矮壯素、烯效唑和多效唑對水稻倒伏及產量的影響

姜龍，曲金玲，孫國宏，白艷鳳，孟祥海，姜寶杰，孫遠卓，董韓驍騏

(1.黑龍江省農業科學院牡丹江分院，黑龍江 牡丹江 157041；2.牡丹江市第一高級中學)

矮壯素、烯效唑和多效唑是植物生長調節劑，關于植物生長調節劑的安全與殘留問題是人們普遍關注的問題。2011年7月25日，國家農業部專家做客新華網，就植物生長調節劑的問題進行了解釋說明。周普國(時任農業部種植業管理司副司長)解釋說：植物生長調節劑包括從生物中提取的天然植物激素和仿天然人工合成的化合物，是對植物的生長發育具有促進和抑制等作用的一類物質。顧寶根(時任農業部農藥檢定所副所長)則說明了申請登記的植物生長調節劑都需進行功效試驗和一系列的殘留試驗，嚴格評審，只有證明具有較好的功效、對人畜健康安全、對環境友好才能批準登記。喬雄梧(時任國際食品法典委員會高級專家、衛生部食品衛生標準專業委員會委員)表示，植物生長調節劑一般在蔬菜水果中使用，用量極低，降解又非常快，不存在殘留超標的問題，經過國家批準使用的植物生長調節劑用在農產品上是安全的，人吃了不會危害健康。張真和(時任全國農業技術推廣服務中心首席專家)表示：植物生長調節劑的認識和推廣使用是重要的科技發現，它不僅在我國，在歐美等國家和地區也普遍使用[1]。農業部專家的解釋讓我們放心使用植物生長調節劑，科學用在水稻生產上，一定能發揮獨特的作用。

倒伏是水稻生產上面臨的一大難題,倒伏后,葉片的光合作用、莖稈的運輸功能都會受阻，導致結實率下降,空癟粒增多，品質降低，產量潛力難以發揮，并且增加收獲的難度。矯江根據生產實際情況把倒伏分為莖彎倒、莖折倒和淺根倒三種類型,認為莖折倒是生產中造成損失最重的倒伏類型，一旦發生莖折倒，稻穗正常灌漿幾乎停止，也沒有有效的補救辦法[2]。大量研究認為，莖稈倒伏與莖稈基部的特征特性有關[3-12]，本試驗通過噴施不同濃度的矮壯素、烯效唑和多效唑，研究這些植物生長調節劑對水稻倒伏及產量的影響，探究其影響機制和合理的使用濃度。

1 材料與方法

1.1 供試材料

2017年以水稻品系牡10-8為供試材料，在黑龍江省農業科學院牡丹江分院水田試驗地進行試驗。

1.2 試驗方法

試驗采用隨機區組設計，株行距30cm×17cm，每小區面積10m2，3次重復。田間管理按大田生產。矮壯素、烯效唑、多效唑各設4個處理濃度，未用藥劑處理的為對照，藥劑于分蘗末期-拔節始期(7月7日)噴施，用量50mL/m2。

表1 矮壯素、烯效唑、多效唑各處理濃度 mg·L-1

1.3 測定項目及方法

1.3.1 株高、穗長、重心高度。取莖蘗數相近的植株測定株高及穗長。重心高度的測量方法是將保持新鮮的植株水平放在食指指尖上，不斷調整支點位置使其保持平衡，從第一節末端至平衡時的支點位置即為重心高度。

1.3.2 基部抗折力、折節粗、壁厚。截取主莖基部10cm長的一段莖稈保留葉鞘。輕輕拉測力計，直到莖稈折斷，此時測力計上的示數即為該節間的抗折力(g)。接著在彎折的莖稈中間剪斷，用游標卡尺測量橢圓形中空莖稈的長短軸的內徑和外徑。

