不同收獲期對水稻莖稈抗倒伏性狀的影響

王丹等

摘要：在不同收獲時期測定了水稻不同品種的莖稈倒伏性狀。結(jié)果表明，不同收獲期內(nèi)5個水稻品種均在10月10日倒伏指數(shù)最小，10月10日前為最佳收獲期，此時機(jī)械收割損失最小。分析結(jié)果表明，與其他指標(biāo)比較，莖基寬、莖壁厚是影響倒伏指數(shù)的重要因素，植株莖越粗，抗倒性越強(qiáng)；基部莖稈厚度增大，抗倒伏能力顯著增強(qiáng)。

關(guān)鍵詞：收獲時期；莖稈；倒伏指數(shù)

中圖分類號： S511.04文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A文章編號：1002-1302（2014）09-0061-03

收稿日期：2014-07-01

基金項(xiàng)目：國家科技支撐計(jì)劃（編號：2013BAD05B07）；中央財(cái)政農(nóng)技推廣項(xiàng)目（編號：GCNT-LN-16）。

作者簡介：王丹（1979—），女，助理研究員，從事水稻抗逆性研究。E-mail：aronben@sina.com。

通信作者：呂小紅，助理研究員，從事水稻抗逆性研究。目前，水稻生產(chǎn)仍采用勞動密集型高強(qiáng)度傳統(tǒng)耕作方式，傳統(tǒng)耕作方式已不能適應(yīng)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展和農(nóng)民生活觀念、生產(chǎn)行為變化的形勢，制約了水稻生產(chǎn)的發(fā)展。水稻機(jī)械收獲對提高勞動生產(chǎn)率、土地產(chǎn)出率和資源利用率，增強(qiáng)農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力、抗風(fēng)險(xiǎn)能力和市場競爭力，保障糧食安全具有十分重要的作用。然而隨著超級稻的推廣，穗部重量增加，倒伏風(fēng)險(xiǎn)增大，影響水稻優(yōu)質(zhì)、穩(wěn)產(chǎn)和高產(chǎn)，也影響了機(jī)械收割。我國北方水稻倒伏方式以莖稈倒伏為主，倒伏發(fā)生除與品種自身特性有關(guān)外，栽培措施和氣候條件也是重要影響因素[1-6]。本試驗(yàn)測定不同收獲時期對水稻莖稈抗倒性狀的影響，以期探索水稻品種獲得最優(yōu)產(chǎn)量與品質(zhì)的最佳收獲時間，旨在把倒伏引起的機(jī)械收割產(chǎn)量損失降到最低，對提高水稻收獲機(jī)械化水平，確保豐產(chǎn)、豐收具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于 2013 年在遼寧省鹽堿地利用研究所試驗(yàn)基地進(jìn)行。試驗(yàn)水稻品種為鹽豐47、鹽粳218、鹽粳377、鹽粳456、鹽粳1001共5個，設(shè)10月3日、10月10日、10月17日3個收獲期，小區(qū)長8.0 m，寬3.0 m，面積24.0 m2。隨機(jī)區(qū)組排列，3次重復(fù)。試驗(yàn)于4月22日播種，5月27日移栽，機(jī)械插秧，插秧規(guī)格行距為30.0 cm，株距為16.5 cm。其他生產(chǎn)措施按常規(guī)栽培管理進(jìn)行。

1.2測定指標(biāo)與方法

各處理取5穴，每穴選取代表性莖2個，每個處理共取10個單莖，保持不失水。測定株高、穗長、節(jié)間長、穗頸節(jié)以下第1、2、3、4、5節(jié)間抗折力及各節(jié)基部至穗頂?shù)拈L度和鮮質(zhì)量、莖基寬及莖壁的厚度。

按瀨古秀生的方法[6]計(jì)算各品種各節(jié)間的彎曲力矩、抗折力和倒伏指數(shù)。自田間取回莖稈，保留葉鞘、葉片和穗，保持不失水，將測定儀放在臺式電子秤上后，再將待測節(jié)間（保留葉鞘）置于測定儀上，該節(jié)間中點(diǎn)與測定儀支架中點(diǎn)（支點(diǎn)間距5㎝）對應(yīng)，將電子秤歸零后，在節(jié)間中點(diǎn)懸掛一個體積適當(dāng)?shù)娜萜?，加入一定質(zhì)量的砝碼（此時容器與砝碼重量應(yīng)小于抗折力），再往容器中逐漸加入沙子，直至莖稈折斷，此時電子秤顯示的重量即為該節(jié)間的抗折力（g）。

1.3數(shù)據(jù)分析

采用DPS和Excel處理數(shù)據(jù)。

2結(jié)果與分析

2.1不同收獲時期水稻莖稈倒伏指數(shù)比較

由表1可知，不同收獲期內(nèi)各水稻品種莖稈倒1（S1）、倒2（S2）、倒3（S3）、倒4（S4）、倒5（S5）節(jié)間的倒伏指數(shù)普遍表現(xiàn)為S4>S3>S5>S2>S1，倒伏指數(shù)越大，越容易發(fā)生倒伏，說明產(chǎn)生倒伏的薄弱環(huán)節(jié)并不是最基部和最頂部，而是在倒3、4節(jié)間，距地面20～40 cm處，與李紅嬌等人的研究結(jié)果[7]一致。

