于洪喜,徐年龍,陳春英,王 振,王 升,葉仁宏 (江蘇省鹽城農墾農業科學研究所,江蘇鹽城 224314)
倒伏是作物生產中普遍存在的問題。倒伏后,水稻葉片相互疊加,光合面積和群體光合效率降低,從而影響谷粒充實,出現落粒、癟粒、穗發芽等現象。倒伏會造成收割困難,增加稻谷損失率,降低水稻產量和品質[1-4]。水稻倒伏性受品種遺傳特性、栽培措施以及環境條件影響。除選育抗倒品種和建立合理的肥水管理措施外,目前利用植物生長調節劑來提高水稻抗倒性是最直接、有效的方法[5]。
勁豐、多效唑和矮壯豐是目前生產上應用最廣的植物生長調節劑。勁豐是新型稻麥增產抗倒營養劑,利用維生素、植物活力劑和微量元素為主要成分復配而成,在稻麥上施用不僅具有抗倒伏作用,而且還能使稻麥增產,達到抗倒與增產的有機統一[6-7]。多效唑是一種三唑類植物生長延緩劑,主要通過根系從土壤進入植株體內,具有抑制莖枝伸長、延緩植物生長、促進分蘗發生,使植物矮壯防止倒伏等多種效果[8-9]。矮壯豐是小麥、水稻等作物防倒功能性調節劑,主要成分為具有生化活性的腐植酸鉀、抗倒酯等,能提高作物莖稈的柔韌性,防止早衰,增強灌漿機能,提高結實率,有效防止倒伏[10]。近年來,以上3種調節劑產品均有較大市場應用面積,但生產上由于生長調節劑的使用不當,如過量噴施,會對產量和品質造成極大的影響。為探明這3種生長調節劑對水稻抗倒性的影響機理,該研究以武育粳3號為材料,在拔節期對其噴施或撒施不同濃度的生長調節劑,通過對水稻莖稈質量、抗倒性、水稻產量及產量構成的分析,揭示3種生產調節劑對水稻抗倒調控的差異,旨在為水稻抗倒栽培提供一定的技術支持。
1.1 試驗材料 供試水稻品種為武育粳3號。
1.2 試驗時間及試驗地概況 試驗于2014年在江蘇省鹽城農墾農業科學研究所試驗田進行。前茬為小麥,土壤有機質含量 22.0 g/kg,全氮含量 1.5 g/kg,堿解氮含量 118.0 mg/kg,速效磷含量 17.5 mg/kg,緩效鉀含量 646.0 mg/kg,速效鉀含量 97.0 mg/kg,土壤 pH 7.9。
1.3 試驗設計 2014年5月16日硬盤育秧,6月20日洋馬4 行機栽插。行株距30.0 cm ×9.8 cm,密度28.5 萬穴/hm2,每穴3~4株。施基肥二胺150 kg/hm2,尿素75 kg/hm2,移栽后7 d施分蘗肥,尿素150 kg/hm2,移栽后14 d施分蘗肥,尿素165 kg/hm2,倒4葉期施促花肥,尿素180 kg/hm2,倒2葉期施保花肥,尿素105 kg/hm2。全生育期合計施氮334.5 kg/hm2,五氧化二磷72.0 kg/hm2。水漿管理與病蟲害防治同其他大田。
試驗采用裂區設置,主區為生長調節劑,副區為施用水平,小區面積25 m×12 m=300 m2,3次重復。共設8個處理,分別為噴施勁豐(淮安市飛龍技術貿易公司),設1 350 ml/hm2(T1)和1 800 ml/hm2(T2)2個水平;噴施多效唑(有效成分15%,鹽城利民農化有限公司),設750 g/hm2(T3)、900 g/hm2(拌土撒施,T4)和1 125 g/hm2(T5)3個水平;噴施矮壯豐(揚州春泉科技有限公司),設750 ml/hm2(T6)和1 050 ml/hm2(T7)2個水平,以及清水對照(CK)。在水稻拔節期,用噴霧筒噴施,噴施量為60 ml/m2,噴霧時以植株上部葉片濕潤又不滴水為標準,對照噴等量清水。
1.4 測定項目與方法 在各小區選擇同日抽穗,長相一致的主莖掛牌標記,用于莖稈抗折力等指標的測定以及成熟期考種。莖稈抗折力測定參考張豐轉[11]和姜照偉[12]的方法,自行設計測定抗折力的簡單器材。在齊穗25 d從田間取回莖稈,保留葉鞘、葉片和穗子,并保持不失水。分別將基部第1、2節間置于測定器上,該節間中點與測定器中點對應(支點間距5 cm,不足5 cm的節間將支點延至相鄰間節進行測定),在中點掛一盤子,逐漸加入砝碼,直至莖稈折斷,此時砝碼及盤子的重量即為該節間的抗折力(g)。
計算公式:節間彎曲力矩=節間基部至穗頂的高度×節間基部至穗頂的鮮重
成熟期每小區選取20株主莖,測量株高、莖稈節間長度等性狀,并考察其產量構成因素,且各小區隨機選取3個點,每點實收5 m2計產。
