摘要:以超級稻組合88S/1128和準(zhǔn)兩優(yōu)527為試驗材料,研究金正大緩釋氮對超級稻的節(jié)間結(jié)構(gòu)和抗倒性的影響。結(jié)果表明,隨著氮用量的增加,兩品種基部的倒5和倒4節(jié)間長度均增加;在0~315 kg/hm2施氮處理下,組合88S/1128比準(zhǔn)兩優(yōu)527的基部倒5和倒4節(jié)間分別短35%和30%,中部倒3節(jié)間短12%,相反,上部的倒2、倒1節(jié)間分別長8%和2%,表現(xiàn)出不同的節(jié)間結(jié)構(gòu)。隨著施氮量的增加,兩品種的各節(jié)間的抗折力下降,組合88S/1128在各種氮素水平下抗折力均大于準(zhǔn)兩優(yōu)527,表現(xiàn)出強的抗倒伏能力;組合88S/1128的基部節(jié)間倒伏指數(shù)均在200以下,沒有倒伏,而準(zhǔn)兩優(yōu)527在270、315 kg/hm2施氮量下大都大于200,成熟期出現(xiàn)倒伏。
關(guān)鍵詞:超級雜交稻;緩釋氮;節(jié)間長度;抗折力;倒伏指數(shù)
中圖分類號:S511.062;S143.1+5 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:0439-8114(2011)03-0472-04
Effects of Slow-release Nitrogen Fertilization on Internodes Length and Lodging Resistance of Super Hybrid Rice
WANG Xiao-ling1,XU Feng-ying1,MA Guo-hui1,2,TIAN Xiao-hai1,ZOU You1
(1.College of Agronomy, Yangtze University, Jingzhou 434025, Hubei, China;
2.National Engineer Technology Research Center of Hybrid Rice, Changsha 410125, China)
Abstract: The effects of Jinzhengda slow-release nitrogen fertilizer(SRNF) on internodes length and lodging resistance ofsuper-rice were studied by using varieties of 88S/1128(88S) and Zhunliangyou-527(Z-527) as experimental material. The results showed that as the SRNF fertilization increased, for the length of the fifth internode countdown from the top (top-5th, the following abbreviation showed the corresponding internodes) and top-4th, which were on the lower part of the rice stem, both of the two varieties increased. Under the same utilization content of nitrogen, the length of top-5th and top-4th of variety 88S were shorter than variety Z-527 by 35% and 30% respectively, and the middle internodes of top-3rd were shorter by 12%. On the contrary top-2nd and top-1st were longer by 8% and 2% respectively. The two varieties differed in internodes structure. The fracture resistance force of all internodes of two varieties decreased as the SRNF increasing, but every internodes of 88S was larger than the corresponding internodes of Z-527 under the same utilization content of nitrogen. The lodging resistance of 88S was better than Z-527. All of the lodging index of top-5th and top-4th of 88S were below 200 and no lodging occurred. However, Z-527 under nitrogen treatment of 270 or 315 kg/hm2 were more than 200 and lodging appeared in the maturity period.