比較不同收獲時期倒伏指數(shù)，5個水稻品種的倒伏指數(shù)均以10月17日收割的最大，10月3日的次之，10月10日的最小。表明不同水稻品種最佳收獲期為10月10日。以倒伏指數(shù)最大的S4為例，10月10日鹽豐47、鹽粳218、鹽粳377、鹽粳456、鹽粳1001的倒伏指數(shù)較10月3日下降了12%～15%，10月17日鹽豐47、鹽粳218、鹽粳377、鹽粳456、鹽粳1001的倒伏指數(shù)較10月10日增加了16%～27%。如果不能按最佳收獲期進(jìn)行收獲，建議適當(dāng)提前收獲。

2.2不同收獲期水稻株高和各節(jié)間長度比較

不同水稻品種的平均株高在不同收獲期間略有差異，但差異不顯著，均保持品種原有生育特性。構(gòu)成株高各節(jié)間長

2.3不同收獲期水稻節(jié)間莖基寬比較

莖稈的粗度是影響水稻倒伏的重要因素，本試驗(yàn)以莖基寬（基部莖稈截面橢圓長軸）表示莖稈基部的粗度。從表2可以看出，不同收獲期內(nèi)水稻品種莖稈莖基寬普遍表現(xiàn)為S5>S4>S3>S2>S1，越靠近植株基部，各節(jié)間的莖基寬越大。鹽粳218莖基寬顯著小于其他品種，其他品種間莖粗差異不顯著。在壯苗稀植的基礎(chǔ)上，于第1和第2節(jié)間伸長形成和發(fā)展期，應(yīng)采用適當(dāng)?shù)乃士刂品椒?，如烤田或晾田以及減少施肥等方法，盡可能使基部莖稈長粗。楊守仁指出，高產(chǎn)水稻群體應(yīng)有一個較長的長粗時期，以促進(jìn)大穗的形成，并增強(qiáng)抗倒性[8]。比較不同收獲時期不同水稻品種莖稈的莖基寬發(fā)現(xiàn)，隨著收獲時期的延遲，莖基寬不斷減少。

2.4不同收獲期水稻節(jié)間基部壁厚比較

水稻莖稈的力學(xué)性能主要由莖粗、莖壁厚、大小維管束數(shù)目所決定[9]。從表3可以看出，不同收獲期內(nèi)不同水稻品種莖稈莖壁厚表現(xiàn)出S5>S4>S3>S2>S1的趨勢，越靠近植株基部，各節(jié)間的莖壁厚越大。但不同品種間莖稈莖壁厚差異各節(jié)間莖基寬均與倒伏指數(shù)呈負(fù)相關(guān)，10月3日S2節(jié)間達(dá)顯著負(fù)相關(guān)。S3、S4及S5這 3節(jié)的壁厚與其倒伏指數(shù)呈負(fù)相關(guān)，10月10日S5節(jié)間達(dá)到顯著水平；S1、S2節(jié)間壁厚與倒伏指數(shù)呈正相關(guān)，可能由于壁厚導(dǎo)致其穗頸節(jié)重量增加，致使倒伏指數(shù)增大，但差異不顯著。與其他指標(biāo)相比，莖基寬、莖壁厚是影響倒伏指數(shù)的重要因素，植株莖越粗，抗倒性越強(qiáng)；基部莖稈厚度增大，抗倒伏能力顯著增強(qiáng)。植株抗倒伏能力是基部莖稈各物理性狀相互作用的結(jié)果，任何一個物理性狀的變化，都會影響到抗倒性。

3討論與結(jié)論

不同收獲期內(nèi)5個水稻品種均在10月10日倒伏指數(shù)最小，表明10月10日為水稻最佳收獲期，此時機(jī)械收割損失最小。水稻最佳收獲期主要取決于品種的生育期，播種期的早晚及其生長發(fā)育期間的光照、積溫條件也會對其產(chǎn)生較大的影響。若將最佳收獲期與生育進(jìn)程掛鉤，必須將年份間氣候不同的影響降至最低，才能得出遼寧盤錦濱海稻區(qū)適合機(jī)械收割的最佳收獲期。

張忠旭等提出基部1、2節(jié)間長度越短，植株抗倒伏能力越強(qiáng)[10-11]。本試驗(yàn)通過對不同水稻品種抗倒伏能力的測定，得出相似的結(jié)論，與其他指標(biāo)相比，莖基寬、莖壁厚是影響倒伏指數(shù)的重要因素，植株莖越粗，抗倒性越強(qiáng)；基部莖稈厚度增大，抗倒伏能力顯著增強(qiáng)，以S4節(jié)最為顯著，本結(jié)論與李旭等人的結(jié)果[12]一致。

影響水稻莖稈抗倒性的因素是多方面的，應(yīng)從全方位來綜合研究，本試驗(yàn)所分析的物理化學(xué)結(jié)構(gòu)特征具有一定代表性，但還需要從水稻莖稈解剖結(jié)構(gòu)、木質(zhì)素含量、硅、鉀含量等方面繼續(xù)研究，以期更深入了解莖稈倒伏發(fā)生機(jī)理，提高水稻收獲機(jī)械化水平，確保水稻優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]馬均，馬文波，田彥華，等. 重穗型水稻植株抗倒伏能力的研究[J]. 作物學(xué)報(bào)，2004，30（2）：143-148.

