抗倒劑對優(yōu)質稻產量和抗倒伏能力的影響

鄒丹，唐啟源，黃益國，劉龍生，方升亮，呂廣動，曠娜，羅友誼，毛瑞清，張明

（1衡陽市農業(yè)科學院，湖南衡陽 421200；2湖南農業(yè)大學農學院，長沙 410128；3湖南省水稻研究所，長沙 410128；4衡山縣農業(yè)局，湖南衡陽 421200）

0 引言

水稻是中國主要糧食作物之一，世界上超過30億人以大米為主食[1]。中國超過2/3 的人口以大米為口糧，隨著人口的增加，保持一定的水稻年增產率方能保障中國的糧食安全[2]。但是近年來，各種極端氣候頻現，各地水稻均有不同程度的減產[3]。其中，倒伏因其巨大的殺傷力成為了學者的研究熱點[4-6]。有研究表明，水稻倒伏會導致水稻大幅度減產，倒伏時間過早，甚至會顆粒無收[7]，且莖葉嚴重受損，影響光合作用生產及同化物的輸送，導致稻米品質下降[8]，同時，倒伏還會影響機械作業(yè)，嚴重時只能人工收割，大大增加收獲成本[9]。影響倒伏的因素有很多，主要分為三類，氣候條件（包括大風大雨，以及大氣臭氧和CO2濃度等[10-11]）、栽培因素（主要包括水肥管理以及藥劑調控等）和遺傳基因（主要是品種抗性[12]）。20 世紀60 年代，矮桿基因引發(fā)的綠色革命為水稻抗倒伏做出了巨大的貢獻，但是隨著超高產以及超級稻等高生物量品種的出現，倒伏再次成為水稻減產的重要因素之一[7]。

倒伏是制約水稻生產的重要因素之一，優(yōu)質稻倒伏現象更為突出[13]。趙雅靜、胡振陽等[14-15]研究了優(yōu)質稻與施氮量的關系，通過氮肥調控實現抗倒伏。羅來楊、曾仁杰等[16-17]研究了硅肥對優(yōu)質稻產量抗倒伏性的影響。王丹丹等[18]研究了烯效唑對優(yōu)質稻抗倒伏的影響，通過化學藥劑調控實現抗倒伏，得到了較好的結果，但是缺乏水稻抗倒劑方面的研究。在此背景下，筆者選用優(yōu)質常規(guī)稻‘美香占2 號’作為試驗品種（其連續(xù)3屆獲得全國優(yōu)質稻品種食味品質鑒評金獎），設置了3個氮肥處理和2個抗倒劑處理，進行了大田試驗，研究抗倒劑‘不倒?jié)h’對優(yōu)質稻抗倒伏能力的影響，以期為優(yōu)質稻的高產優(yōu)質栽培提供理論基礎。

1 材料和方法

1.1 地點和材料

本試驗于2021 年在湖南省益陽湖南農業(yè)大學農學院試驗基地（東經112°26′、北緯29°08′）進行。土壤為河湖沉積物，肥力較好，非常適宜種植水稻。試驗田前作為水稻，試驗品種為優(yōu)質秈型常規(guī)水稻品種‘美香占2號’?！坏?jié)h’抗倒劑由湖南禾秀才生物科技有限公司提供，試驗尿素含氮量為46.2%，復合肥(N:P2O5:K2O=15:15:15)含量為45%，鉀肥(K2O)含量為60%。

1.2 試驗設計

本試驗采用兩因素隨機區(qū)組設計，設置3 種氮肥處理（尿素B1：180 kg/hm2、B2：225 kg/hm2、B3：270 kg/hm2），2種抗倒劑處理（A1：不施不倒?jié)h，A2：施不倒?jié)h），抗倒劑分2次施用，在分蘗期和幼穗分化期結合分蘗肥、穗肥混合撒施。6個處理，3次重復，共18個小區(qū)，每個小區(qū)30.0 m2，各小區(qū)分別筑?。▽?0 cm，高20 cm），并用黑色薄膜包埂，單獨灌溉，防止肥水流竄。

本試驗采用直播的種植方式，于4月12號播種，8月21 號收獲。氮肥（基肥：分蘗肥：穗肥=5:2:3），純磷90 kg/hm2，做基肥一次性施用，純鉀144 kg/hm2（基肥：穗肥=5:5）；水分管理和病蟲害防治按當地高產水平進行。

