 410.6 b
225 5.2 a 8.4 a 3.9 a 268.6 b 424.4 a
甬优 15
Yongyou 15
300 5.4 a 8.5 a 3.9 a 274.5 a 427.8 a
标以不同字母的值在同一品种 5%水平差异显著。
Values followed by different letters are significantly different at the 5% probability level in the same variety.
3 讨论
3.1 施硅量对甬优籼粳交超级稻产量及其构成
因素的影响
因各地气候条件、土壤类型、种植制度等的差
异, 至今我国尚未有统一的土壤有效硅含量的丰缺
指标[16]。秦方锦等[15]依据宁波市 9个县的 747个土
样的有效硅含量数据, 将土壤有效硅含量划分为 4
个等级, 即土壤有效硅含量丰富(130 mg kg–1)、中等
(100~130 mg kg–1)、缺乏(50~100 mg kg–1)和极缺(<50
mg kg–1)。本研究试验田的土壤有效硅含量为 88.64
mg kg–1, 属缺硅土壤。
较多的研究已表明, 施用硅肥可增加水稻产量,
但增产幅度因生态条件、供试品种、硅肥类型、土
壤质地等的差异而不同[4,17-18]。张国良等[17]研究表明,
在大田基施硅肥(有效硅含量≥20%) 0~450 kg hm–2
范围内, 随硅肥施用量的增加, 武育粳 3 号的产量
呈先增加后降低的趋势, 施硅量 225 kg hm–2处理的
产量最高。商全玉等 [4]提出施硅量(有效硅含量为
67%) 180~240 kg hm–2是北方粳稻适宜的硅肥用量。
龚金龙等[18]研究表明, 施硅可显著提高江苏里下河
地区粳型超级稻武运粳 24和淮稻 9号的产量, 增幅
达 4.59%~19.54%, 以硅肥(可溶硅含量>50%)用量
90 kg hm–2 且在有效分蘖临界叶龄期追施的处理产
442 作 物 学 报 第 42卷
表 7 上三叶的叶片大小及叶姿
Table 7 Size and leaf posture of the top three leaves
性状
Trait
品种
Variety
硅肥处理
Treatment (kg hm–2)
倒一叶
The first leaf to top
倒二叶
The second leaf to top
倒三叶
The third leaf to top
0 41.85 b 49.54 b 48.74 c
75 42.47 b 50.72 b 50.26 b
150 43.62 ab 51.74 a 50.92 ab
225 44.56 a 52.42 a 51.55 a
甬优 12
Yongyou 12
300 44.61 a 52.50 a 51.70 a
0 46.52 b 53.71 b 52.87 c
75 47.25 ab 55.25 ab 54.82 b
150 48.87 ab 56.17 a 55.56 b
225 49.81 a 56.85 a 55.90 ab
叶长
Leaf length (cm)
甬优 15
Yongyou 15
300 49.90 a 56.90 a 56.04 a
0 2.24 b 2.02 b 1.83 c
75 2.28 ab 2.04 b 1.86 b
150 2.30 a 2.10 ab 1.91 b
225 2.34 a 2.13 a 1.96 ab
甬优 12
Yongyou 12
300 2.36 a 2.15 a 2.02 a
0 2.11 b 1.92 b 1.71 d
75 2.14 a 1.92 b 1.85 c
150 2.18 a 1.96 ab 1.94 b
225 2.21 a 2.01 a 1.98 ab
叶宽
Leaf width (cm)
甬优 15
Yongyou 15
300 2.23 a 2.03 a 2.02 a
0 6.26 a 9.87 a 13.96 a
75 6.07 a 9.68 a 13.78 a
150 5.99 a 9.47 ab 13.62 ab
225 5.86 a 9.26 b 13.27 ab
甬优 12
Yongyou 12
300 5.72 a 9.17 b 13.16 b
0 6.77 a 10.29 a 14.73 a
75 6.51 a 10.05 a 14.62 a
150 6.25 a 9.93 a 14.38 ab
225 6.08 a 9.71 ab 14.05 b
叶基角
Leaf basic angle (°)
甬优 15
Yongyou 15
300 5.99 a 9.61 b 13.95 b
0 1.85 a 3.15 a 4.62 a
75 1.76 ab 3.04 ab 4.53 a
150 1.68 b 2.98 ab 4.42 ab
225 1.57 bc 2.84 b 4.34 ab
甬优 12
Yongyou 12
300 1.51 c 2.79 c 4.28 b
0 2.08 a 3.41 a 4.95 a
75 1.85 b 3.23 a 4.72 ab
150 1.67 bc 3.06 ab 4.52 b
225 1.57 c 2.92 b 4.34 b
披垂度
Dropping angle (°)
甬优 15
Yongyou 15
300 1.49 d 2.78 b 4.28 b
标以不同字母的值在同一品种 5%水平差异显著。
Values followed by different letters are significantly different at the 5% probability level in the same variety.