[2]張秋英，歐陽由男，戴偉民，等. 水稻基部伸長節(jié)間性狀與倒伏相關(guān)性分析及QTL定位[J]. 作物學(xué)報(bào)，2005，31（6）：712-717.

[3]郭玉華，朱四光，張龍步.不同栽培條件對水稻莖稈生化成分的影響[J]. 沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2003，34（2）：89-91.

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[8]楊守仁. 水稻高產(chǎn)栽培及高產(chǎn)育種論叢[M]. 北京：農(nóng)業(yè)出版社，1990：71-73.

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[10]張忠旭，陳溫福，楊振玉，等. 水稻抗倒伏能力與莖稈物理性狀的關(guān)系及其對產(chǎn)量的影響[J]. 沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，1999，30（2）：81-85.

[11]張忠旭，隋國民，華澤田，等. 中高稈彎曲穗型雜交粳稻抗倒伏能力分析[J]. 雜交水稻，2008，23（4）：65-68.

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3討論與結(jié)論

不同收獲期內(nèi)5個水稻品種均在10月10日倒伏指數(shù)最小，表明10月10日為水稻最佳收獲期，此時機(jī)械收割損失最小。水稻最佳收獲期主要取決于品種的生育期，播種期的早晚及其生長發(fā)育期間的光照、積溫條件也會對其產(chǎn)生較大的影響。若將最佳收獲期與生育進(jìn)程掛鉤，必須將年份間氣候不同的影響降至最低，才能得出遼寧盤錦濱海稻區(qū)適合機(jī)械收割的最佳收獲期。

張忠旭等提出基部1、2節(jié)間長度越短，植株抗倒伏能力越強(qiáng)[10-11]。本試驗(yàn)通過對不同水稻品種抗倒伏能力的測定，得出相似的結(jié)論，與其他指標(biāo)相比，莖基寬、莖壁厚是影響倒伏指數(shù)的重要因素，植株莖越粗，抗倒性越強(qiáng)；基部莖稈厚度增大，抗倒伏能力顯著增強(qiáng)，以S4節(jié)最為顯著，本結(jié)論與李旭等人的結(jié)果[12]一致。

影響水稻莖稈抗倒性的因素是多方面的，應(yīng)從全方位來綜合研究，本試驗(yàn)所分析的物理化學(xué)結(jié)構(gòu)特征具有一定代表性，但還需要從水稻莖稈解剖結(jié)構(gòu)、木質(zhì)素含量、硅、鉀含量等方面繼續(xù)研究，以期更深入了解莖稈倒伏發(fā)生機(jī)理，提高水稻收獲機(jī)械化水平，確保水稻優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。

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3討論與結(jié)論

不同收獲期內(nèi)5個水稻品種均在10月10日倒伏指數(shù)最小，表明10月10日為水稻最佳收獲期，此時機(jī)械收割損失最小。水稻最佳收獲期主要取決于品種的生育期，播種期的早晚及其生長發(fā)育期間的光照、積溫條件也會對其產(chǎn)生較大的影響。若將最佳收獲期與生育進(jìn)程掛鉤，必須將年份間氣候不同的影響降至最低，才能得出遼寧盤錦濱海稻區(qū)適合機(jī)械收割的最佳收獲期。

張忠旭等提出基部1、2節(jié)間長度越短，植株抗倒伏能力越強(qiáng)[10-11]。本試驗(yàn)通過對不同水稻品種抗倒伏能力的測定，得出相似的結(jié)論，與其他指標(biāo)相比，莖基寬、莖壁厚是影響倒伏指數(shù)的重要因素，植株莖越粗，抗倒性越強(qiáng)；基部莖稈厚度增大，抗倒伏能力顯著增強(qiáng)，以S4節(jié)最為顯著，本結(jié)論與李旭等人的結(jié)果[12]一致。

影響水稻莖稈抗倒性的因素是多方面的，應(yīng)從全方位來綜合研究，本試驗(yàn)所分析的物理化學(xué)結(jié)構(gòu)特征具有一定代表性，但還需要從水稻莖稈解剖結(jié)構(gòu)、木質(zhì)素含量、硅、鉀含量等方面繼續(xù)研究，以期更深入了解莖稈倒伏發(fā)生機(jī)理，提高水稻收獲機(jī)械化水平，確保水稻優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。

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[10]張忠旭，陳溫福，楊振玉，等. 水稻抗倒伏能力與莖稈物理性狀的關(guān)系及其對產(chǎn)量的影響[J]. 沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，1999，30（2）：81-85.

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