硅_鉀_鎂配比施用對(duì)水稻光合特性及產(chǎn)量的影響

1、第4期水稻是我國(guó)的主要糧食作物,為提高水稻產(chǎn)量,合理的氮、磷、鉀肥料配比前人已做了大量的研究,水稻對(duì)氮、磷、鉀的需肥規(guī)律也已基本了解,但針對(duì)及硅鉀鎂配比施用的研究卻少見(jiàn)報(bào)道,尤其是在寒地稻區(qū)這方面的報(bào)道更是少見(jiàn)。黑龍江省屬于寒地稻作區(qū),水稻種植面積居北方14省市(區(qū)之首,占東北粳稻種植面積的一半以上,其中黑龍江墾區(qū)擁有全國(guó)最大的優(yōu)質(zhì)商品糧生產(chǎn)基地,粳稻生產(chǎn)在國(guó)內(nèi)及國(guó)際粳米生產(chǎn)與貿(mào)易中具有舉足輕重的地位,有巨大的發(fā)展?jié)摿?。為進(jìn)一步提高水稻的產(chǎn)量和品質(zhì),提高黑龍江省稻米生產(chǎn)在國(guó)內(nèi)外稻米市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力,設(shè)計(jì)和實(shí)施了在氮、磷施用量固定的情況下不同的硅、鉀、鎂肥料配比對(duì)寒地水稻產(chǎn)量和光合特性的影響的試驗(yàn)

2、,為得到提高寒地水稻產(chǎn)量的最佳施肥量,建立施肥模型1,完善平衡配套施肥方案,和為今后增產(chǎn)保優(yōu)合理施肥提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)參考。1材料與方法1.1試驗(yàn)材料與試驗(yàn)地試驗(yàn)品種為墾鑒稻10。硅、鉀、鎂配比施用對(duì)水稻光合特性及產(chǎn)量的影響王新兵,鄭桂萍,趙洪英(黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)植物科技學(xué)院,大慶163319摘要:采用“3414”設(shè)計(jì)對(duì)硅鉀鎂三元肥料不同配比對(duì)水稻光合特性及產(chǎn)量的影響進(jìn)行了試驗(yàn)。結(jié)果表明:(1硅、鉀、鎂合理配施有利于提高水稻的產(chǎn)量和光合特性。(2本試驗(yàn)條件下,合理配施硅、鉀、鎂肥最高理論產(chǎn)量可達(dá)17602.5kg hm -2,相應(yīng)的SiO 2、K 2O 、MgO 的用量為11.25,82.8

3、,29.25kg hm -2,最佳經(jīng)濟(jì)效益理論產(chǎn)量為17592kg hm -2,相應(yīng)的SiO 2、K 2O 、MgO 施肥量為9.6,82.8,29.25kg hm -2。(3三種肥料中,鉀肥最有利于提高水稻的千粒重和平方米穗數(shù),對(duì)水稻產(chǎn)量的貢獻(xiàn)最大,鎂肥次之,硅肥對(duì)水稻產(chǎn)量貢獻(xiàn)最小。關(guān)鍵詞:水稻;硅、鉀、鎂配比;光合特性;產(chǎn)量中圖分類(lèi)號(hào):S511.062Effect of Rational Ratio of Silicon,Potassium and MagnesiumFertilizers on Photosynthetic Characters and Yield of RiceWang

4、 Xinbing ,Zheng Guiping ,Zhao Hongying(College of Plant Science and Technology,Heilongjiang August First Land reclamation University,Daqing 163319Abstract :3414design was used to study the effect of the different rational ratio of the 3dollars fertilizer of silicon,potassium andmagnesium on photosyn

5、thetic characters and yield of rice.The results as followed:(1The reasonable ratio of silicon,potassium and magnesium was advantageous to increase the yield and photosynthetic characters.(2In the experiment,under the reasonable ratio ofsilicon,potassium and magnesium,the academic highest output coul

6、d reach 17602.5kgthousand grain 、the spike number per square meter and the production of rice,the second was magnesium fertilizer and the Silicon fertilizer was the last of the three.Key words :rice;the ratio of silicon 、potassium and magnesium;photosynthetic characters ;yield 收稿日期:2008-03-21作者簡(jiǎn)介:王新

7、兵(1982-,男,黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)2006級(jí)碩士研究生。通訊作者:鄭桂萍,女,教授,碩士研究生導(dǎo)師,E-mail:dqzgp 。文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A20(4:1922Aug.2008黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)學(xué)報(bào)Journal of Heilongjiang August First Land Reclamation University第20卷第4期2008年8月文章編號(hào):1002-2090(200804-0019-04黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)學(xué)報(bào)第20卷試驗(yàn)用肥料為50%硫酸鉀、大連希林索生產(chǎn)的硅肥(Si0220%、99%七水硫酸鎂。本試驗(yàn)于2007年在黑龍江省大慶市黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)盆栽場(chǎng)進(jìn)行。試驗(yàn)地養(yǎng)

