夏 敏 胡 群 梁 健 張洪程,* 郭保衛(wèi) 曹利強 陳厚存

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壯稈劑及用量對水稻產(chǎn)量和抗倒伏能力的影響

夏 敏1胡 群1梁 健1張洪程1,*郭保衛(wèi)1曹利強1陳厚存2

1揚州大學農(nóng)業(yè)部長江流域稻作技術(shù)創(chuàng)新中心/ 揚州大學江蘇省作物遺傳生理重點實驗室, 江蘇揚州 225009;2海安縣作物栽培指導站, 江蘇海安 226600

以秈粳雜交稻品種甬優(yōu)2640、超級稻南粳9108為供試材料, 設置壯稈劑A (壯秧劑∶速效硅∶生物炭=1.0∶0.5∶1.0) 5個處理(A-1: 18.75 kg hm–2、A-2: 37.5 kg hm–2、A-3: 56.25 kg hm–2、A-4: 75 kg hm–2、A-5: 93.75 kg hm–2), 壯稈劑B (“杰偉”牌水稻生長調(diào)節(jié)劑) 5個處理(B-1: 7.5 kg hm–2、B-2: 15 kg hm–2、B-3: 22.5 kg hm–2、B-4: 30 kg hm–2、B-5: 37.5 kg hm–2)。在齊穗后30 d觀測水稻基部第1節(jié)間(N1)、第2節(jié)間(N2)、第3節(jié)間(N3)、第4節(jié)間(N4)抗倒伏能力和主要物理性狀, 比較研究壯稈劑不同用量對水稻產(chǎn)量及抗倒伏能力的影響。兩年試驗結(jié)果表明, 壯稈劑A對水稻產(chǎn)量及抗倒伏能力的影響要優(yōu)于壯稈劑B, 隨著壯稈劑用量的增加水稻產(chǎn)量呈先增后減的趨勢, 其中A-3處理產(chǎn)量最高, 其原因在于每穗粒數(shù)、結(jié)實率、千粒重均有所增加, 壯稈劑B中B-3產(chǎn)量最高, 壯稈劑A增產(chǎn)效果優(yōu)于B的原因在于千粒重的增加。隨著壯稈劑用量的增加, 各節(jié)間倒伏指數(shù)呈現(xiàn)先減后增趨勢, 其中A-3、A-4處理的N2、N3倒伏指數(shù)顯著小于對照。進一步分析壯稈劑A與B抗倒伏能力增強的原因在于抗折力的增加, 壯稈劑A主要是通過增加N1、N2、N3節(jié)間莖稈粗度、莖壁厚度和節(jié)間充實度增強了抗倒伏能力, 壯稈劑B主要是增加N1、N2、N3節(jié)間莖壁厚度來增強抗倒伏能力, 兩者比較壯稈劑A效果更明顯。

壯稈劑用量; 產(chǎn)量; 抗倒伏能力

水稻高產(chǎn)是我國永恒的主題[1], 而要高產(chǎn)超高產(chǎn)勢必提高生物產(chǎn)量, 引起株高的增加, 加劇高產(chǎn)與倒伏的矛盾。倒伏不僅降低水稻產(chǎn)量而且影響稻米品質(zhì), 增加收獲成本[2]。前人研究發(fā)現(xiàn), 水稻的抗倒伏性與株高、節(jié)間粗度、單位節(jié)間干重等莖稈物理性狀以及大小維管束數(shù)目、面積等莖稈組織解剖結(jié)構(gòu)關(guān)系十分密切[3-10], 還與莖鞘中可溶性糖、木質(zhì)素含量以及硅、鉀含量等化學成分密切相關(guān)[11-13]。

植物生長調(diào)節(jié)劑的研究及其在生產(chǎn)上的應用是近代農(nóng)業(yè)科學的重大進展之一, 植物生長調(diào)節(jié)劑因其高效而顯著的調(diào)節(jié)效應已被廣泛應用于大田作物生產(chǎn)使得調(diào)控作物生長發(fā)育進程成為現(xiàn)實, 并逐步形成一整套成熟有效的作物化控技術(shù), 在克服環(huán)境和遺傳局限、改善品質(zhì)和貯藏條件等方面發(fā)揮了積極作用[14-15]。在我國, 赤霉素、乙烯利、縮節(jié)胺、多效唑等植物生長調(diào)節(jié)劑的開發(fā)研究, 產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟效益和社會效益[16-17], 對不同糧食作物[18-20]、果樹[21-23]、蔬菜[24-25]等的增產(chǎn)和品質(zhì)改善效果, 已有諸多報道。

