不同用量緩釋氮對超級稻節間長度和抗倒性的影響

摘要：以超級稻組合８８Ｓ／１１２８和準兩優５２７為試驗材料，研究金正大緩釋氮對超級稻的節間結構和抗倒性的影響。結果表明，隨著氮用量的增加，兩品種基部的倒５和倒４節間長度均增加；在0~315 kg/hm2施氮處理下，組合８８Ｓ／１１２８比準兩優５２７的基部倒５和倒４節間分別短３５％和３０％，中部倒３節間短１２％，相反，上部的倒２、倒１節間分別長８％和２％，表現出不同的節間結構。隨著施氮量的增加，兩品種的各節間的抗折力下降，組合８８Ｓ／１１２８在各種氮素水平下抗折力均大于準兩優５２７，表現出強的抗倒伏能力；組合８８Ｓ／１１２８的基部節間倒伏指數均在２００以下，沒有倒伏，而準兩優５２７在２７０、３１５ ｋｇ／ｈｍ２施氮量下大都大于２００，成熟期出現倒伏。

關鍵詞：超級雜交稻；緩釋氮；節間長度；抗折力；倒伏指數

中圖分類號：Ｓ５１１．０６２；Ｓ１４３．１＋５ 文獻標識碼：Ａ 文章編號：0439－８114（２０11）03－0472-04

Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ Ｓｌｏｗ－ｒｅｌｅａｓｅ Ｎｉｔｒｏｇｅｎ Ｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｎ Ｉｎｔｅｒｎｏｄｅｓ Ｌｅｎｇｔｈ ａｎｄ Ｌｏｄｇｉｎｇ Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｏｆ Ｓｕｐｅｒ Ｈｙｂｒｉｄ Ｒｉｃｅ

ＷＡＮＧ Ｘｉａｏ－ｌｉｎｇ１，ＸＵ Ｆｅｎｇ－ｙｉｎｇ１，ＭＡ Ｇｕｏ－ｈｕｉ１，２，ＴＩＡＮ Ｘｉａｏ－ｈａｉ１，ＺＯＵ Ｙｏｕ１

（１．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ａｇｒｏｎｏｍｙ， Ｙａｎｇｔｚｅ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｊｉｎｇｚｈｏｕ ４３４０２５， Ｈｕｂｅｉ， Ｃｈｉｎａ；

