不同抗旱性物質(zhì)對(duì)膜下滴灌水稻抽穗后生育特性及產(chǎn)量的影響

李麗陳林王肖娟王圣毅 王永強(qiáng) 朱江艷 趙雙玲

（新疆天業(yè)（集團(tuán)）有限公司/新疆天業(yè)農(nóng)業(yè)高新技術(shù)有限公司，新疆石河子832011；第一作者：1498066558@qq.com；*通訊作者：cl1030@sohu.com；wangxiaojuangjq@sina.com）

我國(guó)是一個(gè)水資源嚴(yán)重短缺的國(guó)家，水資源不足成為制約我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的“瓶頸”。水稻是世界上1/3以上人口的主要糧食，也是我國(guó)60%以上人口的主食[1]。傳統(tǒng)栽培方式水稻一生中大部分時(shí)間田間持水量在90%以上，水資源利用率低[2]。

近年來(lái)，在水稻節(jié)水栽培上已形成地膜覆蓋、控灌節(jié)水、稻田免耕和化學(xué)節(jié)水等多項(xiàng)技術(shù)，但均不能做到全生育期無(wú)水層，不利于使用機(jī)械耕作。水稻膜下滴灌技術(shù)是將滴灌與覆膜技術(shù)結(jié)合起來(lái)，水通過(guò)滴灌帶直接作用于水稻根系，做到了全生育期無(wú)水層，大大提高了水分的利用率，對(duì)于實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展有著積極意義[3]。葉片是植物生長(zhǎng)必不可少的一部分，為植物進(jìn)行光合作用、蒸騰作用和調(diào)節(jié)生物體代謝。旱作水稻在生長(zhǎng)發(fā)育后期，往往較容易出現(xiàn)早衰現(xiàn)象，葉片中葉綠素含量降低，光合能力下降[4]，從而影響有機(jī)物的積累和灌漿。本試驗(yàn)選用4種抗旱性物質(zhì)進(jìn)行葉面噴施，旨在尋找一種合適的抗旱劑，以提高膜下滴灌水稻后期的同化作用，改善后期的光合性能，從而提高產(chǎn)量。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)于2016年在新疆天業(yè)農(nóng)業(yè)研究所（石河子）進(jìn)行，試驗(yàn)土壤質(zhì)地為壤土，耕作層有機(jī)質(zhì)含量31.6 g/kg，速效氮92.51 mg/kg，速效磷31.65 mg/kg，速效鉀327 mg/kg，pH值為8.06，總鹽1.37 g/kg。

1.2 供試材料

供試水稻品種為T(mén)-43和T-07，供試藥劑分別為乙二胺四乙酸（ETDA）、CaCl2、FeCl2和5-磺基水楊酸。

1.3 設(shè)計(jì)與方法

試驗(yàn)設(shè)4種藥劑處理：A，ETDA；B，CaCl2；C，F(xiàn)eCl2；D，5-磺基水楊酸。以清水為對(duì)照（CK）。小區(qū)面積1.4 m×10 m，3次重復(fù)，不同處理間有保護(hù)行隔離開(kāi)。

2016年4月20日播種，采取膜下滴灌灌溉方式，一膜兩管四行，膜寬1.15 m，播幅1.4 m，行距配置20 cm+40 cm+20 cm+60 cm，株距10 cm。人工破膜點(diǎn)播，每穴播種8～12粒，每hm2播28.5萬(wàn)穴。全生育期各處理施肥量相同：純N 315 kg/hm2、P2O5199.5 kg/hm2、K2O 48 kg/hm2。水分管理等相關(guān)的栽培措施按照高產(chǎn)栽培要求實(shí)施，全生育期嚴(yán)格控制病蟲(chóng)草害。

于水稻始穗期噴施藥劑，藥劑濃度為3 g/L，每小區(qū)噴1.5 L，設(shè)置對(duì)照的小區(qū)噴同體積的水，噴藥的具體時(shí)間為7月30日下午。

表1 不同抗旱性物質(zhì)對(duì)膜下滴灌水稻功能葉SPAD值和LAI的影響

表2 不同抗旱性物質(zhì)對(duì)膜下滴灌水稻葉片MDA含量的影響（umol/g Fw）

1.4 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.4.1 SPAD值和綠色葉面積指數(shù)（LAI）

