单硅酸对滨海稻区水稻产量及稻米品质的影响_车喜庆.pdf

单硅酸对滨海稻区水稻产量及稻米品质的影响车喜庆1，郭 莉1，邢亚楠1，桑海旭1，张 阳1，夏 明1*,王洪山2（1 辽宁省盐碱地利用研究所，辽宁盘锦124010；2 辽宁省农业发展服务中心，沈阳110000）摘要：为探究单硅酸对滨海稻区水稻产量、稻米品质的影响，通过田间试验，在水稻生长分蘖末期和破口前分别喷施单硅酸（100 g/L）50 ml/667 m2，以喷等量清水为对照，调查水稻的产量性状和测定稻米的品质。研究结果表明：单硅酸能够显著提升稻谷产量，增加水稻的千粒重、实粒数以及实粒率；能够提升稻米加工和外观品质，增加水稻的精米率、整精米率，并降低垩白度；对稻米的蛋白质含量、直链淀粉含量、脂肪酸含量及食味值等营养品质无显著影响；在水稻整个生长过程中没有出现倒伏、药害等症状。因此，在滨海稻区使用单硅酸用于水稻生产安全有效。关键词：滨海稻区；单硅酸；水稻产量；稻米品质中图分类号：S481+.9文献标志码：A文章编号：16736737（2023）02003304基金项目：辽宁省“揭榜挂帅”科技计划（重点）项目（2202020642-JH1/109）；辽宁省绿色防控科技特派团（2022JH5/10400110）。收稿日期：2022-12-07作者简介：车喜庆（1988-），男，硕士，助理研究员，研究方向为水稻病害。*通讯作者：夏明(1980-)，男，硕士，副研究员，研究方向为水稻遗传育种。Effects of Monosilicic Acid on Rice Yield and Quality in Coastal Rice RegionCHE Xi-qing1,GUO Li1,XING Ya-nan1,SANG Hai-xu1,ZHANG Yang1,XIA Ming1*,WANG Hong-shan2(1 Liaoning Institute of Saline-Alkali Land Utilization,Panjin Liaoning 124010,China;2 Liaoning Agricultural Development Service Center,Shenyang 110000 China；)Abstract:To explore the effect of monosilicic acid on rice yield and quality in coastal rice region.Through fieldexperiments,50 ml/667 m2of monosilicic acid(100 g/L)was sprayed at the end of tillering and before the break,andthe yield and quality of rice were investigated by spraying the same amount of water as the control.The results showedthat monosilicic acid could significantly increase the rice yield,increase the 1000-grain weight,the number of filled grainsand the percentage of filled grains,and reduce the plant height of rice;It can improve the processing and appearancequality of rice,increase the rate of milled rice and head rice,and reduce the chalkiness;There was no significant effecton protein content,amylose content,fatty acid content and taste value of rice;In the whole growth process,there were nosymptoms of lodging and drug damage.Therefore,monosilicic acid is used for rice production safety in coastal rice area.Key words:Coastal rice area;Monosilicic acid;Rice yield;Rice quality硅（Si）是水稻生长的必须元素，在水稻生长发育过程中起着重要作用1。Si 肥有助于提高水稻对氮、磷、钾的吸收能力，进而促进水稻的光合作用和抗逆能力2，3。水稻在缺少硅肥时容易造成植株生长矮小且易感染病害4。目前研究表明，水稻对 Si 的吸收主要是以单硅酸（H4SiO4）的形式5，单硅酸聚合为多硅酸后形成硅酸溶胶，并以水合态单硅酸形式存在，易被水稻吸收利用6。虽然国内外在利用 Si 肥对水稻产量和稻米品质方面的研究多有报道，且研究表明硅肥能够增加水稻根系方面的活力，促进水稻干物质的积累，并且在提高水稻粒数、结实率和千粒重等方面都有显著的促进作用7，8，利于提高水稻产量并改善其品质9。但是在辽宁滨海稻区，还未见直接利用单硅酸对稻研 究 报 告Vol.53 No.233-DOI:10.16170/ki.1673-6737.2023.02.008表 1单硅酸对水稻产量的影响注：不同小字母表示处理间差异达 5%显著水平。下同。处理千粒重（g）株高（cm）有效穗数（穗/穴）实粒数（粒/穗）实粒率(%)实测产量（kg/667 m2）增产量（kg/667 m2）单硅酸26.19 a102.84 a21.36 a132.64 a92.82 a861.1 a63.9CK25.23 b104.88 a22.17 a126.74 b90.61 b797.2 b0米产量和品质影响的相关报道。