前人研究發(fā)現(xiàn)植物生長調(diào)節(jié)劑對水稻有不同程度的增產(chǎn)效果[26], 能夠控制植株的營養(yǎng)生長和生殖生長, 增加成穗率、千粒重和實粒數(shù), 協(xié)調(diào)源、流、庫之間的關(guān)系以獲增產(chǎn)[27]。有些植物生長調(diào)節(jié)劑對作物的影響是多重的, 既能提高抗性又能增加產(chǎn)量, 其不同配方對水稻產(chǎn)量及抗倒能力的影響不同。本研究旨在探索一種新型壯稈劑及其不同用量對水稻產(chǎn)量及抗倒伏能力的影響, 為水稻抗倒伏能力的提高提供技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 試驗地點與供試品種

試驗于2014年和2015年在江蘇省海安縣雅周鎮(zhèn)進行, 試驗地前茬為小麥, 土壤質(zhì)地為沙壤土, 地力中等。土壤含全氮0.16%、堿解氮89.4 mg kg–1、速效磷34.3 mg kg–1、速效鉀85.7 mg kg–1。供試品種為甬優(yōu)2640 (秈粳雜交稻)和南粳9108 (遲熟中粳)。

1.2 試驗設計

設置兩種壯稈劑, 分別為壯稈劑A (壯秧劑∶速效硅∶生物炭 = 1.0∶0.5∶1.0)和壯稈劑B(“杰偉”牌水稻生長調(diào)節(jié)劑, N≥9%, P2O5≥6%, K2O≥4%, 水溶性Zn≥0.2%, 丙酮乙醇溶解物≥0.5%), 下設A-1 (18.75 kg hm–2)、A-2 (37.5 kg hm–2)、A-3 (56.25 kg hm–2)、A-4 (75 kg hm–2)、A-5 (93.75 kg hm–2)及B-1 (7.5 kg hm–2)、B-2 (15 kg hm–2)、B-3 (22.5 kg hm–2)、B-4 (30 kg hm–2)、B-5 (37.5 kg hm–2)各5個用量水平, 同時設置一個不施壯稈劑的對照(CK), 小區(qū)面積15 m2, 重復3次。各小區(qū)間均作埂隔離, 并用塑料薄膜覆蓋埂體, 保證單獨排灌, 根據(jù)前人研究結(jié)果, 于倒五葉期以土壤施肥方式施用壯稈劑。

采取448孔育秧硬盤培育健壯缽苗, 雜交粳稻每孔2~3粒, 常規(guī)粳稻每孔4~5粒。5月16日播種, 旱育秧, 6月20日移栽, 秧齡34 d。移栽時甬優(yōu)2640每穴2苗, 南粳9108每穴4苗, 行株距33 cm × 14 cm, 栽后補缺去余, 精確穴苗數(shù)?；Y肥∶穗肥= 6∶4。每公頃施純氮270 kg, 基肥∶蘗肥= 5∶5, N∶P∶K=1.0∶0.5∶0.8, 移栽后7 d、14 d施用分蘗肥, 倒四葉期和倒三葉期等量施用穗肥, 磷肥作為基肥施用, 鉀肥分基肥和穗肥(倒四葉期)等量施用。

機插移栽時灌寸水, 活棵后灌淺水, 群體莖蘗數(shù)達到預期穗數(shù)80%時開始排水擱田, 灌漿結(jié)實期干干濕濕直至成熟期前一周。病蟲草害按當?shù)卮竺娣e生產(chǎn)實施。

1.3 測定內(nèi)容與方法

齊穗后30 d, 按穗數(shù)的平均數(shù)取每小區(qū)代表性植株3穴, 10個代表性單莖, 進行形態(tài)指標、力學特性的測定。

1.3.1 形態(tài)指標 測定株高(選取每小區(qū)連續(xù)10穴進行田間測量)、重心高度、基部第1、第2、第3、第4節(jié)間(N1、N2、N3、N4)長度及干重、莖稈粗度、莖壁厚度和節(jié)間充實度。

株高為水稻莖基部到頂葉拉展后最頂部的距離。

將新鮮莖稈地上部(包括穗子、葉片和葉鞘)水平置于刀口上并左右移動, 直至其平衡臥于刀口上。這時與刀口的接觸點即為重心, 測定重心至莖稈基部的距離即為重心高度。

節(jié)間長直徑為水稻節(jié)間中部橫截面較長的徑距, 用游標卡尺測量。

節(jié)間短直徑為水稻節(jié)間中部橫截面較短的徑距, 用游標卡尺測量。

莖稈粗度=(節(jié)間長直徑+節(jié)間短直徑)/2

莖壁厚度為水稻節(jié)間中部外壁與內(nèi)壁的距離。把節(jié)間從中部剪斷, 用游標卡尺測量, 當卡尺與內(nèi)壁外壁接觸時的讀數(shù)。

節(jié)間充實度=節(jié)間干重/節(jié)間長度

1.3.2 力學特性 將待測莖稈節(jié)間(保留葉鞘)置自制的測定器上, 令該節(jié)間中點與測定器中點對應(第1節(jié)間支點間距為3 cm, 第2、第3和第4節(jié)間支點間距為5 cm, 3 cm換算成5 cm: 3 cm的抗折力×0.6), 在節(jié)間中點掛一盤子, 逐漸加入砝碼至莖稈將要折斷還沒折斷時, 逐漸向盤中加入沙子直至莖稈折斷, 此時砝碼、沙子及盤子的重量之和即為該節(jié)間的抗折力(g)。按Seko[28]的方法計算彎曲力矩和倒伏指數(shù)。