水稻抽穗后用SPAD-502葉綠素儀，每10 d測(cè)定1次葉片SPAD值，每小區(qū)選取連續(xù)10株，選取頂葉的中部進(jìn)行測(cè)定，取平均值作為該葉片SPAD值。LAI用英國(guó)Delta公司生產(chǎn)的SunScan冠層分析儀測(cè)定。

1.4.2 葉片丙二醛（MDA）含量

于水稻抽穗后每隔10 d用硫代巴比妥酸法測(cè)定水稻葉片丙二醛含量[5]。

1.4.3 干物質(zhì)量及灌漿速率

水稻抽穗后每隔10 d取10叢長(zhǎng)勢(shì)一致的水稻植株，用烘干法測(cè)定干物質(zhì)量。每隔10 d每小區(qū)取稻穗50穗，烘干測(cè)定千粒重。

1.4.4 測(cè)產(chǎn)與考種

于收獲前每小區(qū)選取有代表性的長(zhǎng)勢(shì)一致的水稻植株連續(xù)10叢，測(cè)定株高、穗長(zhǎng)、穗粒數(shù)及千粒重。

1.5 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2003進(jìn)行原始數(shù)據(jù)整理，采用Excel 2003和SPSS Statistics 17.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 對(duì)膜下滴灌水稻SPAD值和LAI的影響

由表1可以看出，參試品種SPAD值和LAI從始穗后都表現(xiàn)出下降趨勢(shì)。始穗期噴施抗旱性物質(zhì)的處理SPAD值和LAI比對(duì)照都有不同程度的提高。參試品種噴藥后30 d功能葉SPAD值都表現(xiàn)出C、D處理較大且沒(méi)有顯著差異，但這2個(gè)處理顯著大于A、B處理。T-43噴藥后10 d葉片SPAD值表現(xiàn)為C＞A、B、D＞CK，噴藥后20 d表現(xiàn)為C＞A＞B＞D＞CK。T-07噴藥后10 d的功能葉SPAD值表現(xiàn)為C＞D＞A、B、CK，噴藥后20 d和30 d表現(xiàn)一致。2個(gè)品種LAI在同一時(shí)期都表現(xiàn)出C＞B、D＞A、CK。說(shuō)明用C和D處理的膜下滴灌水稻，抽穗后維持了較穩(wěn)定的功能葉面積，同時(shí)葉綠素含量較高，水稻葉片光合潛力大，功能期維持時(shí)間長(zhǎng)，使水稻后期維持了較高的同化能力，利于灌漿和有機(jī)物的積累。

2.2 對(duì)膜下滴灌水稻葉片丙二醛（MDA）含量的影響

MDA含量是判定植物衰老的指標(biāo)之一，越衰老的組織其含量越高。由表2可以看出，噴藥后30 d水稻葉片MDA含量T-43表現(xiàn)為C

2.3 對(duì)膜下滴灌水稻干物質(zhì)量和灌漿速率的影響

從表3可以看出，不同處理的水稻干物質(zhì)量從始穗后都呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，這主要是因?yàn)樗臼妓牒?，光合能力達(dá)到最大，有機(jī)物積累加快，千粒重不斷增加。抽穗后20 d和30 d所測(cè)得的各處理水稻單株干物質(zhì)量都表現(xiàn)為C＞D＞A＞B＞CK，但A和B處理與CK差異不顯著。抽穗后30 d，T-43各藥劑處理的千粒重均比對(duì)照大，且差異顯著，C處理千粒重最大，D處理次之；T-07的C處理和D處理千粒重最大，A和B處理與對(duì)照無(wú)顯著差異。這說(shuō)明始穗期噴施FeCl2和5-磺基水楊酸可以增加膜下滴灌水稻的單株干物質(zhì)量和千粒重，促進(jìn)了光合產(chǎn)物積累和籽粒灌漿。

