立豐靈對(duì)不同施氮水平機(jī)插秧水稻抗倒性及產(chǎn)量的影響

王曉玲，曹艷，羅澎，趙記伍，向永玲， 黃意

1.長江大學(xué)農(nóng)學(xué)院，湖北 荊州 434025 2.湖北荃銀高科種業(yè)有限公司，湖北 荊州 434025

水稻是我國最主要的糧食作物之一，我國是水稻的生產(chǎn)及消費(fèi)大國，近2/3的人口以稻米為主糧。因此，在保障我國糧食安全的重大戰(zhàn)略需求中，水稻占據(jù)著舉足輕重的地位[1]，水稻的安全生產(chǎn)已與國家口糧安全直接相關(guān)[2]。氮素是水稻生產(chǎn)的重要限制性大量元素，也是提高水稻產(chǎn)量的巨大動(dòng)力[3-7]。但氮肥使用量及施用方式的不合理不僅對(duì)水稻的產(chǎn)量和品質(zhì)不利，而且還可能增加水稻的倒伏風(fēng)險(xiǎn)[8]。研究表明，增施氮肥有利于水稻的前期生長發(fā)育[9-11]，但增施氮肥會(huì)促進(jìn)株高增加，使水稻莖稈充實(shí)度降低，導(dǎo)致莖稈機(jī)械強(qiáng)度不足而使水稻倒伏風(fēng)險(xiǎn)增加[12,13]。倒伏作為影響水稻高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)及優(yōu)質(zhì)的主要限制因素之一[14]，不僅會(huì)造成無效的光合作用，并且由于莖輸導(dǎo)組織受損，水稻的結(jié)實(shí)率、千粒重及品質(zhì)均顯著下降[15,16]。此外，水稻發(fā)生倒伏及嚴(yán)重倒伏時(shí)會(huì)使收割難度加大，顯著降低水稻的種植效益[17]。

目前，防止或減輕水稻倒伏的主要措施有選育抗倒伏水稻品種、加強(qiáng)田間管理及合理噴施植物生長調(diào)節(jié)劑及化肥等[18-20]，其中噴施植物生長調(diào)節(jié)劑可使水稻在植株形態(tài)及生理功能上發(fā)生變化，有效降低植株的株高，縮短基部節(jié)間距等[21,22]，具有使用方便、作用速度快及效果顯著等特點(diǎn)，可作為提高水稻抗倒伏能力的有效措施[20,23]。國內(nèi)外科研工作者經(jīng)過多年的研究，已相繼開發(fā)出了矮壯素、多效唑、立豐靈和助壯素等一系列可有效控制水稻徒長防止倒伏的生長調(diào)節(jié)劑。其中立豐靈(5%調(diào)環(huán)酸鈣)對(duì)水稻具有增強(qiáng)抗倒性和促進(jìn)生殖生長的雙重效應(yīng)[24-26]，在水稻拔節(jié)期前適時(shí)施用，可使株高降低、基部節(jié)間縮短、彎曲力矩變小，顯著提高水稻抗倒伏能力并促進(jìn)穗粒發(fā)育[27,28]。該研究通過探討不同施氮水平下施用立豐靈對(duì)機(jī)插秧水稻抗倒伏能力及產(chǎn)量的影響，以期探明均衡水稻抗倒伏及高產(chǎn)的合理氮肥施用量及不同氮素水平下立豐靈的施用效應(yīng)。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)以水稻品種‘荃優(yōu)華占’(OryzasativaL. cv. Quanyouhuazhan)、‘全兩優(yōu)681’(O.sativaL. cv. Quanliangyou681)、‘綠銀占’(O.sativaL. cv. Lvyinzhan)為試驗(yàn)材料。立豐靈(5%調(diào)環(huán)酸鈣)粉劑由湖北移栽靈農(nóng)業(yè)科技股份有限公司提供，試驗(yàn)于2019年在長江大學(xué)農(nóng)業(yè)科技產(chǎn)業(yè)園基地(111°150′ E， 29°260′N)進(jìn)行。

1.2 方法

試驗(yàn)采用裂區(qū)設(shè)計(jì)，氮肥施用量為主處理，水稻品種為副處理，品種內(nèi)小裂區(qū)為立豐靈處理和清水對(duì)照。試驗(yàn)設(shè)置2個(gè)施氮水平，分別為當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)施氮水平(純氮165kg/hm2，N11)和當(dāng)?shù)仄呤┑?純氮240kg/hm2，N16)；立豐靈處理時(shí)間為拔節(jié)前7天，用量為立豐靈粉劑450g/hm2，采用清水對(duì)照。水稻播種期為2019年5月10日，移栽期為2019年6月5日，秧齡26d，機(jī)插秧，行株距30cm×15cm，插秧后及時(shí)查漏補(bǔ)缺，確保足夠基本苗。肥水管理及病蟲害防治等,均按照當(dāng)?shù)馗弋a(chǎn)優(yōu)質(zhì)栽培措施進(jìn)行。