1.3 觀測項目及方法

產量及產量構成：于成熟期，每個小區(qū)避免邊行取6 m2水稻測產，風選曬干后稱重，測量水分含量，換算成14%標準含水量。每個小區(qū)調查20兜水稻，取其平均有穗數，以此為標準，取3兜水稻作為考種樣，調查，洗凈減去根部，手工脫粒，再將莖葉穗分類裝袋，先用105℃殺青0.5 h，然后80℃烘干至恒質量，密封冷卻至室溫測定其干物質量。將脫下的籽粒曬干后水選，將癟粒和實粒分開，先用105℃殺青0.5 h，然后80℃烘干至恒質量，稱量3 份30 g 實粒樣品和3 g 癟粒樣品，計算每穗粒數、結實率和千粒質量。

水稻節(jié)間的倒伏指數及抗折力：主莖抗折力參考瀨古秀生的方法，測定時期為蠟熟期和成熟期。每個小區(qū)取十根主莖，重復3次。田間取回莖稈，保持不失水。將節(jié)間置于測定器上，采用專門測抗折力的拉力計測定，（靈敏度為0.1 N），然后測定節(jié)間的長度以及節(jié)間至穗頂的長度(cm)和鮮重(g)[19]。

1.4 數據處理

采用Microsoft Excel 2010 初步處理數據；采用Statistix 8.0軟件進行數據統計分析。

2 結果和分析

2.1 抗倒劑和不同施氮量對水稻產量和產量構成的影響

由圖1 可知，水稻產量與施氮量呈線性相關：y=12.194x+3579.1，R2=0.94*，相關性達到顯著水平。施氮量越高，產量越高。由表1 可知，B3處理的產量最高，顯著高于B1和B2處理，增產9.46%～18.95%。說明‘美香占2 號’比較耐肥，在一定范圍內，高肥能取得較高的產量。B3處理高產主要是結實率較高，較B1和B2處理高7.26%～8.11%。A2處理較A1處理增產2.17%，產量和產量因子均沒有達到顯著水平。

表1 不倒?jié)h和施氮水平對水稻產量的影響

圖1 產量和施氮量的關系

2.2 抗倒劑和不同施氮量對水稻齊穗期和成熟期干物質和經濟系數的影響

由表2 可知，A2處理會降低齊穗期和成熟期的莖葉重和總干物質重，但是增加了經濟系數，均沒有達到顯著水平。B1、B2和B3處理之間的齊穗期和成熟期的莖葉重和總干物質重無明顯規(guī)律，經濟系數隨著施氮量的增加而增加，B3處理最高，較其他處理高7.98%～8.65%。

表2 不倒?jié)h和施氮水平對成熟期干物質和經濟系數的影響

2.3 抗倒劑和不同施氮量對水稻株高的影響

由圖2 可知，施氮量對水稻整個生育期的株高無明顯影響，均沒達到顯著水平。水稻的最容易倒伏的時間為齊穗期到蠟熟期間，A2處理能降低水稻整個生育期的株高，且均達到顯著水平，大大降低倒伏風險。B1處理下，A2處理降低株高效果更為顯著。

圖2 不倒?jié)h對水稻株高的影響

2.4 抗倒劑和不同施氮量對水稻蠟熟期抗倒伏能力的影響

由表3 可知，A2處理降低了第二和第三基節(jié)的長度、抗折力和重量，同時也降低了第二和第三基節(jié)的倒伏指數，其中第三基節(jié)達到了顯著水平，顯著降低了蠟熟期的株高。水稻的最容易倒伏的時間為蠟熟期左右，A2處理降低了蠟熟期的第二和第三基節(jié)的倒伏指數和株高，其中第三基節(jié)和株高均達到了顯著水平，大大降低了倒伏風險。從施氮量分析，第二基節(jié)的長度和第三基節(jié)的抗折力隨著施氮量的增加而降低，B3處理最低，但是第三基節(jié)的倒伏指數和株高隨著施氮量的增加而增加，B3處理最高，均沒有達到顯著水平。