8、分含量見(jiàn)表1。表1試驗(yàn)土壤養(yǎng)分含量狀況Table1The condition of soil nutrient content on test含量堿解氮/mgkg-1189.0有效磷/mgkg-117.87有效硅/mgkg-196.38速效鉀/mgkg-1194.3交換性鎂/mgkg-15.85有機(jī)質(zhì)/%3.12PH值8.44項(xiàng)目1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)試驗(yàn)采用“3414”方案,隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),試驗(yàn)方案見(jiàn)表2。小區(qū)面積20m2,每一處理3次重復(fù)。施肥方法:硅肥全量、鉀肥的60%、鎂肥全量作基肥在最后一次水整地前施入,耙入土中810cm;40%的鉀肥做穗肥施入。氮肥和磷肥按目前常規(guī)生產(chǎn)適宜水平施用,氮肥純量

9、為111kghm-2,磷肥純量為55kghm-2。栽培方式按常規(guī)旱育稀植管理方案進(jìn)行。單排單灌,密度以每平方米30穴,每穴4苗。表2試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)Table2The design of the experiment1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14X1122222223112X2221232222121X3222222132211SiO2306060606060606090303060K2O0.055.255.20.027.655.282.955.255.255.255.227.655.227.6MgO19.519.519.519.519.519.50.09.752

10、9.2519.519.59.759.75試驗(yàn)編號(hào)編碼方案肥料用量/kghm-21.3測(cè)定項(xiàng)目葉片光合速率、氣孔導(dǎo)度和胞間CO2濃度的測(cè)定2用美國(guó)LI-COR公司生產(chǎn)的LI-6400型便攜式光合作用測(cè)定儀進(jìn)行測(cè)定,測(cè)定葉片光合作用時(shí)設(shè)定系統(tǒng)內(nèi)氣流速度為500mols-1,采用專(zhuān)用內(nèi)置紅光源,光照強(qiáng)度設(shè)定為1300molm-2s-1光量子。在晴天9001130活體測(cè)定劍葉中部的凈光合速率、氣孔導(dǎo)度和胞間CO2濃度,重復(fù)測(cè)定5片;成熟后小區(qū)單收脫粒,分析產(chǎn)量構(gòu)成因素。1.4數(shù)據(jù)分析利用DPS和EXCEL統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計(jì)分析。2結(jié)果與分析2.1硅、鉀、鎂及配比對(duì)凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、細(xì)胞間隙

11、CO2濃度的影響各處理的光合特性見(jiàn)表3,從表3結(jié)果可知各處理隨硅、鉀、鎂用量的增加水稻的凈光合速率、氣孔導(dǎo)度和胞間CO2均有增加的趨勢(shì)。其中處理5、6、7、10和11的凈光合速率明顯高于其他處理,與其相對(duì)的氣孔導(dǎo)度、胞間CO2濃度也相對(duì)較高,說(shuō)明在該生育期這幾個(gè)處理葉片的氣孔阻力較小,能增加CO2的吸收量,利于CO2在葉片內(nèi)的運(yùn)輸,提高葉片的光合作用,這幾個(gè)處理的產(chǎn)量一般也高于其他處理。在任意兩種肥料固定的情況下增施任一種肥料都可提20第4期試驗(yàn)編號(hào)及處理效應(yīng)2Si03Si16Si211Si34K05K16K27K38Mg09Mg16Mg2 10Mg3 6Si2K2Mg2 12Si1K1Mg2

12、 13Si1K2Mg1 14Si2K1Mg1光合速率/molCO2m-2s-118.9b18.4b19.2b19.6a17.5d20.3b19.2c21.4a17.8b16.8c19.2a19.4a19.2b19.6a17.5c19.1b氣孔導(dǎo)度/molH2Om-2s-10.2998c0.3208b0.3588a0.3957a0.3326b0.3947a0.3588a0.3919a0.2677c0.2781b0.3588a0.3678a0.2689b0.1786d0.2435c0.354a胞間CO2濃度/molCO2mol-1216.6c275.1a196.2d238.4b236a234.5a

13、196.2c224.2b177.9d225.2b196.2c232.9a196.2b151.5c199.5b224.5a高關(guān)合特性,不同的硅鉀鎂配比中以處理12的凈光合速率最高,其次為處理6處理14和處理13,說(shuō)明合理配施硅鉀鎂可提高水稻生育后期的光合特性,延長(zhǎng)光合作用的持續(xù)天數(shù),具有較高的增產(chǎn)潛力。表3硅、鉀、鎂不同配比水稻光合特性測(cè)定結(jié)果及組合間的多重比較Table3The result of photosynthetic traits and comparison of combination under different ratio of silicon、potassium and