２．Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｅｎｔｅｒ ｏｆ Ｈｙｂｒｉｄ Ｒｉｃｅ， Ｃｈａｎｇｓｈａ ４１０１２５， Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ Ｊｉｎｚｈｅｎｇｄａ ｓｌｏｗ－ｒｅｌｅａｓｅ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ（ＳＲＮＦ） ｏｎ ｉｎｔｅｒｎｏｄｅｓ ｌｅｎｇｔｈ ａｎｄ ｌｏｄｇｉｎｇ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｏｆｓｕｐｅｒ－ｒｉｃｅ ｗｅｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｖａｒｉｅｔｉｅｓ ｏｆ ８８Ｓ／１１２８（８８Ｓ） ａｎｄ Ｚｈｕｎｌｉａｎｇｙｏｕ－５２７（Ｚ－５２７） ａｓ experimental ｍａｔｅｒｉａｌ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ as ｔｈｅ ＳＲＮＦ ｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ， for ｔｈｅ ｌｅｎｇｔｈ ｏｆ ｔｈｅ ｆｉｆｔｈ ｉｎｔｅｒｎｏｄｅ ｃｏｕｎｔｄｏｗｎ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｔｏｐ （ｔｏｐ－５ｔｈ， ｔｈｅ ｆｏｌｌｏｗｉｎｇ ａｂｂｒｅｖｉａｔｉｏｎ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈｅ ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ｉｎｔｅｒｎｏｄｅｓ） ａｎｄ ｔｏｐ－４ｔｈ， ｗｈｉｃｈ ｗｅｒｅ ｏｎ ｔｈｅ ｌｏｗｅｒ ｐａｒｔ ｏｆ ｔｈｅ ｒｉｃｅ ｓｔｅｍ， ｂｏｔｈ ｏｆ ｔｈｅ ｔｗｏ ｖａｒｉｅｔｉｅｓ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ． Ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ｎｉｔｒｏｇｅｎ， ｔｈｅ ｌｅｎｇｔｈ ｏｆ ｔｏｐ－５ｔｈ ａｎｄ ｔｏｐ－４ｔｈ ｏｆ ｖａｒｉｅｔｙ ８８Ｓ ｗｅｒｅ ｓｈｏｒｔｅｒ ｔｈａｎ ｖａｒｉｅｔｙ Ｚ－５２７ by ３５％ ａｎｄ ３０％ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ， ａｎｄ ｔｈｅ ｍｉｄｄｌｅ ｉｎｔｅｒｎｏｄｅｓ ｏｆ ｔｏｐ－３ｒｄ ｗｅｒｅ shorter by １２％. Oｎ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒａｒｙ ｔｏｐ－２ｎｄ ａｎｄ ｔｏｐ－１ｓｔ ｗｅｒｅ ｌｏｎｇｅｒ by ８％ ａｎｄ ２％ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ． Ｔｈｅ ｔｗｏ ｖａｒｉｅｔｉｅｓ ｄｉｆｆｅｒｅｄ ｉｎ ｉｎｔｅｒｎｏｄｅｓ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ． Ｔｈｅ ｆｒａｃｔｕｒｅ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｆｏｒｃｅ ｏｆ ａｌｌ ｉｎｔｅｒｎｏｄｅｓ ｏｆ ｔｗｏ ｖａｒｉｅｔｉｅｓ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ as ｔｈｅ ＳＲＮＦ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ， ｂｕｔ every internodes ｏｆ ８８Ｓ ｗａｓ ｌａｒｇｅｒ ｔｈａｎ ｔｈｅ ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ｉｎｔｅｒｎｏｄｅｓ ｏｆ Ｚ－５２７ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ｎｉｔｒｏｇｅｎ． Ｔｈｅ ｌｏｄｇｉｎｇ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｏｆ ８８Ｓ ｗａｓ ｂｅｔｔｅｒ ｔｈａｎ Ｚ－５２７． Ａｌｌ ｏｆ ｔｈｅ ｌｏｄｇｉｎｇ ｉｎｄｅｘ ｏｆ ｔｏｐ－５ｔｈ ａｎｄ ｔｏｐ－４ｔｈ ｏｆ ８８Ｓ ｗｅｒｅ ｂｅｌｏｗ ２００ ａｎｄ ｎｏ ｌｏｄｇｉｎｇ ｏｃｃｕｒｒｅｄ. Hｏｗｅｖｅｒ， Ｚ－５２７ ｕｎｄｅｒ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｏｆ ２７０ or ３１５ ｋｇ／ｈｍ２ ｗｅｒｅ ｍｏｒｅ ｔｈａｎ ２００ ａｎｄ ｌｏｄｇｉｎｇ ａｐｐｅａｒｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｍａｔｕｒｉｔｙ ｐｅｒｉｏｄ．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｓｕｐｅｒ ｈｙｂｒｉｄ ｒｉｃｅ； ＳＲＮＦ； ｉｎｔｅｒｎｏｄｅｓ ｌｅｎｇｔｈ； ｆｒａｃｔｕｒｅ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ； ｌｏｄｇｉｎｇ ｉｎｄｅｘ

緩釋肥是一種應用親水性聚合物包裹速效肥料或者是把可溶性活性物質分散于基質中，從而控制肥料溶解，達到養分控釋的一種新型肥料。緩控釋肥料的合理施用和施用效果是作物學科的重要研究課題。水稻是我國主要的糧食作物，研究緩釋肥在水稻上的應用具有重要意義。本試驗以金正大緩釋氮為氮肥，用氮素利用效率差異明顯的超級稻品種為試驗材料，探尋緩釋氮對超級稻的節間結構和抗倒伏能力的影響，旨在為節氮抗倒尋求途徑，同時為推廣利用緩釋氮肥提供理論和技術依據。

１材料與方法

１．１材料

供試品種為耐肥性好的抗倒超級稻組合８８Ｓ／１１２８和氮高效但易倒品種準兩優５２７，由國家雜交水稻中心提供。金正大緩釋氮（７∶３的摻混尿素）由山東金正大生態工程股份有限公司提供。

試驗在湖北省荊州市長江大學試驗基地完成，試驗地有機質１０．２ ｇ／ｋｇ，速效Ｎ １１５．９ ｍｇ／ｋｇ，速效Ｐ ２５．５ ｍｇ／ｋｇ，速效Ｋ ２６４．４ ｍｇ／ｋｇ。試驗采用水育秧移栽的方法，２００９年４月２７日播種，５月２７日按２３ ｃｍ×２３ ｃｍ規格移栽，田間管理按當地水稻高產栽培方式進行。