因此，本研究通过大田试验，在水稻生长的分蘖末期和破口前分别施用单硅酸，以此探究单硅酸对滨海稻区水稻增产、提升稻米品质等方面的效果，为单硅酸的推广应用提供科学依据。1材料与方法1.1试验地概况试验地点：辽宁省盐碱地利用研究所试验基地。土壤试验地为多年耕作的老稻田，土壤为滨海盐 渍 型 水 稻 土，pH 值 7.57.7，有 机 质 含 量2.26%。耕层土壤除具有较高盐分以外，还缺少磷钾锌肥。田间主要杂草为禾本科杂草、莎草科杂草、阔叶草以及水生藻类。1.2试验材料供试产品：融地美（产品名），硅含量：单硅酸100 g/L，产品由美国太瑞科技国际有限公司生产，北京成禾佳信农资贸易有限公司提供。供试水稻品种：盐丰 47，该品种为中熟品种，分蘖力强。供试肥料：大地丰掺混复合肥 N-P2O5-K2O（总养分：54%，Zn0.02%。厂址：辽宁省凌海市）。1.3试验方法田间栽培的行穴距分别为：行距 30 cm、穴距15 cm。育苗时间为 4 月 15 日，插秧时间为 5 月22 日。示范区共 2 个处理，大区设置。每处理区面积为 333 m2，共 666 m2。小区边缘设保护行。所有栽培条件均匀一致。本次试验共进行两次喷单硅酸，喷药时间分别为 7 月 1 日、8 月 3 日；于 5 月 9日施底肥大地丰 40 kg/667 m2。单硅酸使用背负式工农 16 型喷雾器均匀喷雾。病虫草害田间正常防治。两个处理分别为：CK（喷等量清水），单硅酸处理（每次均以 50 ml/667 m2喷液量）。本田在每次喷雾后两周左右观察水稻生长情况。于 10 月 10 日，对角线 5 点取样法取样，每个点取 1 m2，晾干后测产，计算各个处理的 667 m2产量。同时采用 5 点取样法取样，并进行室内考种。稻谷收获后进行实测产量，放置于阴凉干燥处风干后用于品质测定。糙米率、精米率、整精米率参照 NY/T83-2017 米质测定方法10测定；白度、透明度、精白度采用日本佐竹 MM1D 型精白度仪测定；垩白粒率、垩白度、粒型（长宽比）均由JMWT12 大米外观品质检查仪测定；直链淀粉、蛋白质及米粒食味值采用日本佐竹（TASTE ANA-LYZER）近红外谷物品质分析仪测定；脂肪酸含量由 FOSS 近红外谷物品质分析仪（Infratec TM1241）测定。2试验结果2.1单硅酸对水稻产量的影响通过表 1 可知，对比喷等量清水对照处理，喷施单硅酸能够促进水稻的千粒重、实粒数以及实粒率的增加，且实测产量增产显著，实测产量达到了 861.1 kg/667 m2，相 比 对 照 处 理 的 797.2kg/667 m2，稻谷增产量为 63.9 kg/667 m2，增产率达到 8.0%；但是对有效穗数、株高均没有显著影响。由此可见，喷施单硅酸能够有效促进水稻多个产量性状的提升，并最终增加水稻的产量。2.2单硅酸对稻米加工品质和外观品质影响通过表 2 可知，喷施单硅酸对稻米糙米率、垩白粒率、粒型及透明度等加工品质和外观品质无显著影响。但是对精米率、整精米率和垩白度影响显著，单硅酸处理后稻米的精米率、整精米率和垩白度分别为 66.01%、86.6%和 3.8%，均显著优于对照处理。由此可见，喷施单硅酸能够显著促进稻米的精米率、整精米率的提升，并降低稻米的垩白度。2.3单硅酸对稻米营养品质的影响通过表 3 可知，与对照处理相比，喷施单硅酸车喜庆等单硅酸对滨海稻区水稻产量及稻米品质的影响研 究 报 告34-对稻米的蛋白质含量、直链淀粉含量、脂肪酸含量及食味值等稻米营养品质无显著变化。由此可见，喷施单硅酸对稻米的营养品质无显著影响。3讨论水稻是硅富集植物，在农业生产上喷施硅肥能够提高水稻对土壤养分的利用效率，并增加水稻产量，对水稻的有效穗、穗粒数、结实率和千粒重都有促进作用11。前人研究报道表明，水溶性硅肥能够增加水稻产量 3%-8%12，13。本研究在水稻生长的分蘖末期和破口前分别喷施单硅酸（100g/L）50 ml/667 m2，能够有效提升水稻的产量性状，并最终增加水稻的产量。对水稻的千粒重、实粒数以及实粒率都有增加，这与刘永贤等14报道的喷施叶面硅肥可显著提高水稻产量相一致。这是由于剑叶是水稻产量碳水化合物的主要来源，在分蘖末期施用硅肥，剑叶还没长出来，硅肥能够将镉留在水稻的茎和叶，镉在稻米中的累积降低，进而增加了稻米的产量15。还有人认为水稻增产是因为提高了水稻分蘖、结实率、千粒重和成穗数导致的16，以及硅肥能够降低高氮对水稻产生的负面影响17，降低水稻的倒伏风险18。本研究中施用单硅酸同样降低了水稻的株高，这与前人的观点一致。本研究对喷施单硅酸处理和对照处理的米质分别测定的结果表明，喷施单硅酸对稻米的糙米率、垩白粒率、粒型及透明度等加工品质和外观品质无显著影响，但是对精米率、整精米率和垩白度均有优化作用，对稻米的蛋白质含量、直链淀粉含量、脂肪酸含量及食味值等稻米营养品质无显著影响，这与前人相关研究认为的硅肥能显著提高水稻产量和整精米率，降低垩白度，对稻米食味值等无影响相一致19，与潘韬文等20认为的硅肥能降低稻米的直链淀粉含量不一致，但和其报道的能够降低水稻垩白度相一致。4结论在田间施用单硅酸（100 g/L）50 ml/667m2，能够促进水稻千粒重、实粒数、实粒率的增加，且增加稻谷产量 63.9 kg/667 m2，增产率为 8.0%；提升稻米加工和外观品质，增加水稻的精米率、整精米率，并降低垩白度；对稻米的蛋白质含量、直链淀粉含量、脂肪酸含量及食味值等营养品质均无显著影响；在水稻整个生长过程中，水稻没有出现倒伏、药害等症状。因此，在水稻生长分蘖末期和破口前喷施单硅酸，对滨海稻区水稻的产量和稻米品质均有提升作用。参考文献:1 Ma J F,Takahashi E.Soil,fertilizer,and plant siliconresearch in JapanM.Amsterdam,2002.2 孙玉华.