表3 不同抗旱性物質(zhì)對(duì)膜下滴灌水稻干重和灌漿速效的影響

表4 不同抗旱性物質(zhì)對(duì)膜下滴灌水稻產(chǎn)量及構(gòu)成因素的影響

表5 不同抗旱性物質(zhì)處理膜下滴灌水稻產(chǎn)量與產(chǎn)量構(gòu)成因素的相關(guān)性分析

2.4 對(duì)膜下滴灌水稻產(chǎn)量及構(gòu)成因素的影響

從表4可以看出，噴施抗旱性物質(zhì)對(duì)膜下滴灌水稻的株高、有效穗數(shù)和穗長(zhǎng)的影響不明顯，差異均不顯著，而對(duì)實(shí)粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒重影響較大。T-43各藥劑處理的實(shí)粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒重均比對(duì)照大，且差異顯著，其中C處理最大。T-07各藥劑處理的實(shí)粒數(shù)和結(jié)實(shí)率均比對(duì)照高，且差異顯著，其中C處理最大，顯著高于其他3個(gè)處理；千粒重C和D處理最大，顯著高于其他處理。由表4還可以看出，在始穗期噴施抗旱性物質(zhì)能不同程度的提高2個(gè)品種的產(chǎn)量，T-43 4個(gè)藥劑處理比對(duì)照分別增產(chǎn)17.1%、7.7%、29.3%和18.5%，T-07的4個(gè)藥劑處理比對(duì)照分別增產(chǎn)5.2%、5.3%、21.2%和7.1%。對(duì)各處理的差異顯著性分析表明，2個(gè)品種各藥劑處理較對(duì)照顯著增產(chǎn)。

2.5 膜下滴灌水稻產(chǎn)量及構(gòu)成因素的相關(guān)性分析

從表5得知，株高與結(jié)實(shí)率呈顯著正相關(guān)，即株高越高，結(jié)實(shí)率越大；有效穗與千粒重呈顯著負(fù)相關(guān)，說(shuō)明有效穗數(shù)越多，千粒重越?。凰腴L(zhǎng)與千粒重之間也呈顯著負(fù)相關(guān)；每穗實(shí)粒數(shù)與結(jié)實(shí)率、產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)，其中每穗實(shí)粒數(shù)與產(chǎn)量達(dá)極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)最大（r=0.883），即每穗實(shí)粒數(shù)越大，產(chǎn)量越高；結(jié)實(shí)率與產(chǎn)量也呈顯著正相關(guān)。從分析結(jié)果可知，膜下滴灌水稻在始穗期噴施不同抗旱性物質(zhì)較對(duì)照增產(chǎn)的主要原因是提高了每穗實(shí)粒數(shù)和結(jié)實(shí)率。

3 小結(jié)與討論

水稻取得高產(chǎn)的前提是灌漿期間能維持較高的光合效率，提高干物質(zhì)積累能力。水稻生育后期，較容易出現(xiàn)早衰現(xiàn)象，葉片光合能力和植株同化能力降低。

鄔飛波等[6]在棉花上的應(yīng)用結(jié)果表明，花期噴施EDTA可以改善棉花葉片葉綠素質(zhì)量，延緩葉綠素的降解，同時(shí)能顯著提高功能葉中全氮含量，提高根系活力，增強(qiáng)機(jī)體抗逆性。朱國(guó)奇等[7]研究表明，鈣對(duì)水稻葉片光合特征參數(shù)影響明顯，葉片凈光合速率隨著Ca2+濃度增加而不斷增加，但高濃度則表現(xiàn)抑制效應(yīng)。段詠新等[8]指出，Ca2+能提高雜交水稻葉片中的葉綠素和蛋白質(zhì)含量。說(shuō)明Ca2+能延緩葉片衰老，穩(wěn)定植物細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)，維持植物細(xì)胞膜的完整性和穩(wěn)定性，調(diào)節(jié)酶的活性等，能顯著提高SOD、POD、CAT活性，降低MDA含量。不同方式施鈣肥，比如根施或噴施對(duì)植物的光合作用具有不同的效果[9]。水稻葉片噴施鐵的研究不多，裴桂英等[10]指出，大豆葉片噴施硫酸亞鐵肥料能夠促進(jìn)大豆的灌漿速度，提高百粒重。葉面噴施鐵肥具有養(yǎng)分吸收快、利用效率高、用肥節(jié)省等優(yōu)點(diǎn)，通過(guò)葉面噴施鐵肥改善果品、蔬菜和牧草等作物品質(zhì)方面已有研究[11-13]。

本試驗(yàn)結(jié)果表明，在始穗期對(duì)膜下滴灌水稻噴施ETDA、CaCl2、FeCl2和5-磺基水楊酸，均能有效提高膜下滴灌水稻后期葉綠素含量，增加功能葉葉面積指數(shù)，改善膜下滴灌水稻后期光合性能，提高光合效率；能降低葉片丙二醛含量，延緩衰老；能增加干物質(zhì)積累，促進(jìn)灌漿，增加產(chǎn)量。其中，2個(gè)品種均以1g/L FeCl2處理的增產(chǎn)效果最好，增產(chǎn)的主要原因是提高了結(jié)實(shí)率和每穗實(shí)粒數(shù)。

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