2.1 不同植物生長調節劑處理對武育粳3號植株性狀的影響
2.1.1 對株高的影響。株高是衡量水稻抗倒性的重要特征之一。由圖1可見,不同生長調節劑均能降低武育粳3號的株高,處理間株高各異。其中,以多效唑處理的T3、T4、T5處理株高降低最顯著;其次為勁豐1 800 ml/hm2處理;勁豐1 350 ml/hm2和矮壯豐處理對武育粳3號株高影響不顯著。表明不同調節劑對武育粳3號株高均有影響,其效果大小與施用濃度密切相關。
2.1.2 對各節間長度的影響。從表1可以看出,T1、T2、T4和T7處理均能有效降低穗下節(倒1節)長度,T3、T5、T6處理對倒1節間長度無明顯影響;T1、T2、T6、T7處理還顯著減少了倒2節間長度,T3、T4、T5對倒2節間長度影響較小。此外,T5顯著減少了倒4、5、6節間(即基部第1~3節間)總長度5.3 cm;其余處理對基部節間影響不顯著。由此可知,勁豐處理主要縮短倒1、2、3節間長度,對倒4、5、6節間影響不顯著;多效唑處理則相反,矮壯豐對水稻植株節間效果與勁豐相似,但效果不如勁豐明顯。
2.2 不同植物生長調節劑處理對武育粳3號植株抗倒性的影響 從表2可以看出,勁豐、多效唑和矮壯豐處理均能增加水稻基部1、2節間的抗折力。其中,以1 125 g/hm2多效唑處理(T5)效果最顯著。勁豐處理也能增加水稻基部1、2節間的抗折力,其中以1 800 ml/hm2濃度處理較好。矮壯豐能提高水稻基部1、2節間的抗折力,但效果不顯著。各處理均降低了水稻基部1、2節間的倒伏指數。可知,勁豐、多效唑和矮壯豐對水稻莖稈機械強度均有影響,能有效提高水稻的抗倒伏能力,降低倒伏指數。
表1 不同植物生長調節劑處理對武育粳3號各節間長度的影響cm
2.3 不同植物生長調節劑對武育粳3號產量及其構成的影響 由表3可知,各處理對水稻成穗數影響不大。不同濃度的勁豐和矮壯豐處理均能增加水稻實粒數,T7效果最明顯,較對照增加4.4粒,其次是T2處理增加3.8粒,而多效唑處理均表現為減少,T5減少最多,為8.1粒。但多效唑處理增加了水稻的結實率。各處理對水稻千粒重均有增加,以勁豐1 800 ml/hm2處理效果最顯著。同時,勁豐1 800 ml/hm2處理還顯著增加了水稻的實際產量,較對照增產5.7%,其次為矮壯豐處理,而不同濃度的多效唑處理均降低了水稻產量。
3.1 不同植物生長調節劑處理對武育粳3號植株抗倒性的影響 水稻株高和莖稈抗折力是衡量水稻植株抗倒伏能力大小的重要指標。該試驗中,在水稻拔節期施用勁豐、多效唑和矮壯豐對水稻株高均有影響,但不同的生長調節劑處理對植株的作用部位不同。勁豐主要降低穗莖節間長度;多效唑則主要縮短基部節間長度,對上部節間長度無顯著影響;矮壯豐既能縮短上部節間長度又能降低基部節間長度,但以基部節間縮短效果最顯著。此外,各處理均能顯著增加水稻基部1、2節間的抗折力,降低了倒伏指數,從而提高了水稻的抗倒能力。可見,勁豐、多效唑和矮壯豐均能起到降低水稻株高,提高植株抗倒伏能力的效果。
表3 不同植物生長調節劑處理對武育粳3號產量及其構成的影響
3.2 不同植物生長調節劑處理對武育粳3號產量及其構成的影響 作物對多效唑的吸收主要是通過根系進行[9],所以撒施較噴施效果明顯,但在實際應用中往往因濃度過大易造成抽穗困難與包頸,同時土壤殘留嚴重,影響后茬作物的生長。前人研究表明,在拔節期施用多效唑會影響水稻穗的分化,對水稻穗粒的發育產生負效應,導致穗粒數減少、不孕小穗增多[6,13]。也有報道認為,在分蘗后期施用,會抑制小分蘗生長,降低分蘗成穗率[14]。從多效唑在農場多年應用來看,在水稻秧苗期使用可以培育矮壯多蘗壯秧,增強根系活力,縮短機插秧緩苗時間,但濃度不宜過高。
拔節時施用勁豐和矮壯豐,能明顯提高實粒數和子粒飽滿度,進而提高產量,而多效唑施用后減少了每穗實粒數,雖提高了結實率,但降低了最終產量,這與黃偉浩等[13-14]人的結論一致。各處理均提高了千粒重,其原因可能與生長調節劑能延緩葉片衰老,促進干物質的積累,從而提高子粒飽滿度有關。該試驗中,以T2(噴施1 800 ml/hm2莖豐)和T7(噴施1 050 ml/hm2矮壯豐)處理增產較為顯著。
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