立豐靈對不同施氮水平機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)量的巨大動力[3-7]。但氮肥使用量及施用方式的不合理不僅對水稻的產(chǎn)量和品質(zhì)不利，而且還可能增加水稻的倒伏風(fēng)險[8]。研究表明，增施氮肥有利于水稻的前期生長發(fā)育[9-11]，但增施氮肥會促進株高增加，使水稻莖稈充實度降低，導(dǎo)致莖稈機械強度不足而使水稻倒伏風(fēng)險增加[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)生倒伏及嚴重倒伏時會使收割難度加大，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，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)對水稻具有增強抗倒性和促進生殖生長的雙重效應(yīng)[24-26]，在水稻拔節(jié)期前適時施用，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機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)進行。

1.2 方法

試驗采用裂區(qū)設(shè)計，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照。試驗設(shè)置2個施氮水平，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)；立豐靈處理時間為拔節(jié)前7天，用量為立豐靈粉劑450g/hm2，采用清水對照。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，機插秧，行株距30cm×15cm，插秧后及時查漏補缺，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)栽培措施進行。

1.3 測定項目及方法

1.3.1 倒伏指數(shù)相關(guān)指標(biāo)測定與計算

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，測量的時期為成熟期。采用3點調(diào)查法考察田間平均有效穗數(shù)，每點選一行，連續(xù)調(diào)查30穴，計算平均有效穗數(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)株式會社)測定植株傾斜力，具體方法為：距離地面高h=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，用于計算傾斜力F，計算公式為：

F=L×K

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

2)單株抗折力的計算。單株抗折力(PRPPP)計算公式為：

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

1.3.2 考種及測產(chǎn)

收獲前，每小區(qū)選擇3個點調(diào)查連續(xù)30穴有效穗，計算平均有效穗數(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，稱重實際產(chǎn)量。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用EXCEL、DPS統(tǒng)計軟件對數(shù)據(jù)進行相關(guān)處理和統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施氮水平下施用立豐靈對水稻株高的影響

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’的株高分別較對照降低7.94、9.79、2.69cm，‘荃優(yōu)華占’、‘全兩優(yōu)681’較對照差異顯著，‘綠銀占’較對照無顯著差異；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’的株高分別較對照降低3.76、7.84、3.41cm，3個品種施用立豐靈處理與對照間差異均達顯著水平。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植株倒伏指數(shù)的影響

不同施氮水平下立豐靈對植株倒伏指數(shù)的統(tǒng)計結(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)均較對照降低，‘荃優(yōu)華占’較對照差異顯著，‘全兩優(yōu)681’和‘綠銀占’較對照無顯著差異。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)均較對照降低，‘荃優(yōu)華占’較對照差異不顯著，而‘全兩優(yōu)681’和‘綠銀占’較對照差異顯著。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)，但較對照差異不顯著；強抗倒伏性品種‘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，對于每穴有效穗數(shù)、實粒數(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，對于每穴有效穗數(shù)、實粒數(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，植株的光合作用會顯著下降，其莖稈輸導(dǎo)組織的受損對肥效的發(fā)揮、水稻結(jié)實率及品質(zhì)形成均產(chǎn)生負面影響[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]。適時噴施植物生長調(diào)節(jié)劑進行生長調(diào)控可達到抗倒伏目的[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水稻的株高及莖稈充實度有顯著影響[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籌方案則可以促進水稻生長發(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‘荃優(yōu)華占’施用立豐靈能降低倒伏指數(shù)，但差異不顯著，原因可能是對弱抗倒伏性品種在高氮水平下立豐靈的用量偏低?！珒蓛?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)，增強抗倒伏能力。

研究探討了2種施氮水平下施用立豐靈對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。在對照無倒伏情況下，施用立豐靈對水稻產(chǎn)量無明顯影響，在對照存在倒伏情況下，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，對于強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一步研究。