硅_钾_镁配比施用对水稻光合特性及产量的影响

1、第4期水稻是我国的主要粮食作物,为提高水稻产量,合理的氮、磷、钾肥料配比前人已做了大量的研究,水稻对氮、磷、钾的需肥规律也已基本了解,但针对及硅钾镁配比施用的研究却少见报道,尤其是在寒地稻区这方面的报道更是少见。黑龙江省属于寒地稻作区,水稻种植面积居北方14省市(区之首,占东北粳稻种植面积的一半以上,其中黑龙江垦区拥有全国最大的优质商品粮生产基地,粳稻生产在国内及国际粳米生产与贸易中具有举足轻重的地位,有巨大的发展潜力。为进一步提高水稻的产量和品质,提高黑龙江省稻米生产在国内外稻米市场上的竞争力,设计和实施了在氮、磷施用量固定的情况下不同的硅、钾、镁肥料配比对寒地水稻产量和光合特性的影响的试验

2、,为得到提高寒地水稻产量的最佳施肥量,建立施肥模型1,完善平衡配套施肥方案,和为今后增产保优合理施肥提供科学依据和技术参考。1材料与方法1.1试验材料与试验地试验品种为垦鉴稻10。硅、钾、镁配比施用对水稻光合特性及产量的影响王新兵,郑桂萍,赵洪英(黑龙江八一农垦大学植物科技学院,大庆163319摘要:采用“3414”设计对硅钾镁三元肥料不同配比对水稻光合特性及产量的影响进行了试验。结果表明:(1硅、钾、镁合理配施有利于提高水稻的产量和光合特性。(2本试验条件下,合理配施硅、钾、镁肥最高理论产量可达17602.5kg hm -2,相应的SiO 2、K 2O 、MgO 的用量为11.25,82.8

3、,29.25kg hm -2,最佳经济效益理论产量为17592kg hm -2,相应的SiO 2、K 2O 、MgO 施肥量为9.6,82.8,29.25kg hm -2。(3三种肥料中,钾肥最有利于提高水稻的千粒重和平方米穗数,对水稻产量的贡献最大,镁肥次之,硅肥对水稻产量贡献最小。关键词:水稻;硅、钾、镁配比;光合特性;产量中图分类号: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 17602.5kghm -2,the amount of SiO 2、K 2O and MgO was respectively 11.25、82.8and 29.25kg hm -2,the best economic output was17592kg hm -2,the amount of SiO 2、K 2O and MgO was respectively 9.6、82.8and29.25kg hm -2.(3In the three fertilizer,potassium fertilizer was most remarkable to promote the

7、weight ofthousand 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作者简介:王新兵(1982-,

8、男,黑龙江八一农垦大学2006级硕士研究生。通讯作者:郑桂萍,女,教授,硕士研究生导师,E-mail:dqzgp 。文献标识码:A20(4:1922Aug.2008黑龙江八一农垦大学学报Journal of Heilongjiang August First Land Reclamation University第20卷第4期2008年8月文章编号:1002-2090(200804-0019-04黑龙江八一农垦大学学报第20卷试验用肥料为50%硫酸钾、大连希林索生产的硅肥(Si0220%、99%七水硫酸镁。本试验于2007年在黑龙江省大庆市黑龙江八一农垦大学盆栽场进行。试验地养分含量见表1。表

9、1试验土壤养分含量状况Table1The condition of soil nutrient content on test含量碱解氮/mgkg-1189.0有效磷/mgkg-117.87有效硅/mgkg-196.38速效钾/mgkg-1194.3交换性镁/mgkg-15.85有机质/%3.12PH值8.44项目1.2试验设计试验采用“3414”方案,随机区组设计,试验方案见表2。小区面积20m2,每一处理3次重复。施肥方法:硅肥全量、钾肥的60%、镁肥全量作基肥在最后一次水整地前施入,耙入土中810cm;40%的钾肥做穗肥施入。氮肥和磷肥按目前常规生产适宜水平施用,氮肥纯量为111kghm

10、-2,磷肥纯量为55kghm-2。栽培方式按常规旱育稀植管理方案进行。单排单灌,密度以每平方米30穴,每穴4苗。表2试验方案设计Table2The design of the experiment1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14X1122222223112X2221232222121X3222222132211SiO2306060606060606090303060K2O0.055.255.20.027.655.282.955.255.255.255.227.655.227.6MgO19.519.519.519.519.519.50.09.7529.2519.5

11、19.59.759.75试验编号编码方案肥料用量/kghm-21.3测定项目叶片光合速率、气孔导度和胞间CO2浓度的测定2用美国LI-COR公司生产的LI-6400型便携式光合作用测定仪进行测定,测定叶片光合作用时设定系统内气流速度为500mols-1,采用专用内置红光源,光照强度设定为1300molm-2s-1光量子。在晴天9001130活体测定剑叶中部的净光合速率、气孔导度和胞间CO2浓度,重复测定5片;成熟后小区单收脱粒,分析产量构成因素。1.4数据分析利用DPS和EXCEL统计软件进行数据处理和统计分析。2结果与分析2.1硅、钾、镁及配比对净光合速率、气孔导度、细胞间隙CO2浓度的影响