彎曲力矩=節(jié)間基部至穗頂長度(cm)×該節(jié)間基部至穗頂鮮重(g);

倒伏指數(shù)=彎曲力矩/抗折力×100。

1.3.3 產(chǎn)量測定 成熟期普查每小區(qū)50穴, 計算有效穗數(shù), 取5穴調(diào)查每穗粒數(shù)、結(jié)實率, 以1000粒實粒樣本(干種子)稱重, 重復3次(誤差不超過0.05 g)求取千粒重, 從而求取理論產(chǎn)量。從成熟期各小區(qū)割取50穴, 脫粒、去雜曬干后稱重求取實際產(chǎn)量。

1.4 數(shù)據(jù)處理

使用Microsoft Excel 2003處理數(shù)據(jù), DPS軟件統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 壯稈劑及用量對水稻產(chǎn)量及其構(gòu)成的影響

由表1和表2可知, 壯稈劑A、B的施用都有增產(chǎn)效果, 隨著用量的增加都呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢, 其中A-3和B-3產(chǎn)量最高。甬優(yōu)2640在A-3處理下兩年平均增產(chǎn)6.91%, 南粳9108增產(chǎn)6.38%。B-3處理下甬優(yōu)2640增產(chǎn)4.59%, 南粳9108增產(chǎn)2.89%。其中A-3處理達顯著水平。壯稈劑A隨著用量的增加, 每穗粒數(shù)、結(jié)實率和千粒重都有增加的趨勢, 群體穎花量呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢, 其中A-3處理最大。壯稈劑B隨著用量的增加, 每穗粒數(shù)減少, 結(jié)實率先增加后減小, B-4處理最大, 千粒重先減小后增大, B-3處理最小, 群體穎花量先增加后減小, B-3處理最大。進一步相關(guān)分析表明(表3), 兩種壯稈劑處理群體穎花量與產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān), 群體穎花量對產(chǎn)量貢獻最大。每穗粒數(shù)與群體穎花量也呈極顯著正相關(guān), 每穗粒數(shù)的增加是群體穎花量增加的直接原因。由于兩年試驗結(jié)果的規(guī)律基本一致, 下文僅以2015年的試驗數(shù)據(jù)進行詳細分析。

表1 壯稈劑及用量對水稻產(chǎn)量及其構(gòu)成的影響(2014)

同一品種不同處理間標以不同小寫字母的值在0.05水平上差異顯著。

For the same variety, values followed by different lowercase letters within a column are significantly different at the 0.05 probability level among different treatments. A-1: 18.75 kg hm–2; A-2: 37.50 kg hm–2; A-3: 56.25 kg hm–2; A-4: 75.00 kg hm–2; A-5: 93.75 kg hm–2; B-1: 7.50 kg hm–2; B-2: 15.00 kg hm–2; B-3: 22.50 kg hm–2; B-4: 30.00 kg hm–2; B-5: 37.50 kg hm–2.

表2 壯稈劑及用量對水稻產(chǎn)量及其構(gòu)成的影響(2015)

同一品種不同處理間標以不同小寫字母的值在0.05水平上差異顯著。處理縮寫同表1。

For the same variety, values followed by different lowercase letters within a column are significantly different at the 0.05 probability level among different treatments. Abbreviations of treatments are the same as those given in Table 1.

表3 水稻產(chǎn)量與其構(gòu)成因素間的相關(guān)系數(shù)

*和**分別表示在0.05和0.01水平上顯著相關(guān)。

*and**mean significant correlation at the 0.05 and 0.01 levels, respectively.

2.2 壯稈劑及用量對水稻抗倒伏能力的影響

水稻植株的倒伏指數(shù)與莖稈的抗折力成反比與彎曲力矩成正比。倒伏指數(shù)越小, 抗倒伏能力越強, 植株就越不易發(fā)生倒伏。由表4可知, 壯稈劑A、B的施用都增加了水稻的抗倒伏能力, 隨著用量的增加各節(jié)間倒伏指數(shù)都呈現(xiàn)先減小后增加的趨勢, 其中A-4和B-3處理最小。壯稈劑A在A-3、A-4處理下, N2、N3和N4倒伏指數(shù)顯著低于對照。甬優(yōu)2640和南粳9108在A-3處理下, 倒伏指數(shù)分別降低了9.17%、13.32%、16.09%和13.37%、26.39%、22.46%, 在A-4處理下, 倒伏指數(shù)分別降低了9.81%、13.83%、23.70%和13.74%、26.90%、22.88%。進一步分析發(fā)現(xiàn)倒伏指數(shù)顯著降低主要是由抗折力的顯著增加引起的。結(jié)果表明壯稈劑A對水稻N2、N3、N4節(jié)間抗倒伏能力的影響強于壯稈劑B, 壯稈劑A中A-4處理抗倒能力最強, 壯稈劑B中B-3處理最好。

