尤圣陽,周 星,徐年龍,周娜娜,徐夢彬,王 升
(1.江蘇省大華種業集團有限公司新洋分公司,江蘇鹽城224314;2.江蘇省鹽城農墾農業科學研究所,江蘇鹽城224314)
倒伏是水稻生產中普遍存在的問題,目前已成為水稻高產穩產的重要限制因素之一[1]。水稻倒伏后,擾亂了葉片的正常分布,破壞了植物的群體結構,嚴重影響了葉片的光合作用效率,進而使水稻的灌漿受阻造成減產,同時給收割脫粒帶來不便,出現落粒、穗芽現象,增加稻谷損失率[2-3]。水稻倒伏是一個綜合、復雜的現象,它受到自然環境、栽培技術、植物本身特性以及土壤本身的生態系統等因素的多重影響[4],因此深入開展水稻的抗倒伏研究,能夠在增強水稻抗倒伏能力的基礎上,實現水稻的高產穩產。
防止倒伏主要從控制群體種植密度來掌握合理的水肥條件,以及采用化控技術來降低株高和增強莖稈強度2 方面入手[5]。水稻抗倒劑主要利用化學調控技術,通過一系列的植物生長調節劑(PGR)來調控水稻生長發育的栽培技術,它能顯著降低植株的高度,使植株生長更加健壯,從而提高抗倒性[6]。目前在農業生產中常用的化控藥劑包括矮壯素(CCC)和多效唑(PP333)等[7-8],但對于其他的抗倒藥劑研究較少。本試驗主要是通過選用2 種較常見的抗倒劑(抗倒酯和調環酸鈣),每種藥劑分別噴施3 種用量,來探究其對水稻株高、產量等的影響,旨在為水稻的化控栽培技術提供依據。
試驗于2020 年6 月在江蘇省鹽城市射陽縣新洋農場(120°15′50″E、33°40′31″26N)開展。試驗地屬亞熱帶季風氣候,光照充足,氣候適宜。該地年均氣溫15.4 ℃,年均降水量1 080 mm,年均日照時間2 160 h,無霜期225 d。試驗田為稻麥兩熟種植制度,前茬作物為小麥。試驗田土壤為壤性潮鹽土,0~20 cm 土層土壤基本理化性狀為:有機質含量24.2 g/kg,全氮含量1.84 g/kg,堿解氮含量120 mg/kg,速效磷含量18.5 mg/kg,速效鉀含量98 mg/kg,pH值7.9。
供試藥劑:5%(質量分數)抗倒酯水乳劑和3%(質量分數)調環酸鈣水乳劑,由南京尊龍生物科技有限公司生產提供。15%多效唑由江蘇省農墾農業發展股份有限公司新洋分公司提供。
供試品種:武育粳3 號。該品種全生育期150 d左右,屬遲熟中粳類型,株型緊湊,株高88 cm 左右,分蘗性強,抗倒性差,穗型小,穗粒飽滿,抗白葉枯病和基腐病,紋枯病中抗。
該試驗在江蘇省鹽城農墾農業科學研究所的小10#田中進行,共設置8 個處理,分別為K1(5%抗倒酯水乳劑40 g/667 m2)、K2(5%抗倒酯水乳劑60 g/667 m2)、K3(5%抗倒酯水乳劑80 g/667 m2)、K4(3%調環酸鈣水乳劑40 g/667 m2)、K5(3%調環酸鈣水乳劑50 g/667 m2)、K6(3%調環酸鈣水乳劑60 g/667 m2)、K7(15%多效唑50 g/667 m2,常規對照)、K8(噴施清水)。每個處理設置3 次重復,每個小區面積為66.7 m2,完全隨機區組設計。具體施用是在水稻的分蘗末期,人工手動噴施1 次,每個處理的用水量均為25 kg/667 m2。
水稻于2020 年5 月7 日落谷,6 月15 日機械移栽,10 月20 日機械收割。6 月14 日人工撒施基肥:尿素5 kg/667 m2+45%氯基復合肥(N、P2O5、K2O質量分數均為15%)25 kg/667 m2。6 月24 日施用第1 遍分蘗肥:尿素10 kg/667 m2;7 月1 日施用第2遍分蘗肥:尿素10 kg/667 m2。7 月23 日施用促花肥:尿素9 kg/667 m2+45%氯基復合肥(N、P2O5、K2O質量分數均為15%)10 kg/667 m2。8 月5 日施用保花肥:尿素6 kg/667 m2。
在水稻抽穗初期,每周定期用SPAD 儀器測定水稻劍葉的葉綠素含量(SPAD 值);在水稻成熟后,調查水稻的有效穗數,之后于每個小區隨機選取長勢均勻一致的5 穴植株,對水稻的株高、各節間長度、穗長、實粒數、千粒質量進行調查匯總;每小區進行割方測產后換算成單位面積產量(kg/667 m2)。
采用DPS 17.0 軟件處理數據,用Excel 2010 軟件制表和繪圖。
由圖1 可知,與常規對照K7(15%多效唑50 g/667 m2)相比,各個時期中其他處理的水稻葉綠素含量都低于對照;在5%抗倒酯水乳劑處理(K1、K2、K3)中,除了10 月7 日的水稻葉片葉綠素含量(SPAD 值)隨著藥劑用量的升高呈上升趨勢,其余時期都呈下降趨勢;在3%調環酸鈣水乳劑處理(K4、K5、K6)中,除了第1 次測定外,隨著藥劑用量的升高,其余時期水稻的葉綠素含量(SPAD 值)都呈逐漸上升的趨勢。說明當5%抗倒酯水乳劑、3%調環酸鈣水乳劑的噴施用量分別為40、60 g/667 m2時,水稻的葉綠素含量(SPAD 值)得到提高,增強了水稻葉片的光合作用。