第 3期 韦还和等: 施硅量对甬优系列籼粳交超级稻产量及相关形态生理性状的影响 443
表 8 茎、鞘干重及单位节间干重
Table 8 Dry weight per culm, per sheath, and per unit internode
品种
Variety
硅肥处理
Treatment
(kg hm–2)
茎干重
Dry weight per culm
(g stem–1)
鞘干重
Dry weight per sheath
(g stem–1)
单位节间干重
Dry weight per unit internode
(g cm–1)
0 1.49 c 1.02 c 0.0629 d
75 1.62 b 1.13 b 0.0705 c
150 1.78 ab 1.27 b 0.0751 b
225 1.97 b 1.47 ab 0.0805 ab
甬优 12
Yongyou 12
300 2.01 a 1.51 a 0.0811 a
0 1.64 b 1.13 c 0.0601 c
75 1.74 b 1.25 b 0.0674 b
150 1.81 ab 1.34 ab 0.0726 ab
225 1.94 a 1.51 a 0.0765 a
甬优 15
Yongyou 15
300 1.97 a 1.53 a 0.0797 a
标以不同字母的值在同一品种 5%水平差异显著。
Values followed by different letters are significantly different at the 5% probability level in the same variety.
量最高。本研究结果表明, 硅肥施用显著提高甬优
12和甬优 15的产量, 增幅达 5%~10%。随硅肥用量
的增加, 甬优 12 和甬优 15 的产量均呈先增加后下降
的趋势, 且均以施硅量 225 kg hm–2处理的产量最高。
商全玉等[4]、张国良等[17]研究表明施硅通过提
高穗数、每穗粒数和千粒重提高水稻产量。陈健晓
等[19]研究表明, 施硅可提高超级早稻的穗数和每穗
粒数, 但降低了结实率。陆福勇等[20]研究表明施硅
增加有效穗数提高水稻产量, 而对每穗粒数、千粒
重和结实率影响不大。本研究表明, 施硅处理显著
增加有效穗数和每穗粒数, 而千粒重和结实率则呈
下降趋势。本试验中, 硅肥分基施和倒四叶叶龄期
施用, 硅肥基施促进了分蘖的发生和生长, 提高了
分蘖成穗, 从而增加了有效穗数; 倒四叶叶龄期施
用硅肥可促进籼粳交杂种 F1代的花粉萌发和颖花分
化[21], 增加每穗粒数。此外, 本试验中 2012 年的穗
数总体上低于 2013 年, 这可能与 2012 年试验田二
化螟发生(7月中旬左右)较为严重有关。我们观察到,
与不施硅处理相比, 各施硅处理下的二化螟发生数
量以及受害程度明显减轻, 这也从大田试验角度验
证了硅肥可提高水稻对二化螟的抗性[7]。
3.2 施硅量对甬优籼粳交超级稻相关形态与生
理特征的影响
王显等 [22]研究表明 , 施用硅肥可提高光合作
用、改善植株营养状况、提高地上部干物质积累。
陈健晓等[19]研究表明, 施硅提高叶面积指数、干物
质积累量及物质转运率, 协调了库源关系。张国良
等[23]研究表明, 施硅显著提高了成穗率、花后干物