2.3 壯稈劑及用量對水稻各節(jié)間長度和株高的影響

壯稈劑用量對水稻株高、節(jié)間長度等莖稈形態(tài)有著一定影響。由表5可知, 隨著壯稈劑A、B用量的增加株高呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢, A-3與B-3處理最高, 甬優(yōu)2640和南粳9108分別增加5.92%、2.03%和2.47%、1.88%。由于株高不同, 重心高度也有所影響, 表現(xiàn)出株高上升, 重心高度上升的趨勢, 其中壯稈劑A的相對重心高度卻表現(xiàn)出下降趨勢。進一步對構(gòu)成株高的節(jié)間長度和穗長分析發(fā)現(xiàn), 穗長表現(xiàn)出先增加后減小的趨勢, 其中A-3、B-3處理最長, 甬優(yōu)2640和南粳9108分別增加5.43%、8.14%和2.19%、3.83%。壯稈劑A施用后, N1、N2和N3長度先減小后增加, 其中A-4最短, N4長度先增加后減小, A-4最長。壯稈劑B施用后除N1外, 表現(xiàn)先增加后減小的趨勢, 其中B-3最長, 所以壯稈劑施用造成株高增加的原因主要是穗下2個節(jié)間的伸長。結(jié)果表明壯稈劑A對水稻N2、N3、N4節(jié)間長度和株高的影響要強于壯稈劑B, 壯稈劑A中A-3處理的株高最高, 穗長值最大。壯稈劑B中B-3處理的株高最高, 穗長值最大。

2.4 壯稈劑及用量對水稻各節(jié)間莖稈粗度和莖壁厚度的影響

由表6可知, 隨著壯稈劑A、B用量的增加莖稈粗度和莖壁厚度呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢, 其中A-3、A-4處理的N2、N3莖稈粗度與莖壁厚度顯著高于對照。甬優(yōu)2640的N2、N3莖稈粗度分別增加了20.62%、31.28%和20.75%、31.42%, 莖壁厚度分別增加了26.92%、21.10%和27.88、22.02%。南粳9108的N2、N3莖稈粗度分別增加了12.15%、7.08%和12.62%、7.60%, 莖壁厚度分別增加了7.00%、11.00%和14.63%、19.51%。結(jié)果表明壯稈劑A對水稻N2、N3節(jié)間莖稈粗度和莖壁厚度的影響要強于壯稈劑B, 其中A-3、A-4處理效果顯著。

2.5 壯稈劑及用量對水稻各節(jié)間莖稈干重和充實度的影響

由表7可知, 隨著壯稈劑A、B用量的增加節(jié)間干重和節(jié)間充實度都呈先增加后減小的趨勢, 其中A-3、A-4處理的N2、N3節(jié)間充實度顯著高于對照。甬優(yōu)2640的N2、N3分別增加了37.91%、33.16%和41.26%、38.29%。南粳9108的N2、N3分別增加了11.33%、27.22%和18.50%、32.69%。結(jié)果表明壯稈劑A對水稻N2、N3節(jié)間充實度的影響強于壯稈劑B, 其中A-3、A-4處理節(jié)間充實度顯著增加。

2.6 抗倒伏能力與莖稈主要物理性狀的相關(guān)性

表8表明, 水稻基部節(jié)間的抗倒伏特性與莖稈物理性狀關(guān)系密切。N1、N2、N3、N4節(jié)間倒伏指數(shù)與株高、重心高度、莖稈粗度、莖壁厚度、節(jié)間充實度呈一定程度的負相關(guān), 其中壯稈劑A條件下N1、N2、N3節(jié)間莖稈粗度、莖壁厚度和節(jié)間充實度與倒伏指數(shù)呈顯著或極顯著負相關(guān), 壯稈劑B條件下N1、N2、N3節(jié)間莖壁厚度與倒伏指數(shù)呈顯著或極顯著負相關(guān)。N1、N2、N3節(jié)間長與倒伏指數(shù)呈一定程度的正相關(guān), N4節(jié)間長與倒伏指數(shù)呈負相關(guān), 壯稈劑A條件下各節(jié)間倒伏指數(shù)與相對重心高度呈正相關(guān), 壯稈劑B呈負相關(guān)。