圖1 不同藥劑處理對不同時期水稻葉綠素含量的影響
由圖2 得出,與常規對照K7(15%多效唑50 g/667 m2)相比,水稻的株高在噴施3%調環酸鈣水乳劑(K4、K5、K6)和清水處理后的差異不顯著。5%抗倒酯水乳劑處理(K1、K2、K3)后水稻的株高都低于常規對照,隨著藥劑用量的增加,水稻的株高呈逐漸下降的趨勢,且在K3(5%抗倒酯水乳劑80 g/667 m2)時株高最低,與常規對照差異顯著(P<0.05)。說明噴施5%抗倒酯水乳劑對水稻的控高效果較好。

圖2 不同藥劑處理對成熟期水稻株高的影響
由表1 得出,各處理下水稻的第3 和5 節間長度差異不明顯;5%抗倒酯水乳劑處理(K1、K2、K3)后水稻的第1、2 和4 節間都低于常規對照K7,但3%調環酸鈣水乳劑處理(K4、K5、K6)后水稻的第1、2 和4 節間都高于常規對照。說明5%抗倒酯水乳劑主要是通過控制水稻的第1、2 和4 節間來達到控高效果,且噴施用量越大水稻的節間越短,而對水稻的第3 和5 節間的控制效果不明顯。

表1 不同藥劑處理對水稻不同節間長度的影響
由表2 得,5%抗倒酯水乳劑處理(K1、K2、K3)后水稻的穗長都短于常規對照K7(15%多效唑50 g/667 m2),且隨噴施用量的增加,水稻穗長逐漸變短,但3%調環酸鈣水乳劑處理(K4、K5、K6)后穗長都長于常規對照;只在5%抗倒酯水乳劑80 g/667 m2處理下水稻的有效穗數才多于對照,3%調環酸鈣水乳劑處理(K4、K5、K6)后水稻的有效穗數都少于對照K7。隨著5%抗倒酯水乳劑用量的增加,水稻的實粒數呈降低趨勢,但3%調環酸鈣水乳劑處理后水稻的實粒數呈上升趨勢且都多于對照。2 種抗倒劑處理后水稻的結實率都高于對照K7。5%抗倒酯水乳劑處理(K1、K2、K3)后水稻的千粒質量和產量都高于對照K7,但3%調環酸鈣水乳劑60 g/667 m2處理下水稻產量降低。說明當噴施5%抗倒酯水乳劑40 g/667 m2時,水稻穗長變短,實粒數、結實率和千粒質量都得到提高,產量排第一;當5%抗倒酯水乳劑用量為40 g/667 m2時,對水稻的產量及其構成因素的提升效果較好。

表2 不同藥劑處理對水稻產量及其結構的影響
眾所周知,葉綠素含量與光合作用呈正相關,葉綠素含量直接影響到光合作用的光反應階段[9-10]。研究表明,抗倒酯和調環酸鈣能提高水稻葉片的葉綠素含量,進而增強水稻的光合作用[11-12]。在該試驗中,5%抗倒酯和3%調環酸鈣的用量分別在40 和60 g/667 m2時,水稻的光合作用較強,但都低于對照,這可能與2 種藥劑本身的特性有關,且5%抗倒酯施用量過多會減弱水稻的光合作用[13],所以在實際生產中抗倒酯用量不宜過多。在控制株高方面,5%抗倒酯表現出明顯的控制效果,且有效縮短了水稻的第1、2 和4 節間長度來達到控高效果,這與抗倒酯本身能抑制細胞伸長、增加分蘗有關。該結果與已有研究結果[14]一致。在苗期噴施抗倒藥劑后能夠減緩秧苗生長,一方面通過抑制基部節間的伸長,降低株高,另一方面會通過促進秧苗分蘗來有效控制水稻秧苗徒長。
與常規對照相比,噴施不同用量的5%抗倒酯藥劑處理后,水稻產量都得到增加且在40 g/667 m2時產量達到最高,可能是噴施該藥劑使水稻體內的酶活性得到提高,促進了植株的碳、氮代謝,從而增強植株對水肥的吸收和干物質的積累,極大提高了水稻的灌漿速率,從而提高了結實率和千粒質量等,最終達到增產結果。然而,隨著5%抗倒酯噴施用量的增加,雖能明顯提高水稻的有效穗數,但同時會對水稻的穗長產生不利影響。經田間多次查看,超過40 g/667 m2用量后,水稻的抽穗期明顯推遲且穗長變短,建議抗倒酯用量在40 g/667 m2為宜。噴施50 g/667 m2的調環酸鈣后水稻產量較高,僅高于5%抗倒酯用量為60 g/667 m2的處理,與抗倒酯相比,沒有明顯地縮短水稻的穗長,有效穗數和千粒質量也降低,但是實粒數和結實率較高。多效唑處理后水稻產量偏低。
綜上,當5%抗倒酯藥劑的用量在40 g/667 m2時,水稻的光合作用較強,株高得到有效控制,結實率最高,產量排第一。因此在實際生產中,5%抗倒酯用量在40 g/667 m2時,可能有利于水稻的生長及達到增產目的。未來還可研究在不同品種中不同時期混合噴施不同抗倒劑,以更全面深入地了解其抗倒機理,為作物的化控栽培技術奠定更加扎實的基礎。