12、各处理的光合特性见表3,从表3结果可知各处理随硅、钾、镁用量的增加水稻的净光合速率、气孔导度和胞间CO2均有增加的趋势。其中处理5、6、7、10和11的净光合速率明显高于其他处理,与其相对的气孔导度、胞间CO2浓度也相对较高,说明在该生育期这几个处理叶片的气孔阻力较小,能增加CO2的吸收量,利于CO2在叶片内的运输,提高叶片的光合作用,这几个处理的产量一般也高于其他处理。在任意两种肥料固定的情况下增施任一种肥料都可提20第4期试验编号及处理效应2Si03Si16Si211Si34K05K16K27K38Mg09Mg16Mg2 10Mg3 6Si2K2Mg2 12Si1K1Mg2 13Si1K2

13、Mg1 14Si2K1Mg1光合速率/molCO2m-2s-118.9b18.4b19.2b19.6a17.5d20.3b19.2c21.4a17.8b16.8c19.2a19.4a19.2b19.6a17.5c19.1b气孔导度/molH2Om-2s-10.2998c0.3208b0.3588a0.3957a0.3326b0.3947a0.3588a0.3919a0.2677c0.2781b0.3588a0.3678a0.2689b0.1786d0.2435c0.354a胞间CO2浓度/molCO2mol-1216.6c275.1a196.2d238.4b236a234.5a196.2c22

14、4.2b177.9d225.2b196.2c232.9a196.2b151.5c199.5b224.5a高关合特性,不同的硅钾镁配比中以处理12的净光合速率最高,其次为处理6处理14和处理13,说明合理配施硅钾镁可提高水稻生育后期的光合特性,延长光合作用的持续天数,具有较高的增产潜力。表3硅、钾、镁不同配比水稻光合特性测定结果及组合间的多重比较Table3The result of photosynthetic traits and comparison of combination under different ratio of silicon、potassium and magnesiu

15、m 注:表中同列不同小写字母数值间差异显著。2.2不同施肥处理对水稻产量构成及部分性状的影响各个处理的产量构成因素调查结果可见表4。按照最优设计模型分析,SiO2(x1、K2O(x2、MgO(x3与平方米穗数、穗粒数、千粒重的回归方程分别为: 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+1.1x3-0.03

16、x12+0.01x22+ 0.13x32+0.2x1x2-0.8x1x3+0.5x2x3方程(1中平方米穗数受钾的影响最大,镁次之,硅的影响最小,方程(2中穗粒数受硅影响最大,其次为镁,钾的作用效果最小,方程(3中千粒重受钾影响较大,其次为镁,硅对千粒重影响最小。综上可见,影响水稻产量的主要是钾镁肥,硅肥影响较小。表4各处理产量构成及部分植株性状Table4Yield structure of different treatments and part plant characters处理编号1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Ms F 株高cm88.286.78

17、7.185.991.488.491.786.785.591.988.886.485.990.748.994.61*穗长cm16.015.515.815.916.316.517.116.415.816.116.315.915.616.41.41.97*穗数个/m2588.8592.5480.0585.0528.8540.0588.8491.3517.5626.3543.8537.8458.6566.317.67.3*实粒粒/穗82.077.410390.293.293.597.394.992.194.488.090.098.395.6272.74.8*穗粒数粒/穗89.686.4110.498.

18、0102.9100.2104.9101.897.4102.998.0100.3103.4101.7236.54.1*结实率%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*理论测产kghm-211668.510285.5111931207811098.511893.513072.510771.51106113399.510999.51100796511247136934.15.

19、7*王新兵等:硅、钾、镁配比施用对水稻光合特性及产量的影响21黑龙江八一农垦大学学报第20卷从表4可以看出,8个调查性状的各处理间差异均达极显著,说明硅、钾、镁的不同配比对植株发育及产量形成均有确实的影响,这提示我们,通过不同施用配比调控和协调好各部分的关系才能得到理想的产量。2.3水稻硅、钾、镁最佳施用量分析将试验的产量进行回归分析3,建立回归方程,并得到回归系数。用y表示产量,x1表示施纯硅量,x2表示施纯钾量,x3表示施纯镁量,对各处理产量及硅钾镁施用纯量进行肥料效应模型拟合,得到多元回归方程式如下:y=780.7+143.8x1-158.9x2-176.3x3-8.2x12+9.9x22+ 58.1x32-3.2x1x2-56.1x1x3+100.6x2x3经回归系数的显著性检验达显著水平F= 22.58,复相关系数R2=0.9807。说明产量与硅、钾、镁的施用量呈显著正相关,优化出方程的最高产量为17602.5kghm-2,相应的SiO2、K2O、MgO的用量为11.25,82.8,29.25kghm-2,最佳