１．２方法

１．２．１試驗設計試驗采用裂區設計。主處理為施肥水平，施用金正大緩釋氮，設計６水平，分別為０、１３５、１８０、２２５、２７０、３１５ ｋｇ／ｈｍ２；副處理為品種，組合８８Ｓ／１１２８（Ｂ１）、準兩優５２７（Ｂ２）。小區面積３０ ｍ２，３次重復，共３６個小區。小區間隔離采用田埂覆膜的方法，田埂高２０ ｃｍ、寬３０ ｃｍ，田埂間溝寬３０ ｃｍ，小區實行單獨排灌。

１．２．２試驗方法①試驗小區施肥方法：各處理均施用過磷酸鈣（Ｐ２Ｏ５）和氯化鉀（Ｋ２Ｏ），用量分別為６０、１２０ ｋｇ／ｈｍ２。各處理的磷肥和鉀肥均于插秧前１ ｄ作基肥施入，緩釋氮肥也于插秧前１ ｄ作基肥施入，基肥施入后，立即用鐵齒耙耖入５ｃｍ深的土層內。②節間性狀和抗折力（Ｆｒａｃｔｕｒｅ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ，ＦＲ）測定：抽穗期在田間選擇抽穗一致的２０個主莖作標記，成熟前７ ｄ，每小區取１０個莖，測定每個莖稈穗下節間的長度和抗折力。用重力法測定節間５ｃｍ間距的折斷重力計為抗折力。測定各節間基部至穗頂的高度和各節間基部至穗頂的鮮重，計算彎曲力矩（Ｂｅｎｄｉｎｇ ｔｏｒｑｕｅ，ＢＴ）和倒伏指數（Ｌｏｄｇｉｎｇ iｎｄｅｘ，ＬＩ）。ＢＴ＝節間基部至穗頂的高度（ｃｍ）×節間基部至穗頂的鮮重（ｇ）；ＬＩ＝（ＢＴ／ＦＲ）×１００。③考察田間實際倒伏程度。用目測分級法，以小區平均狀況目測估計倒伏程度。倒伏程度分４級記載，“０”級表示莖稈直立或基本直立，“１”級表示莖稈傾斜，與地面夾角＞４５°，“２”級表示莖稈傾彎，與地面夾角＜４５°，“３”級表示植株莖稈折斷或莖穗貼地。④成熟期進行測產和考種。收獲期每小區單打單收，計算實際產量。每小區取５蔸樣，按一般水稻考種方法進行。

２結果與分析

２．１不同氮素水平對超級雜交稻節間結構的影響

分別對基部節間長度、中部節間長度和上部節間長度進行作圖比較。不同氮素水平下超級稻基部的倒５節間比倒４節間短，在氮用量為０～２２５ ｋｇ／ｈｍ２間，組合８８Ｓ／１１２８和準兩優５２７的基部節間長度均隨施氮量的增加而逐漸增加，但組合８８Ｓ／１１２８的基部兩節間均明顯比準兩優５２７短；在０～３１５ ｋｇ／ｈｍ２施氮處理下，組合８８Ｓ／１１２８的倒５節間較準兩優５２７平均縮短了３５％，倒４節間平均縮短了３０％（圖１）。

在０、１３５ ｋｇ／ｈｍ２的低氮水平下，８８Ｓ／１１２８的倒３節間較準兩優５２７的短；隨著施氮量的增加，組合８８Ｓ／１１２８和準兩優５２７兩品種的節間長度都有增長的趨勢。在１８０、２２５ ｋｇ／ｈｍ２的中等施氮水平下，組合８８Ｓ／１１２８的倒３節間仍較準兩優５２７的短，但兩品種中部節間長度穩定，不隨施肥量的增加而上升。在２７０、３１５ ｋｇ／ｈｍ２的高氮水平下，組合８８Ｓ／１１２８的倒３節間有縮短的趨勢，而準兩優５２７的中部節間長度穩定，和中氮水平相當。在０～３１５ ｋｇ／ｈｍ２施肥處理下，組合８８Ｓ／１１２８的倒３節間較準兩優５２７平均短１２％（圖２）。