由此說明壯稈劑A主要是通過增加N1、N2、N3節(jié)間莖稈粗度、莖壁厚度和節(jié)間充實度增強了抗倒伏能力, 壯稈劑B主要是增加N1、N2、N3節(jié)間莖壁厚度來增強抗倒伏能力, 兩者比較壯稈劑A效果更明顯。

3 討論

3.1 生長調(diào)節(jié)物質(zhì)對水稻產(chǎn)量的影響

關(guān)于植物生長調(diào)節(jié)劑對水稻產(chǎn)量的影響, 王紹忠等[27]研究發(fā)現(xiàn)可促進有效分蘗、增加每穗粒數(shù), 提高水稻產(chǎn)量。陳娟等[29]認為可促進植株生殖生長, 增加成穗率、千粒重、實粒數(shù), 協(xié)調(diào)源、流、庫之間的關(guān)系, 進而增產(chǎn)。關(guān)于硅對水稻產(chǎn)量的影響, 李衛(wèi)國[30]認為主要通過促進千粒重、結(jié)實率、穗粒數(shù)和有效穗。張國良等[31]認為施用多效硅肥可以明顯增加單位面積上群體的總穎花量和結(jié)實粒數(shù), 提高成穗率。鄧接樓等[32]認為施加硅肥有利于水稻單位面積有效穗數(shù)和每穗的實粒數(shù)的增加。本研究表明隨著壯稈劑用量的增加水稻產(chǎn)量呈先增后減趨勢, 其中A-3處理產(chǎn)量顯著增加。群體穎花量對增產(chǎn)的貢獻最大, 每穗粒數(shù)的增加又是群體穎花量增加的直接原因, 壯稈劑A的增產(chǎn)效果優(yōu)于B的原因在于千粒重的增加。壯稈劑A中含有硅使群體總穎花量顯著增加, 同時每穗粒數(shù)、結(jié)實率、千粒重均有增加趨勢, 這與前人研究結(jié)果基本一致。

3.2 生長調(diào)節(jié)物質(zhì)對水稻抗倒伏能力的影響

植物生長調(diào)節(jié)劑對水稻抗倒伏能力有一定影響, 其作用機理是改善與倒伏有關(guān)的形態(tài)和生理性狀。史春余等[33]在水稻拔節(jié)初期施用助狀素能顯著縮短基部第1、第2節(jié)間長度并增加其質(zhì)量。林志強等[34]在兩優(yōu)培九上試驗, 認為在水稻拔節(jié)期前施用立豐靈可以使節(jié)間縮短, 顯著增強基部節(jié)間抗折力, 從而顯著增強抗倒伏能力。張晶等[35]認為施用硅肥的處理比未施用硅肥的對照的莖稈節(jié)間抗折力有一定程度的提高。朱紀谷[36]認為使用過多效唑的田地沒有出現(xiàn)水稻倒伏現(xiàn)象, 且水稻莖稈粗壯堅韌, 耐肥抗倒, 為水稻穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)打下堅實的基礎(chǔ)。房增國等[37]認為施用多效唑能增強莖稈的抗折力。本研究表明隨著壯稈劑用量的增加, 各節(jié)間倒伏指數(shù)呈先減后增趨勢, 其中A-3、A-4處理的N2、N3倒伏指數(shù)顯著小于對照。壯稈劑A主要是通過增加N1、N2、N3節(jié)間莖稈粗度、莖壁厚度和節(jié)間充實度增強了抗倒伏能力, 壯稈劑B主要是增加N1、N2、N3節(jié)間莖壁厚度來增強抗倒伏能力, 兩者比較壯稈劑A效果更明顯。壯稈劑A中含有硅與多效唑成分, 從而使節(jié)間抗折力顯著增加, 這與前人關(guān)于硅和多效唑?qū)沟狗绊懙难芯拷Y(jié)果基本一致。

表5 壯稈劑及用量對水稻各節(jié)間長度和株高的影響

同一品種不同處理間標以不同小寫字母的值在0.05水平上差異顯著。處理縮寫同表1。

For the same variety, values followed by different lowercase letters within a column are significantly different at the 0.05 probability level among different treatments. Abbreviations of treatments are the same as those given in Table 1. N1-N4denote the first internode to the fourth internode upward from the base, respectively. GCH: gravity center height; RGCH: ratio of gravity center height to plant height.