质积累能力, 明显改善了作物群体质量。本研究结
果表明, 各施硅处理拔节、抽穗和成熟期的茎蘖数
显著增加, 成穗率也显著提高, 改善了作物群体质
量。此外, 施硅处理提高了拔节、抽穗和成熟期的
干物重和叶面积指数, 拔节至抽穗、抽穗至成熟阶
段的干物质积累量和光合势也显著提高。
施用硅肥可改善叶片姿态、植株冠层结构、提
高茎秆抗倒伏能力[24]。陈健晓等[3]研究表明, 施用硅
肥提高了单茎叶面积、减小剑叶夹角、增粗茎秆。
邓文等[25]研究表明, 施硅明显提高了超级杂交稻倒
四节间抗折断能力。韦还和等[26]研究表明, 茎、鞘
中较高的 K、Si含量提高了甬优 12超高产群体的抗
倒伏能力。本研究表明, 随硅肥施用量的增加, 单茎
上三叶的叶长和叶宽随之增加, 上三叶的叶基角和
披垂度随之降低。施硅提高了上部高效叶叶面积以
及叶片直挺度, 有利于提高光能利用率。此外, 与对
照(0 kg hm–2)相比, 施硅处理也显著增加了单茎茎
重、单茎鞘重和单位节间干重, 提高了茎秆充实度,
有利于增强茎秆的抗折力。
3.3 甬优籼粳交超级稻硅肥高效施用技术的探
讨
尽管硅肥的增产作用低于氮肥, 但水稻对硅的
吸收量却很高, 超过氮、磷、钾的吸收总量[27]。近
几年, 随着超级稻高产品种的推广种植, 水稻从耕
地中吸收的硅素也逐年增加, 传统的栽培技术如稻
草还田给土壤提供的有效硅有限, 因此, 要解决水
稻缺硅问题, 应重视补施硅肥[15]。就甬优籼粳交超
级稻硅肥高效施用技术, 我们提出以下两点: (1)硅
444 作 物 学 报 第 42卷
肥施用量应根据土壤有效硅含量而定, 在宁波当地
可参考秦方锦等[15]提出的对土壤有效硅丰缺程度的
划分, 即土壤有效硅含量丰富(130 mg kg–1)、中等
(100~130 mg kg–1)、缺乏(50~100 mg kg–1)和极缺(<50
mg kg–1) 4 个水平, 土壤中硅素缺乏的要多施硅肥,
中等程度可少施, 丰富程度的当年可不施。本试验
条件下, 土壤有效硅含量为 88.64 mg kg–1, 属缺硅
土壤, 硅肥(SiO2>70%)最适施用量为 225 kg hm–2,
较不施硅处理的增产 9.5%左右。这可为该地区不同
有效硅含量土壤的硅肥适宜施用量提供参考。(2)以
往的文献中硅肥一般都是作基肥一次性施用, 但有
报道称基施降低了硅肥利用率[18]。根据甬优 12和甬
优 15在当地的高产栽培经验, 一般在搁田复水后即
倒四叶叶龄期左右 , 施尿素和氯化钾作壮秆促花
肥。此外, 有报道称倒四叶叶龄期施用硅肥可促进
籼粳交杂种 F1代的花粉萌发和颖花分化, 提高结实
率[22]。因此, 我们认为硅肥可分基施和倒四叶叶龄
期 2 次等量施用, 可达到省工、促进颖花分化、充实
茎秆, 从而实现硅肥的高效利用。
4 结论
施硅处理使甬优12增产3.1%~9.3%, 甬优15增
产在5.1%~9.8%, 均以硅肥用量225 kg hm–2处理下
的产量最高。施硅处理显著增加了主要生育时期的
干物重和叶面积指数, 以及主要生育阶段的干物质
积累量和光合势, 且改善了植株受光姿态, 提高了
茎秆抗折力。
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