1.3 測定項(xiàng)目及方法

1.3.1 倒伏指數(shù)相關(guān)指標(biāo)測定與計(jì)算

1)傾斜力的測定。參考馮素偉等[29]的方法測定水稻植株傾斜力，測量的時(shí)期為成熟期。采用3點(diǎn)調(diào)查法考察田間平均有效穗數(shù)，每點(diǎn)選一行，連續(xù)調(diào)查30穴，計(jì)算平均有效穗數(shù)，選取有效穗數(shù)為平均有效穗數(shù)的8穴植株，用抗倒伏測定儀(DIK-7401，日本大起理化工業(yè)株式會(huì)社)測定植株傾斜力，具體方法為：距離地面高h(yuǎn)=20cm處，使用抗倒伏測定儀勻速推倒植株致植株與地面的夾角為45°，推動(dòng)過程中保持儀器與植株呈垂直狀態(tài)，記下讀數(shù)即為彈簧長度L，用于計(jì)算傾斜力F，計(jì)算公式為：

F=L×K

式中:K為不同彈簧對(duì)應(yīng)的彈性系數(shù)(見DIK-7401倒伏儀說明書)。

2)單株抗折力的計(jì)算。單株抗折力(PRPPP)計(jì)算公式為：

3)倒伏指數(shù)的計(jì)算。將測定傾斜力后的植株取回后，在實(shí)驗(yàn)室測量植株單株株高H和單株鮮重G。倒伏指數(shù)(IL)采用下式計(jì)算得出:

1.3.2 考種及測產(chǎn)

收獲前，每小區(qū)選擇3個(gè)點(diǎn)調(diào)查連續(xù)30穴有效穗，計(jì)算平均有效穗數(shù)。分別按平均有效穗數(shù)取回8穴樣本，考查每穴粒數(shù)、單穴粒重、千粒重等。每小區(qū)單打單收，曬干，去雜，稱重實(shí)際產(chǎn)量。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用EXCEL、DPS統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)處理和統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施氮水平下施用立豐靈對(duì)水稻株高的影響

不同施氮水平下施用立豐靈植株的株高統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表1所示。由表1可知，在N11水平下施用立豐靈處理后，‘荃優(yōu)華占’、‘全兩優(yōu)681’、‘綠銀占’的株高分別較對(duì)照降低7.94、9.79、2.69cm，‘荃優(yōu)華占’、‘全兩優(yōu)681’較對(duì)照差異顯著，‘綠銀占’較對(duì)照無顯著差異；在N16水平下施用立豐靈處理后，‘荃優(yōu)華占’、‘全兩優(yōu)681’、‘綠銀占’的株高分別較對(duì)照降低3.76、7.84、3.41cm，3個(gè)品種施用立豐靈處理與對(duì)照間差異均達(dá)顯著水平。上述結(jié)果表明，在不同施氮水平下，施用立豐靈均能矮化水稻植株株高。

表1 不同施氮水平下施用立豐靈植株的株高Table 1 Plant height after applying Lifengling under different nitrogen fertilizer levels

2.2 不同施氮水平下立豐靈對(duì)植株倒伏指數(shù)的影響

不同施氮水平下立豐靈對(duì)植株倒伏指數(shù)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表2所示。由表2可知，在N11水平下未施用立豐靈處理，‘荃優(yōu)華占’、‘全兩優(yōu)681’、‘綠銀占’的倒伏指數(shù)分別為5.24、6.08、3.72；施用立豐靈處理后，倒伏指數(shù)均較對(duì)照降低，‘荃優(yōu)華占’較對(duì)照差異顯著，‘全兩優(yōu)681’和‘綠銀占’較對(duì)照無顯著差異。在N16水平下，未施用立豐靈處理，‘荃優(yōu)華占’、‘全兩優(yōu)681’、‘綠銀占’的倒伏指數(shù)分別為6.89、6.31、8.46；施用立豐靈處理后，倒伏指數(shù)均較對(duì)照降低，‘荃優(yōu)華占’較對(duì)照差異不顯著，而‘全兩優(yōu)681’和‘綠銀占’較對(duì)照差異顯著。綜上所述，在N11水平下，弱抗倒伏性品種‘荃優(yōu)華占’施用立豐靈抗倒效果明顯；在N16水平下，施用立豐靈能降低倒伏指數(shù)，但較對(duì)照差異不顯著；強(qiáng)抗倒伏性品種‘全兩優(yōu)681’、常規(guī)優(yōu)質(zhì)品種‘綠銀占’在N11水平下，施用立豐靈效果不明顯，但在N16水平下，施用立豐靈則顯著提高抗倒伏能力。