1.3.3 倒伏情況下宏觀評價體系。以抽穗后30d為準，田間觀測植株傾斜角度表示水稻的抗倒伏能力，并根據植株傾斜角度的大小將倒伏程度劃分。為便于分析，對倒伏程度進行量化處理，全部與地面傾斜角為0～39°的定為4級倒伏，全部與地面傾斜角為40°～45°的定為3級，全部與地面傾斜角在46°～60°的定為2級，全部與地面傾斜角在61°～90°度的定為1級，倒伏程度未在同一級的，按照較輕的級別加上較重級別的比例計算。

1.3.4 有效穗數、穗粒數。每小區查20穴，并計算平均每穴平均穗數，以平均穗數為標準，各小區取有代表性植株5叢，測定其每穗總粒數和每穗實粒數等性狀。

1.4 統計方法

數據處理參照蓋鈞溢主編的《試驗統計方法》[13]，用Excel進行處理。2014年做預備試驗，2015年正式試驗，2年試驗結果總體趨勢相同，本文采用2015年數據進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 方差及相關分析

調查性狀各處理的調查平均值見表1。

表2 調查性狀的平均值

首先對調查性狀進行方差分析發現，所有處理對所調查性狀均有顯著或極顯著影響(詳見表3)。進一步分析各性狀之間的相關關系、不同處理對倒伏和產量的直接和間接影響。

對表2數據進行分析，得到各性狀間的相關關系，通過計算兩組性狀的相關系數發現，折節粗、莖稈壁厚、抗折力、穗粒數、有效穗數都與產量極顯著或顯著正相關，也就是說這些性狀與產量是真實直線相關的，莖稈越粗、莖稈壁越厚、抗折力越大、穗粒數和有效穗數越多，產量越高；而倒伏程度越小，穗長越長，穗粒數越多；而倒伏程度與產量顯著負相關，倒伏程度越小，產量越高。倒伏程度與莖稈粗是顯著負相關，莖稈越粗，不易倒伏。抗折力與莖稈粗極顯著正相關，莖稈越粗，抗折力越大。

表3 調查性狀的方差及調查形狀間的相關系數

注：F0.05=2.15;F0.01=2.96 r0.05,11=0.553；r0.01，1,1=0.684

2.2 不同濃度的矮壯素、烯效唑、多效唑對性狀表現的影響

折節粗、壁厚、抗折力、倒伏程度、穗粒數、有效穗數都與產量顯著相關，為明確對這些性狀的最佳處理，通過折線圖進行比較分析。

圖1 不同濃度矮壯素、烯效唑、多效唑對倒伏程度的影響

圖2 不同濃度矮壯素、烯咬唑、多效唑對折節精的影響

圖3 不同濃度矮壯素、烯效唑、多效唑對壁的影響

圖4 不同濃度矮壯素、烯效唑、多效唑對抗折力的影響

圖5 不同濃度矮壯素、烯效唑、多效唑對的有效穗數的影響

圖6 不同濃度矮壯素、烯效唑、多效唑對的穗粒數的影響

圖7 不同濃度矮壯素、烯效唑、多效唑對產量的影響

由圖1可知，用任何濃度的矮壯素、烯效唑、多效唑都能減小植株的倒伏程度，效果最好的是5%烯效唑160mg/L濃度處理，而5%烯效唑40mg/L、80mg/L、320mg/L和15%多效唑160mg/L 、320mg/L抗倒伏效果也較好。

由圖2可知，任何濃度的矮壯素、烯效唑、多效唑都能增強植株的折節粗，尤其以50%矮壯素1600mg/L增加折節粗效果最好。

由圖3可知，而15%多效唑200mg/L和50%矮壯素1600mg/L對增加莖稈壁厚效果非常好。

由圖4可知，用50%矮壯素1600mg/L處理的莖稈抗折力最大，用50%矮壯素1200mg/L處理的莖稈抗折力也明顯優于其他處理。

由圖5可知，5%烯效唑320mg/L 、50%矮壯素1200mg/L、和15%多效唑400mg/L對增加有效穗數效果都較好。

由圖6可知，5%烯效唑80mg/L 、15%多效唑800mg/L增加穗粒數效果較好。

由圖7可知，50%矮壯素1200mg/L對增產效果最好，其次是5%烯效唑320mg/L，5%烯效唑160mg/L、5%烯效唑80mg/L和50%矮壯素800mg/L效果也較好。