14、magnesium 注:表中同列不同小寫(xiě)字母數(shù)值間差異顯著。2.2不同施肥處理對(duì)水稻產(chǎn)量構(gòu)成及部分性狀的影響各個(gè)處理的產(chǎn)量構(gòu)成因素調(diào)查結(jié)果可見(jiàn)表4。按照最優(yōu)設(shè)計(jì)模型分析,SiO2(x1、K2O(x2、MgO(x3與平方米穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重的回歸方程分別為: y1=591.3+36.4x1-97.8x2-70.3x3+3.9x12+7.8x22+ 52.1x32-3.0x1x2-40.4x1x3+50.7x2x3y2=89.6+7.7x1+1.8x2-4.7x3-1.3x12-0.2x22-1.1x32-0.1x1x2+1.5x1x3+0.8x2x3y3=23.8+0.5x1-1.7x2+1.

15、1x3-0.03x12+0.01x22+ 0.13x32+0.2x1x2-0.8x1x3+0.5x2x3方程(1中平方米穗數(shù)受鉀的影響最大,鎂次之,硅的影響最小,方程(2中穗粒數(shù)受硅影響最大,其次為鎂,鉀的作用效果最小,方程(3中千粒重受鉀影響較大,其次為鎂,硅對(duì)千粒重影響最小。綜上可見(jiàn),影響水稻產(chǎn)量的主要是鉀鎂肥,硅肥影響較小。表4各處理產(chǎn)量構(gòu)成及部分植株性狀Table4Yield structure of different treatments and part plant characters處理編號(hào)1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Ms F 株高cm8

16、8.286.787.185.991.488.491.786.785.591.988.886.485.990.748.994.61*穗長(zhǎng)cm16.015.515.815.916.316.517.116.415.816.116.315.915.616.41.41.97*穗數(shù)個(gè)/m2588.8592.5480.0585.0528.8540.0588.8491.3517.5626.3543.8537.8458.6566.317.67.3*實(shí)粒粒/穗82.077.410390.293.293.597.394.992.194.488.090.098.395.6272.74.8*穗粒數(shù)粒/穗89.686.4

17、110.498.0102.9100.2104.9101.897.4102.998.0100.3103.4101.7236.54.1*結(jié)實(shí)率%90.888.492.491.489.692.892.192.894.391.088.788.594.893.60.00244.05*千粒重%24.222.422.722.922.523.622.823.123.222.723.022.721.423.02.53.7*理論測(cè)產(chǎn)kghm-211668.510285.5111931207811098.511893.513072.510771.51106113399.510999.5110079651124713

18、6934.15.7*王新兵等:硅、鉀、鎂配比施用對(duì)水稻光合特性及產(chǎn)量的影響21黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)學(xué)報(bào)第20卷從表4可以看出,8個(gè)調(diào)查性狀的各處理間差異均達(dá)極顯著,說(shuō)明硅、鉀、鎂的不同配比對(duì)植株發(fā)育及產(chǎn)量形成均有確實(shí)的影響,這提示我們,通過(guò)不同施用配比調(diào)控和協(xié)調(diào)好各部分的關(guān)系才能得到理想的產(chǎn)量。2.3水稻硅、鉀、鎂最佳施用量分析將試驗(yàn)的產(chǎn)量進(jìn)行回歸分析3,建立回歸方程,并得到回歸系數(shù)。用y表示產(chǎn)量,x1表示施純硅量,x2表示施純鉀量,x3表示施純鎂量,對(duì)各處理產(chǎn)量及硅鉀鎂施用純量進(jìn)行肥料效應(yīng)模型擬合,得到多元回歸方程式如下:y=780.7+143.8x1-158.9x2-176.3x3-8.2x12+9.9x22+ 58.1x32-3.2x1x2-56.1x1x3+100.6x2x3經(jīng)回歸系數(shù)的顯著性檢驗(yàn)達(dá)顯著水平F= 22.58,復(fù)相關(guān)系數(shù)R2=0.9807。說(shuō)明產(chǎn)量與硅、鉀、鎂的施用量呈顯著正相關(guān),優(yōu)化出方程的最高產(chǎn)量為17602.5kghm-2,相應(yīng)的SiO2、K2O、MgO的用量為11.25,82.8,29.25kghm-2,最佳經(jīng)濟(jì)效益產(chǎn)量為17592kghm-2,(單價(jià)SiO21.6