表6 壯稈劑及用量對水稻各節(jié)間莖稈粗度和莖壁厚度的影響

(續(xù)表6)

品種Variety處理Treatment莖稈粗度 Culm diameter (cm)莖壁厚度 Culm wall thickness (mm) N1N2N3N4N1N2N3N4 南粳9108Nanjing 9108A-10.657 ab0.648 bc0.588 bc0.514 ab1.01 b1.00 ab0.93 abc0.80 a A-20.672 ab0.662 ab0.588 bc0.514 ab1.03 ab1.03 ab0.93 abc0.84 a A-30.680 ab0.720 a0.620 a 0.524 ab1.24 ab1.07 ab0.94 ab0.87 a A-40.702 ab0.723 a0.623 a0.558 ab1.27 ab1.11 a0.98 a0.87 a A-50.701 ab0.659 ab0.613 ab0.516 ab1.23 ab0.84 ab0.89 abc0.71 a B-10.770 ab0.631 bc0.566 c0.506 ab1.19 ab0.74 b0.69 d0.68 a B-20.770 ab0.680 ab0.567 c0.489 ab1.20 ab0.76 b0.81 cd0.71 a B-30.798 a0.711 ab0.619 ab0.569 a1.28 a0.94 ab0.83 bc0.87 a B-40.721 ab0.594 bc0.567 c0.475 b1.24 ab0.94 ab0.83 bc0.77 a B-50.716 ab0.512 c0.560 c0.466 b1.24 ab0.92 ab0.82 bc0.77 a 對照CK0.629 b0.642 bc0.579 c0.507 ab1.01 b1.00 ab0.82 c0.69 a

同一品種不同處理間標以不同小寫字母的值在0.05水平上差異顯著。處理縮寫同表1。

For the same variety, values followed by different lowercase letters within a column are significantly different at the 0.05 probability level among different treatments. Abbreviations of treatments are the same as those given in Table 1. N1-N4denote the first internode to the fourth internode upward from the base, respectively.

表7 壯稈劑及用量對水稻各節(jié)間莖稈干重和充實度的影響

同一品種不同處理間標以不同小寫字母的值在0.05水平上差異顯著。處理縮寫同表1。

For the same variety, values followed by different lowercase letters within a column are significantly different at the 0.05 probability level among different treatments. Abbreviations of treatments are the same as those given in Table 1. N1–N4denote the first internode to the fourth internode upward from the base, respectively.

表8 倒伏指數(shù)與莖稈主要物理性狀的相關(guān)系數(shù)

*和**分別表示在0.05和0.01水平上顯著相關(guān)。

*and**mean significant correlation at the 0.05 and 0.01 levels, respectively. N1-N4denote the first internode to the fourth internode upward from the base, respectively. GCH: gravity center height; RGCH: ratio of gravity center height to plant height.

3.3 生長調(diào)節(jié)物質(zhì)對水稻植株性狀的影響

關(guān)于植物生長調(diào)節(jié)劑對水稻植株性狀的影響, 陳娟等[29]認為會對株高、穗長、節(jié)間長有所抑制; 彭忠華等[27]認為能調(diào)節(jié)莖稈的生長, 增加其干物質(zhì)積累, 為產(chǎn)量器官的形成提供較多物質(zhì)。張國良等[31]認為硅的施用能降低基部節(jié)間長度, 增加穗下節(jié)間長度, 從而增加株高。房增國等[37]認為施用多效唑能縮短莖稈基部的第1、第2節(jié)間長度, 降低株高,并且莖基粗也略有增加, 從而增強莖稈的抗折力。本研究表明隨著壯稈劑A用量的增加, N1、N2、N3長度先減小后增加, N4和穗下節(jié)間長度先增加后減小, 株高、穗長、重心高度、莖稈粗度、莖壁厚度、節(jié)間充實度均呈先增后減趨勢, 但相對重心高度先減后增。其中A-3、A-4處理對N2、N3的影響顯著。因此壯稈劑中添加硅與多效唑, 能有效改善水稻的植株性狀, 這與前人研究結(jié)果基本一致。

[1] 凌啟鴻. 作物群體質(zhì)量. 上海: 上海科學技術(shù)出版社, 2005 Ling Q H. The Quality of Crop Population. Shanghai: Shanghai Scientific and Technical Publishers, 2005 (in Chinese)

[2] 許俊偉, 孟天瑤, 荊培培, 張洪程, 李超, 戴其根, 魏海燕, 郭保衛(wèi). 機插密度對不同類型水稻抗倒伏能力及產(chǎn)量的影響. 作物學報, 2015, 41: 1767–1776 Xu J W, Meng T Y, Jing P P, Zhang H C, Li C, Dai Q G, Wei H Y, Guo B W. Effect of mechanical-transplanting density on lodging resistance and yield in different types of rice., 2015, 41: 1767–1776 (in Chinese with English abstract)

[3] 張忠旭, 陳溫福, 楊振玉, 華澤田, 高日玲, 高勇, 趙迎春. 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. 沈陽農(nóng)業(yè)大學學報, 1999, 30(2): 81–85 Zhang Z X, Chen W F, Yang Z Y, Hua Z T, Gao R L, Gao Y, Zhao Y C. Effect of lodging resistance on yield and its relationship with stalk physical characteristics., 1999, 30(2): 81–85 (in Chinese with English abstract)