Key words: super hybrid rice; SRNF; internodes length; fracture resistance; lodging index
緩釋肥是一種應(yīng)用親水性聚合物包裹速效肥料或者是把可溶性活性物質(zhì)分散于基質(zhì)中,從而控制肥料溶解,達到養(yǎng)分控釋的一種新型肥料。緩控釋肥料的合理施用和施用效果是作物學(xué)科的重要研究課題。水稻是我國主要的糧食作物,研究緩釋肥在水稻上的應(yīng)用具有重要意義。本試驗以金正大緩釋氮為氮肥,用氮素利用效率差異明顯的超級稻品種為試驗材料,探尋緩釋氮對超級稻的節(jié)間結(jié)構(gòu)和抗倒伏能力的影響,旨在為節(jié)氮抗倒尋求途徑,同時為推廣利用緩釋氮肥提供理論和技術(shù)依據(jù)。
1材料與方法
1.1材料
供試品種為耐肥性好的抗倒超級稻組合88S/1128和氮高效但易倒品種準(zhǔn)兩優(yōu)527,由國家雜交水稻中心提供。金正大緩釋氮(7∶3的摻混尿素)由山東金正大生態(tài)工程股份有限公司提供。
試驗在湖北省荊州市長江大學(xué)試驗基地完成,試驗地有機質(zhì)10.2 g/kg,速效N 115.9 mg/kg,速效P 25.5 mg/kg,速效K 264.4 mg/kg。試驗采用水育秧移栽的方法,2009年4月27日播種,5月27日按23 cm×23 cm規(guī)格移栽,田間管理按當(dāng)?shù)厮靖弋a(chǎn)栽培方式進行。
1.2方法
1.2.1試驗設(shè)計試驗采用裂區(qū)設(shè)計。主處理為施肥水平,施用金正大緩釋氮,設(shè)計6水平,分別為0、135、180、225、270、315 kg/hm2;副處理為品種,組合88S/1128(B1)、準(zhǔn)兩優(yōu)527(B2)。小區(qū)面積30 m2,3次重復(fù),共36個小區(qū)。小區(qū)間隔離采用田埂覆膜的方法,田埂高20 cm、寬30 cm,田埂間溝寬30 cm,小區(qū)實行單獨排灌。
1.2.2試驗方法①試驗小區(qū)施肥方法:各處理均施用過磷酸鈣(P2O5)和氯化鉀(K2O),用量分別為60、120 kg/hm2。各處理的磷肥和鉀肥均于插秧前1 d作基肥施入,緩釋氮肥也于插秧前1 d作基肥施入,基肥施入后,立即用鐵齒耙耖入5cm深的土層內(nèi)。②節(jié)間性狀和抗折力(Fracture resistance,FR)測定:抽穗期在田間選擇抽穗一致的20個主莖作標(biāo)記,成熟前7 d,每小區(qū)?。保皞€莖,測定每個莖稈穗下節(jié)間的長度和抗折力。用重力法測定節(jié)間5cm間距的折斷重力計為抗折力。測定各節(jié)間基部至穗頂?shù)母叨群透鞴?jié)間基部至穗頂?shù)孽r重,計算彎曲力矩(Bending torque,BT)和倒伏指數(shù)(Lodging index,LI)。BT=節(jié)間基部至穗頂?shù)母叨龋ǎ悖恚凉?jié)間基部至穗頂?shù)孽r重(g);LI=(BT/FR)×100。③考察田間實際倒伏程度。用目測分級法,以小區(qū)平均狀況目測估計倒伏程度。倒伏程度分4級記載,“0”級表示莖稈直立或基本直立,“1”級表示莖稈傾斜,與地面夾角>45°,“2”級表示莖稈傾彎,與地面夾角<45°,“3”級表示植株莖稈折斷或莖穗貼地。④成熟期進行測產(chǎn)和考種。收獲期每小區(qū)單打單收,計算實際產(chǎn)量。每小區(qū)?。递鷺?,按一般水稻考種方法進行。
2結(jié)果與分析
2.1不同氮素水平對超級雜交稻節(jié)間結(jié)構(gòu)的影響
分別對基部節(jié)間長度、中部節(jié)間長度和上部節(jié)間長度進行作圖比較。不同氮素水平下超級稻基部的倒5節(jié)間比倒4節(jié)間短,在氮用量為0~225 kg/hm2間,組合88S/1128和準(zhǔn)兩優(yōu)527的基部節(jié)間長度均隨施氮量的增加而逐漸增加,但組合88S/1128的基部兩節(jié)間均明顯比準(zhǔn)兩優(yōu)527短;在0~315 kg/hm2施氮處理下,組合88S/1128的倒5節(jié)間較準(zhǔn)兩優(yōu)527平均縮短了35%,倒4節(jié)間平均縮短了30%(圖1)。