表3 抗倒劑和施氮水平對稻蠟熟期各節(jié)間抗倒伏能力的影響

2.5 抗倒劑和不同施氮量對水稻成熟期抗倒伏能力的影響

由表4 可知，A2處理能顯著降低倒三節(jié)和到四節(jié)的彎曲力矩，對倒三和倒四節(jié)間的抗折力和倒伏指數也有一定的降低，沒有達到顯著水平，但是可以提高整個群體的抗倒伏能力，大大降低倒伏風險。施氮量對倒三節(jié)、倒四節(jié)的倒伏指數、抗折力和彎曲力矩無明顯影響，均沒達到顯著水平。由表5可知，A2處理對成熟期的各節(jié)間長度和株高均有降低，其中倒二節(jié)長度、倒三節(jié)長度和株高達到顯著水平。施氮量對各節(jié)間長度的規(guī)律不一，倒一節(jié)長度隨著施氮量的增加而增加，倒二節(jié)長度、倒三節(jié)長度隨著施氮量的增加呈先增加后降低，倒四節(jié)長度和株高隨施氮量增加呈先降低后增加，但是均沒有達到顯著水平。

表4 不倒?jié)h和不同施氮水平對成熟期水稻倒伏性狀的影響

表5 不倒?jié)h對成熟期水稻節(jié)間長度的影響

2.6 “不倒?jié)h”藥劑對田間倒伏指數的影響

由表6可知，田間倒伏面積、程度和倒伏指數均隨著施氮量的增加而增加，但是田間倒伏程度都不是很高，可能是‘美香占2號’比較耐肥，施氮量還沒有到上限，沒達到嚴重倒伏的程度。A2處理明顯降低了田間倒伏面積、程度和倒伏指數，每個施氮量下均具有良好的效果。

表6 不倒?jié)h和施氮水平對田間倒伏面積和程度的影響

3 討論與結論

大量研究表明，水稻株高與倒伏指數呈顯著正相關[12,20-21]。然而，株高與生物量呈正相關，如何在降低株高和生物量的前提下，不降低甚至增加產量，唯有提高經濟系數。顧大路等[22]研究表明，以乙烯利為主體與PIX 等物質復配的抗倒劑雖有抗倒效果，但是會降低水稻的干物質重、千粒重和結實率等，造成水稻減產。熊清云等[23]研究表明，在拔節(jié)前施用“立豐靈”抗倒劑不僅有增加抗倒伏的效果，還能顯著提高產量。前人研究結果不一，可能和抗倒劑的成分和施用時間有關系。本研究表明，‘不倒?jié)h’抗倒劑雖然會降低齊穗期和成熟期的莖葉重和總干物質重，但是增加了經濟系數，最終具有一定的增產效果，但沒有達到顯著水平，同前人研究結果一致[24-25]。從產量構成看，本試驗中施用抗倒劑后，穗數和結實率會有一定的降低，但是籽粒灌漿較好，千粒重增加，實際增產2.17%，但沒達到顯著水平，同前人研究結果基本一致[26]。

大量研究表明，化學藥劑能顯著提高作物的抗倒伏能力[27-29]。本研究表明，抗倒劑能降低水稻整個生育期的株高，且均達到顯著水平，大大降低全生育期的倒伏風險，并且在低肥處理下，效果更為顯著。能降低蠟熟期第二和第三基節(jié)的長度和倒伏指數，其中第三基節(jié)達到了顯著水平，顯著降低了蠟熟期的株高，大大降低了倒伏風險。同時，還能顯著降低成熟期各節(jié)間的長度、田間的倒伏指數、倒三節(jié)和倒四節(jié)的彎曲力矩，對倒三和倒四節(jié)間的抗折力和倒伏指數也有一定的降低，沒有達到顯著水平，但是可以提高整個群體的抗倒伏能力，大大降低倒伏風險，同前人研究結果基本一致[25-26,29]。本研究為優(yōu)質稻抗倒伏提供了理論基礎，但也存在一定的不足，一是僅做了一年，二是只選用了一個品種，下一步，筆者會進行更深層次的研究。

‘不倒?jié)h’抗倒劑能顯著降低整個生育期水稻的株高，以及各節(jié)間的長度、彎曲力矩和抗倒伏指數，能顯著增強優(yōu)質稻的抗倒伏能力，同時具有增產效果，可以進行推廣應用。