由圖2～圖6可以總結各種濃度的矮壯素、烯效唑、多效唑對單一性狀的最佳處理方案，若供試材料特別需要調節某一性狀，可針對這一性狀選擇處理方案。

但生產中一般追求最高產量，為了便于機械作業，減少風險，需要提高抗倒伏能力。由圖1和圖7綜合分析，增產效果50%矮壯素1200mg/L對增產效果最好，倒伏程度在39°～45°，若收割機能收割這種倒伏程度的水稻，50%矮壯素1200mg/L則是可選擇的處理方案；5%烯效唑160mg/L產量和倒伏程度都不是最好，但倒伏程度主要在46°～60°，機械可以收割，從綜合效果分析，5%烯效唑160mg/L是最佳方案；5%烯效唑80mg/L抗倒效果最好，幾乎不倒，產量也不低，收獲機械需要倒伏級別較低的，5%烯效唑80mg/L是理想處理方案。

3 小結與討論

3.1 矮壯素、烯效唑、多效唑對倒伏及植株性狀的影響

抗倒伏效果5%烯效唑優于50%矮壯素和15%多效唑。而5%烯效唑 80mg/抗倒伏效果最好；用50%矮壯素1600mg/L效果最好；15%多效唑600～800mg/L抗倒伏效果最好。

若要調節莖稈的單一性狀，50%矮壯素1600mg/L增加折節粗效果最好；15%多效唑200mg/L和50%矮壯素1600mg/L對增加莖稈壁厚效果非常好；用50%矮壯素1600mg/L處理的莖稈抗折力最大，用50%矮壯素1200mg/L處理的莖稈抗折力也明顯優于其他處理

3.2 矮壯素、烯效唑、多效唑對產量及穗部性狀的影響

分析發現，50%矮壯素1200mg/L對增產效果最好，其次是5%烯效唑320mg/L，5%烯效唑160mg/L、5%烯效唑80mg/L和50%矮壯素800mg/L效果也較好。

針對穗部性狀得知，5%烯效唑320mg/L 、50%矮壯素1200mg/L、和15%多效唑400mg/L對增加有效穗數效果都較好；5%烯效唑80mg/L 、15%多效唑800mg/L增加穗粒數效果較好。

3.3 討論

3.3.1 矮壯素、烯效唑、多效唑抗倒伏的作用機制。從本試驗數據顯示，用任何濃度的矮壯素、烯效唑、多效唑都能減小植株的倒伏程度。對水稻秸稈性狀進行分析結果顯示，矮壯素、烯效唑和多效唑沒有降低植株株高，抗倒伏的作用機制主要是增加了植株的莖稈粗度和壁厚，增強了植株的抗折力，從而減小了植株的倒伏程度，這與前人的研究結果相似[14-15]。

3.3.2 矮壯素、烯效唑、多效唑增產的作用機制。矮壯素、烯效唑、多效唑處理過的植株灌漿后期莖稈的充實度強于對照，抗折力較強，能促進弱勢粒灌漿，這是提高有效穗數和穗粒數的重要生理原因，而這兩個性狀與產量顯著正相關。

其次，相對倒伏植株通風透光條件差，功能葉面積急劇衰減，營養物質運轉受阻，的植株提高了抗倒能力，變相延長了有效光合時間，這也是增產的重要因素。

3.3.3 處理方案制定。生產中既要追求高產，也要適應機械化作業。選擇處理方案需要綜合考慮，5%烯效唑160mg/L產量和倒伏程度都不是最好，但倒伏程度主要在46°～60°，機械可以收割，從綜合效果分析，5%烯效唑160mg/L是最佳方案；5%烯效唑80mg/L抗倒效果最好，幾乎不倒，產量也不低，收獲機械需要倒伏級別較低的，5%烯效唑80mg/L是理想處理方案；50%矮壯素1200mg/L對增產效果最好，倒伏程度在39°～45°，若收割機能收割這種倒伏程度的水稻，50%矮壯素1200mg/L則是可選擇的處理方案。

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