在0、135 kg/hm2的低氮水平下,88S/1128的倒3節(jié)間較準(zhǔn)兩優(yōu)527的短;隨著施氮量的增加,組合88S/1128和準(zhǔn)兩優(yōu)527兩品種的節(jié)間長度都有增長的趨勢。在180、225 kg/hm2的中等施氮水平下,組合88S/1128的倒3節(jié)間仍較準(zhǔn)兩優(yōu)527的短,但兩品種中部節(jié)間長度穩(wěn)定,不隨施肥量的增加而上升。在270、315 kg/hm2的高氮水平下,組合88S/1128的倒3節(jié)間有縮短的趨勢,而準(zhǔn)兩優(yōu)527的中部節(jié)間長度穩(wěn)定,和中氮水平相當(dāng)。在0~315 kg/hm2施肥處理下,組合88S/1128的倒3節(jié)間較準(zhǔn)兩優(yōu)527平均短12%(圖2)。
由圖3可知,在0~315 kg/hm2施氮處理下,組合88S/1128的倒2節(jié)間和倒1節(jié)間較準(zhǔn)兩優(yōu)527平均分別長8%、2%,總體上兩品種上部節(jié)間長度相對穩(wěn)定,不隨施肥量的增加而增加。
2.2不同氮素水平對超級雜交稻抗倒性的影響
2.2.1對節(jié)間抗折力的影響由表1可知,不同施氮量對超級稻的節(jié)間抗折力有顯著的影響;品種組合88S/1128基部節(jié)間的抗折力均大于準(zhǔn)兩優(yōu)527,差異達到極顯著水平??偟内厔菔腔抗?jié)間的抗折力大于中部節(jié)間的,中部節(jié)間的大于上部節(jié)間的;隨著施氮量的增加,基部節(jié)間的抗折力變幅較中部節(jié)間大,中部節(jié)間較上部節(jié)間大。
施氮量為0 kg/hm2處理的倒5節(jié)間抗折力最大,和其他處理相比,差異達到極顯著水平;施氮在135、180、225 kg/hm2的處理的抗折力相互差異不顯著,但顯著高于高氮水平270、315 kg/hm2的處理,高氮處理倒5節(jié)間抗折力較低。倒4節(jié)間各處理的抗折力均比倒5節(jié)間的低,不施氮處理的顯著高于其他施氮處理,和中氮水平處理相比差異達到顯著水平,和270、315 kg/hm2的高氮處理相比達到極顯著差異;135 kg/hm2施氮處理比180、225 kg/hm2處理的抗折力高,但相互間差異不顯著。
倒3節(jié)間為中部節(jié)間,0~180 kg/hm2的施氮量處理的抗折力顯著高于270、315 kg/hm2處理。倒2節(jié)間抗折力在0~135 kg/hm2施氮水平時呈遞減態(tài)勢,差異不顯著,和高氮處理270、315 kg/hm2間的抗折力差異達到極顯著水平。倒1節(jié)間0~135 kg/hm2的施氮量處理和315 kg/hm2的施氮量處理間差異極顯著,其中315 kg/hm2的處理抗折力顯著低于其他處理。
由表2可知,施氮量為0 kg/hm2處理的倒5和倒4節(jié)間的倒伏指數(shù)明顯小于其他處理。135、180、225 kg/hm2處理的倒伏指數(shù)有遞增趨勢;高氮水平270、315 kg/hm2處理的倒伏指數(shù)相對明顯偏高。
品種組合88S/1128各節(jié)間的倒伏指數(shù)總體上比準(zhǔn)兩優(yōu)527?。唤M合88S/1128在最大施氮量處理中基部節(jié)間的倒伏指數(shù)低于200,而準(zhǔn)兩優(yōu)527在270、315 kg/hm2的高氮水平下,基部節(jié)間的倒伏指數(shù)大都高于200,明顯高于其他施氮處理。
2.2.2實際倒伏狀況調(diào)查結(jié)果由表3可知,在氮素使用量逐漸增加的條件下,組合88S/1128表現(xiàn)100%完全直立,沒有倒伏,表現(xiàn)出很強的抗倒伏能力;而品種準(zhǔn)兩優(yōu)527在施用緩釋氮的低氮處理和中氮處理中沒有倒伏,在270、315 kg/hm2高氮條件下,出現(xiàn)一定程度的倒伏。
瀨古秀生[1]提出倒伏指數(shù)達200時是倒伏風(fēng)險值,表現(xiàn)不抗倒。觀察的倒伏結(jié)果和表2中的倒伏指數(shù)指示的倒伏風(fēng)險相符。
3小結(jié)與討論
3.1小結(jié)