[4] 黃艷玲, 石英堯, 申廣勒, 石揚娟, 王維剛, 陳多璞. 水稻莖稈性狀與抗倒伏及產(chǎn)量因子的關(guān)系. 中國農(nóng)學通報, 2008, 24(4): 203–206 Huang Y L, Shi Y Y, Shen G L, Shi Y J, Wang W G, Chen D P. Study on the relationship between rice lodging resistance and culm traits & the yield factors., 2008, 24(4): 203–206 (in Chinese with English abstract)

[5] 楊艷華, 朱鎮(zhèn), 張亞東, 陳濤, 趙慶勇, 周麗慧, 姚姝, 張穎慧, 董少玲, 王才林. 不同水稻品種(系)抗倒伏能力與莖稈形態(tài)性狀的關(guān)系. 江蘇農(nóng)業(yè)學報, 2011, 27(2): 231–235 Yang Y H, Zhu Z, Zhang Y D, Chen T, Zhao Q Y, Zhou L H, Yao S, Zhang Y H, Dong S L, Wang C L. Relationship between lodging resistance and stem morphological traits in different rice varieties (lines)., 2011, 27(2): 231–235 (in Chinese with English abstract)

[6] 李國輝, 鐘旭華, 田卡, 黃農(nóng)榮, 潘俊峰, 何庭蕙. 施氮對水稻莖稈抗倒伏能力的影響及其形態(tài)和力學機理.中國農(nóng)業(yè)科學, 2013, 46: 1323-1334 Li G H, Zhong X H, Tian K, Huang N R, Pan J F, He T H. Effect of nitrogen application on stem lodging resistance of rice and its morphological and mechanical mechanisms., 2013, 46: 1323–1334 (in Chinese with English abstract)

[7] 申廣勒, 石英堯, 黃艷玲, 石揚娟, 王維剛, 張從合, 陳多璞. 水稻抗倒伏特性及其與莖稈性狀的相關(guān)性研究.中國農(nóng)學通報, 2007, 23(12): 58–62 Shen G L, Shi Y Y, Huang Y L, Shi Y J, Wang W G, Zhang C H, Chen D P. Study on rice lodging resistance character and correlation between the culm traits and lodging resistance traits., 2007, 23(12): 58–62 (in Chinese with English abstract)

[8] 李紅嬌, 張喜娟, 李偉娟, 徐正進. 超高產(chǎn)粳稻品種抗倒伏性的初步研究. 北方水稻, 2008, 38(2): 22–27 Li H J, Zhang X J, Li W J, Xu Z J. Initial research on lodging resistance in super high-yieldingrice cultivars., 2008, 38(2): 22–27 (in Chinese with English abstract)

[9] 李杰, 張洪程, 龔金龍, 常勇, 戴其根, 霍中洋, 許軻, 魏海燕. 不同種植方式對超級稻植株抗倒伏能力的影響.中國農(nóng)業(yè)科學, 2011, 44: 2234–2243 Li J, Zhang H C, Gong J L, Chang Y, Dai Q G, Huo Z Y, Xu K, Wei H Y. Effects of different planting methods on the culm lodging resistance of super rice., 2011, 44: 2234–2243 (in Chinese with English abstract)

[10] 董丹, 陳書強, 劉柏林, 王嘉宇, 徐正進. 直立穗型基因?qū)λ究沟狗芰Φ挠绊? 江西農(nóng)業(yè)大學學報, 2009, 31(2): 202–207 Dong D, Chen S Q, Liu B L, Wang J Y, Xu Z J. Effects of erect panicle gene on lodging resistance of rice., 2009, 31(2): 202–207 (in Chinese with English abstract)

[11] 李紅嬌, 張喜娟, 李偉娟, 徐正進, 徐海. 不同穗型粳稻品種抗倒伏性的比較. 中國水稻科學, 2009, 23: 191–196 Li H J, Zhang X J, Li W J, Xu Z J, Xu H. Lodging resistance inrice varieties with different panicle types., 2009, 23: 191–196 (in Chinese with English abstract)

[12] 張喜娟, 李紅嬌, 李偉娟, 徐正進, 陳溫福, 張文忠, 王嘉宇. 北方直立穗型粳稻抗倒性的研究.中國農(nóng)業(yè)科學, 2009, 42: 2305–2313 Zhang X J, Li H J, Li W J, Xu Z J, Chen W F, Zhang W Z, Wang J Y. The lodging resistance of erect paniclerice in northern China., 2009, 42: 2305–2313 (in Chinese with English abstract)

[13] 劉立軍, 袁莉民, 王志琴, 徐國偉, 陳云. 旱種水稻倒伏生理原因分析與對策的初步研究.中國水稻科學, 2002, 16: 225-230 Liu L J, Yuan L M, Wang Z Q, Xu G W, Chen Y. Preliminary studies on physiological reason and countermeasure of lodging in dry-cultivated rice., 2002, 16: 225–230 (in Chinese with English abstract)