2.3 不同施氮水平下立豐靈對(duì)水稻產(chǎn)量構(gòu)成及產(chǎn)量的影響

不同施氮水平下施用立豐靈水稻的產(chǎn)量的統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表3所示由表3可知，與N11水平相比，供試品種在N16水平下產(chǎn)量均較高，差異顯著，N16水平下比N11水平下的有效穗數(shù)顯著增加，是產(chǎn)量顯著增加的主要因素。在N16水平下，施用立豐靈處理后，對(duì)于每穴有效穗數(shù)、實(shí)粒數(shù)及千粒重，供試品種‘荃優(yōu)華占’、‘全兩優(yōu)681’、‘綠銀占’較對(duì)照均無顯著差異，產(chǎn)量有增加趨勢，增幅分別為0.10%、0.34%、0.15%，但不顯著。在N11水平下，施用立豐靈處理后，對(duì)于每穴有效穗數(shù)、實(shí)粒數(shù)及千粒重，供試品種‘荃優(yōu)華占’、‘全兩優(yōu)681’、‘綠銀占’較對(duì)照均無顯著差異，產(chǎn)量有增加趨勢，增幅分別為0.84%、0.86%、2.92%，但未達(dá)到顯著水平。

表2 不同施氮水平下施用立豐靈植株的倒伏指數(shù)Table 2 Plant lodging index after applying Lifengling under different nitrogen fertilizer levels

表3 不同施氮水平下施用立豐靈水稻的產(chǎn)量Table 3 Rice yield after applying Lifengling under different nitrogen fertilizer levels

3 討論與結(jié)論

倒伏是水稻生產(chǎn)中常見的問題之一[17]，水稻一旦發(fā)生倒伏，植株的光合作用會(huì)顯著下降，其莖稈輸導(dǎo)組織的受損對(duì)肥效的發(fā)揮、水稻結(jié)實(shí)率及品質(zhì)形成均產(chǎn)生負(fù)面影響[17,30]，且水稻倒伏后，收割難度的加大也導(dǎo)致了產(chǎn)量降低[31]。適時(shí)噴施植物生長調(diào)節(jié)劑進(jìn)行生長調(diào)控可達(dá)到抗倒伏目的[20]。如在水稻拔節(jié)期前適量噴施立豐靈，可以使水稻株高降低，彎曲力變小，因而具有明顯的抗倒伏作用[11,28]。該研究發(fā)現(xiàn)，不同施氮水平下施用立豐靈均能矮化水稻植株株高，且可以降低倒伏指數(shù)，這與前人[24]研究結(jié)果一致。

氮肥是影響水稻生長及產(chǎn)量的重要因素。氮肥施用量的多少對(duì)水稻的株高及莖稈充實(shí)度有顯著影響[30]。莖稈倒伏是水稻倒伏的重要形式。研究表明，過量施用氮肥會(huì)導(dǎo)致水稻植株發(fā)生莖稈節(jié)間伸長、莖稈直徑減少和重心高度增加等變化，導(dǎo)致其抗倒伏能力下降[15,32]。而適宜的施氮水平和氮肥運(yùn)籌方案則可以促進(jìn)水稻生長發(fā)育并提高水稻產(chǎn)量及抗倒伏能力[8]。研究結(jié)果表明，在N16水平下對(duì)‘荃優(yōu)華占’施用立豐靈能降低倒伏指數(shù)，但差異不顯著，原因可能是對(duì)弱抗倒伏性品種在高氮水平下立豐靈的用量偏低。‘全兩優(yōu)681’和‘綠銀占’在常規(guī)施氮水平(N11)和高氮水平(N16)下施用立豐靈抗倒效果均明顯,表明立豐靈處理能降低植株倒伏指數(shù)，增強(qiáng)抗倒伏能力。

研究探討了2種施氮水平下施用立豐靈對(duì)水稻抗倒伏能力及產(chǎn)量的影響，結(jié)果表明，在不同施氮水平下，施用立豐靈均能矮化水稻植株株高。在對(duì)照無倒伏情況下，施用立豐靈對(duì)水稻產(chǎn)量無明顯影響，在對(duì)照存在倒伏情況下，施用立豐靈后，整體上水稻產(chǎn)量均高于對(duì)照，但差異不顯著。在N16水平下施用立豐靈供試品種產(chǎn)量最高。不同類型水稻品種，施用立豐靈的效果不同，對(duì)于強(qiáng)抗倒伏力品種和常規(guī)品種，在N11和N16水平下施用立豐靈效果均顯著，而對(duì)于抗倒伏性弱的品種，在常規(guī)施氮水平下施用立豐靈抗倒效果顯著，在高氮水平下立豐靈的適宜用量尚待進(jìn)一步研究。