3.1.1不同氮素水平對超級雜交稻節(jié)間結(jié)構(gòu)的影響不同氮素水平下超級稻基部的倒5節(jié)間比倒4節(jié)間短,隨著施氮量的增加,基部節(jié)間長度增加,但組合88S/1128的基部兩節(jié)間均比準(zhǔn)兩優(yōu)527明顯短,倒5節(jié)間平均縮短了35%,倒4節(jié)間平均縮短了30%。中部的倒3節(jié)間長度相對基部節(jié)間變化幅度減小,組合88S/1128平均比準(zhǔn)兩優(yōu)527短12%。組合88S/1128的倒2節(jié)間和倒1節(jié)間較準(zhǔn)兩優(yōu)527平均分別長8%、2%,總體上兩品種上部節(jié)間長度相對穩(wěn)定,不隨施肥量的增加而增加。
3.1.2不同氮素水平對超級雜交稻抗倒性的影響不同施氮量對超級稻的節(jié)間抗折力有顯著差異。組合88S/1128基部節(jié)間的抗折力均大于準(zhǔn)兩優(yōu)527,差異極顯著。不同施氮量處理對各節(jié)間抗折力的影響顯著??偟内厔菔腔抗?jié)間的抗折力大于中部節(jié)間的,中部節(jié)間的大于上部節(jié)間的;隨著施氮量的增加,基部節(jié)間的抗折力變幅較中部節(jié)間大,中部節(jié)間較上部節(jié)間大。
施氮為135~225 kg/hm2處理的倒5節(jié)間抗折力極顯著低于0 kg/hm2處理,顯著高于高氮水平270、315 kg/hm2的處理。各處理的倒4節(jié)間抗折力均比倒5節(jié)間的低,不施氮處理的顯著高于其他施氮處理,和中氮水平處理相比差異達到顯著水平,和270、315 kg/hm2高氮處理相比達到極顯著差異。中部倒3節(jié)間抗折力在0~180 kg/hm2施氮量下顯著高于270、315 kg/hm2處理。在0~135 kg/hm2施氮量的倒2節(jié)間抗折力和高氮處理270、315 kg/hm2間的抗折力差異達到極顯著水平。0~135 kg/hm2施氮量的倒1節(jié)間抗折力和315 kg/hm2施氮量間差異極顯著,315 kg/hm2處理顯著低于其他處理。
品種組合88S/1128的抗倒性好,在高施氮量下仍然不倒。品種準(zhǔn)兩優(yōu)527在高施氮量下有不同程度的倒伏發(fā)生?;康梗?、倒4節(jié)間的倒伏指數(shù)到達200附近時,倒伏的風(fēng)險極大,容易倒伏。
3.2討論
超級雜交稻要達到超高產(chǎn)必須以一定生物學(xué)產(chǎn)量為基礎(chǔ),因而要求植株達到一定株高水平,但株高上升容易倒伏,高產(chǎn)和倒伏是生產(chǎn)中的一對矛盾。抗倒性強弱既與品種的遺傳特性有關(guān),又與施肥技術(shù)尤其是氮肥的用量和施用時間相關(guān)[2]?;抗?jié)間過長是倒伏的主要原因[3],對比組合88S/1128和準(zhǔn)兩優(yōu)527的節(jié)間結(jié)構(gòu),基部節(jié)間較短的組合88S/1128表現(xiàn)很強的抗倒能力,而中部節(jié)間適當(dāng),上部節(jié)間較長的節(jié)間結(jié)構(gòu),能保證一定株高,實現(xiàn)較高的生物學(xué)產(chǎn)量,利于達到高產(chǎn)的目標(biāo)。
裴又良等[4]認為準(zhǔn)兩優(yōu)527在高氮水平下易倒伏,本試驗中施用緩釋氮用量225 kg/hm2沒有出現(xiàn)倒伏,270 kg/hm2水平下出現(xiàn)了一定面積的莖稈傾彎,只有5%的面積出現(xiàn)倒伏,315 kg/hm2水平下出現(xiàn)了大面積的傾斜和倒伏。緩釋氮能提高水稻氮素利用率和增產(chǎn)上的效果已經(jīng)被證實[5,6];緩釋氮由于釋放緩慢,在水稻生長的前期供氮強度和速效氮相比較低,這是否有利于塑造合理節(jié)間結(jié)構(gòu)從而緩和高產(chǎn)和抗倒的矛盾,有待進一步研究證實。
參考文獻:
[1] 瀨古秀生. 水稻の倒伏に關(guān)する研究[J].九州農(nóng)試匯報,1962,7:419-495.
[2] 楊利,游艾青,范先鵬,等. 湖北省水稻倒伏原因與預(yù)防[J]. 湖北農(nóng)業(yè)科學(xué),2007,46(6):880-882.
[3] 李榮田,姜廷波,秋太權(quán),等. 水稻倒伏對產(chǎn)量影響及倒伏和株高關(guān)系的研究[J]. 黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué),1996(1):13-17.
[4] 裴又良,方遠祥. 超級雜交稻準(zhǔn)兩優(yōu)527在湖南桂東的示范表現(xiàn)及高產(chǎn)栽培技術(shù)[J]. 雜交水稻,2005,20(2):37-38.
[5] 李方敏,艾天成,周升波,等. 緩釋氮肥對水稻的增產(chǎn)效果及其氮素利用率[J]. 土壤通報,2004,35(3):311-315.
[6] 鄒煜. 緩控釋肥對水稻的應(yīng)用研究[J]. 山東農(nóng)業(yè)科學(xué),2009(9):74-76.