由圖３可知，在０～３１５ ｋｇ／ｈｍ２施氮處理下，組合８８Ｓ／１１２８的倒２節間和倒１節間較準兩優５２７平均分別長８％、２％，總體上兩品種上部節間長度相對穩定，不隨施肥量的增加而增加。

２．２不同氮素水平對超級雜交稻抗倒性的影響

２．２．１對節間抗折力的影響由表１可知，不同施氮量對超級稻的節間抗折力有顯著的影響；品種組合８８Ｓ／１１２８基部節間的抗折力均大于準兩優５２７，差異達到極顯著水平。總的趨勢是基部節間的抗折力大于中部節間的，中部節間的大于上部節間的；隨著施氮量的增加，基部節間的抗折力變幅較中部節間大，中部節間較上部節間大。

施氮量為０ ｋｇ／ｈｍ２處理的倒５節間抗折力最大，和其他處理相比，差異達到極顯著水平；施氮在１３５、１８０、２２５ ｋｇ／ｈｍ２的處理的抗折力相互差異不顯著，但顯著高于高氮水平２７０、３１５ ｋｇ／ｈｍ２的處理，高氮處理倒５節間抗折力較低。倒４節間各處理的抗折力均比倒５節間的低，不施氮處理的顯著高于其他施氮處理，和中氮水平處理相比差異達到顯著水平，和２７０、３１５ ｋｇ／ｈｍ２的高氮處理相比達到極顯著差異；１３５ ｋｇ／ｈｍ２施氮處理比１８０、２２５ ｋｇ／ｈｍ２處理的抗折力高，但相互間差異不顯著。

倒３節間為中部節間，０～180 ｋｇ／ｈｍ２的施氮量處理的抗折力顯著高于２７０、３１５ ｋｇ／ｈｍ２處理。倒２節間抗折力在０～１35 ｋｇ／ｈｍ２施氮水平時呈遞減態勢，差異不顯著，和高氮處理２７０、３１５ ｋｇ／ｈｍ２間的抗折力差異達到極顯著水平。倒１節間０～１３５ ｋｇ／ｈｍ２的施氮量處理和３１５ ｋｇ／ｈｍ２的施氮量處理間差異極顯著，其中３１５ ｋｇ／ｈｍ２的處理抗折力顯著低于其他處理。

由表２可知，施氮量為０ ｋｇ／ｈｍ２處理的倒５和倒４節間的倒伏指數明顯小于其他處理。１３５、１８０、２２５ ｋｇ／ｈｍ２處理的倒伏指數有遞增趨勢；高氮水平２７０、３１５ ｋｇ／ｈｍ２處理的倒伏指數相對明顯偏高。

品種組合８８Ｓ／１１２８各節間的倒伏指數總體上比準兩優５２７小；組合８８Ｓ／１１２８在最大施氮量處理中基部節間的倒伏指數低于２００，而準兩優５２７在２７０、３１５ ｋｇ／ｈｍ２的高氮水平下，基部節間的倒伏指數大都高于２００，明顯高于其他施氮處理。

２．２．２實際倒伏狀況調查結果由表３可知，在氮素使用量逐漸增加的條件下，組合８８Ｓ／１１２８表現１００％完全直立，沒有倒伏，表現出很強的抗倒伏能力；而品種準兩優５２７在施用緩釋氮的低氮處理和中氮處理中沒有倒伏，在２７０、３１５ ｋｇ／ｈｍ２高氮條件下，出現一定程度的倒伏。

瀨古秀生［１］提出倒伏指數達２００時是倒伏風險值，表現不抗倒。觀察的倒伏結果和表２中的倒伏指數指示的倒伏風險相符。

３小結與討論

３．１小結

３．１．１不同氮素水平對超級雜交稻節間結構的影響不同氮素水平下超級稻基部的倒５節間比倒４節間短，隨著施氮量的增加，基部節間長度增加，但組合８８Ｓ／１１２８的基部兩節間均比準兩優５２７明顯短，倒５節間平均縮短了３５％，倒４節間平均縮短了３０％。中部的倒３節間長度相對基部節間變化幅度減小，組合８８Ｓ／１１２８平均比準兩優５２７短１２％。組合８８Ｓ／１１２８的倒２節間和倒１節間較準兩優５２７平均分別長８％、２％，總體上兩品種上部節間長度相對穩定，不隨施肥量的增加而增加。

３．１．２不同氮素水平對超級雜交稻抗倒性的影響不同施氮量對超級稻的節間抗折力有顯著差異。組合８８Ｓ／１１２８基部節間的抗折力均大于準兩優５２７，差異極顯著。不同施氮量處理對各節間抗折力的影響顯著。總的趨勢是基部節間的抗折力大于中部節間的，中部節間的大于上部節間的；隨著施氮量的增加，基部節間的抗折力變幅較中部節間大，中部節間較上部節間大。

施氮為１３５～２２５ ｋｇ／ｈｍ２處理的倒５節間抗折力極顯著低于０ ｋｇ／ｈｍ２處理，顯著高于高氮水平２７０、３１５ ｋｇ／ｈｍ２的處理。各處理的倒４節間抗折力均比倒５節間的低，不施氮處理的顯著高于其他施氮處理，和中氮水平處理相比差異達到顯著水平，和２７０、３１５ ｋｇ／ｈｍ２高氮處理相比達到極顯著差異。中部倒３節間抗折力在０～180 ｋｇ／ｈｍ２施氮量下顯著高于２７０、３１５ ｋｇ／ｈｍ２處理。在０～１35 ｋｇ／ｈｍ２施氮量的倒２節間抗折力和高氮處理２７０、３１５ ｋｇ／ｈｍ２間的抗折力差異達到極顯著水平。０～１３５ ｋｇ／ｈｍ２施氮量的倒１節間抗折力和３１５ ｋｇ／ｈｍ２施氮量間差異極顯著，３１５ ｋｇ／ｈｍ２處理顯著低于其他處理。

品種組合８８Ｓ／１１２８的抗倒性好，在高施氮量下仍然不倒。品種準兩優５２７在高施氮量下有不同程度的倒伏發生。基部倒５、倒４節間的倒伏指數到達２００附近時，倒伏的風險極大，容易倒伏。

３．２討論

超級雜交稻要達到超高產必須以一定生物學產量為基礎，因而要求植株達到一定株高水平，但株高上升容易倒伏，高產和倒伏是生產中的一對矛盾。抗倒性強弱既與品種的遺傳特性有關，又與施肥技術尤其是氮肥的用量和施用時間相關［２］。基部節間過長是倒伏的主要原因［３］，對比組合８８Ｓ／１１２８和準兩優５２７的節間結構，基部節間較短的組合８８Ｓ／１１２８表現很強的抗倒能力，而中部節間適當，上部節間較長的節間結構，能保證一定株高，實現較高的生物學產量，利于達到高產的目標。

裴又良等［４］認為準兩優５２７在高氮水平下易倒伏，本試驗中施用緩釋氮用量２２５ ｋｇ／ｈｍ２沒有出現倒伏，２７０ ｋｇ／ｈｍ２水平下出現了一定面積的莖稈傾彎，只有５％的面積出現倒伏，３１５ ｋｇ／ｈｍ２水平下出現了大面積的傾斜和倒伏。緩釋氮能提高水稻氮素利用率和增產上的效果已經被證實［５，６］；緩釋氮由于釋放緩慢，在水稻生長的前期供氮強度和速效氮相比較低，這是否有利于塑造合理節間結構從而緩和高產和抗倒的矛盾，有待進一步研究證實。

參考文獻：

［１］ 瀨古秀生． 水稻の倒伏に關する研究［Ｊ］．九州農試匯報，１９６２，７：４１９－４９５．

［２］ 楊利，游艾青，范先鵬，等． 湖北省水稻倒伏原因與預防［Ｊ］． 湖北農業科學，２００７，４６（６）：８８０－８８２．

［３］ 李榮田，姜廷波，秋太權，等． 水稻倒伏對產量影響及倒伏和株高關系的研究［Ｊ］． 黑龍江農業科學，１９９６（１）：１３－１７．

［４］ 裴又良，方遠祥． 超級雜交稻準兩優５２７在湖南桂東的示范表現及高產栽培技術［Ｊ］． 雜交水稻，２００５，２０（２）：３７－３８．

［５］ 李方敏，艾天成，周升波，等． 緩釋氮肥對水稻的增產效果及其氮素利用率［Ｊ］． 土壤通報，２００４，３５（３）：３１１－３１５．

［６］ 鄒煜． 緩控釋肥對水稻的應用研究［Ｊ］． 山東農業科學，２００９（９）：７４－７６．