[14] Nickell L G. Plant growth regulator. In: Hedin P A. Proceedings of the Eighteen Annual Meeting of American Society. New York, 1991

[15] Bandara P M S, Tanino K K. Paclobutrazol enhances minituber production in Norland potatoes., 1995, 14: 151–155

[16] 王熹, 陶龍興. 大田作物化控技術(shù)研究進展與應用前景. 中國農(nóng)業(yè)科技導報, 2000, 2(2): 55–57 Wang X, Tao L X. The research development and application prospect of control technology for crop., 2000, 2(2): 55–57 (in Chinese with English abstract)

[17] 王熹, 俞美玉, 陶龍興. 作物化控原理. 北京: 中國農(nóng)業(yè)科技出版社, 1997 Wang X, Yu M Y, Tao L X. Chemical Regulation of Crop. Beijing: China Agricultural Science and Technology Press, 1997 (in Chinese with English abstract)

[18] 王曙光, 寧幸連, 王寶明, 曹廣, 孫黛珍. 一種新型植物生長調(diào)節(jié)劑對水稻產(chǎn)量的影響.山西農(nóng)業(yè)科學, 2012, 40(4): 365–367 Wang S G, Ning X L, Wang B M, Cao G, Sun D ZEffects of a new plant growth regulator on yield of rice.2012, 40(4): 365–367 (in Chinese with English abstract)

[19] 付騰騰, 朱建強, 張淑貞, 戴思薇. 植物生長調(diào)節(jié)劑在作物上的應用研究進展.長江大學學報(自然科學版), 2011, 8(10): 233–235 Fu T T, Zhu J Q, Zhang S Z, Dai S W. Research progress of plant growth regulator on crop.(Nat Sci Edn), 2011, 8(10): 233–235 (in Chinese)

[20] 梅曉巖, 劉榮厚, 曹衛(wèi)星. 植物生長調(diào)節(jié)劑對甜高粱莖稈貯藏中糖分變化的影響.農(nóng)業(yè)工程學報, 2012, 28(15): 179–184 Mei X Y, Liu R H, Cao W X. Effects of pretreatment of sweet sorghum stalk with plant growth regulator on its sugar content during storage., 2012, 28(15): 179–184 (in Chinese with English abstract)

[21] 李振. 兩種植物生長調(diào)節(jié)劑對連作蘋果的調(diào)控作用研究. 山東農(nóng)業(yè)大學碩士學位論文, 山東泰安, 2013. pp 36–38 Li Z. Two Plant Growth Regulators on Regulation to Replanted Apple. MS Thesis of Shandong Agricultural University, Tai’an, China, 2013. pp 36–38 (in Chinese with English abstract)

[22] 霍珊珊, 惠竹梅, 馬立娜, 欒麗英. 植物生長調(diào)節(jié)劑對赤霞珠葡萄果實品質(zhì)的影響. 西北農(nóng)林科技大學學報(自然科學版), 2012, 40(1): 184–189 Huo S S, Hui Z M, Ma L N, Luan L Y. Effect of plant growth regulator on the quality of cabernet sauvignon grape.(Nat Sci Edn), 2012, 40(1): 184–189 (in Chinese with English abstract)

[23] 鄧文韜, 張日清, 袁德義. 植物生長調(diào)節(jié)劑對菲油果嫩枝扦插生根的影響.中南林業(yè)科技大學學報, 2011, 31(3): 161–163 Deng W T, Zhang R Q, Yuan D Y. Effect of plant growth regulators on rooting in., 2011, 31(3): 161–163 (in Chinese with English abstract)

[24] 王明. 外源植物生長調(diào)節(jié)劑提高番茄幼苗弱光逆境適應性的生理效應. 中國農(nóng)業(yè)科學院碩士學位論文, 北京, 2008. pp 41–42 Wang M. The Physiological Effects of Exogenous Plant Growth Regulators on Improving the Resistance to Weak Light Stress in Tomato Seedlings. MS Thesis of Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing, China, 2008. pp 41–42 (in Chinese with English abstract)

[25] 吳峰. 植物生長調(diào)節(jié)劑在芹菜種子包衣技術(shù)中的應用研究. 中國農(nóng)業(yè)科學院碩士學位論文, 北京, 2013. p 44 Wu F. Research on the Application of Plant Growth Regulators in Celery Seed Coating Technology. MS Thesis of Chinese Acade-my of Agricultural Sciences. Beijing, China, 2013. p 44 (in Chinese with English abstract)

[26] 彭忠華, 吳盛黎, 何邦金, 鄒天申. 不同植物生長調(diào)節(jié)劑對水稻生長發(fā)育及產(chǎn)量的影響. 貴州農(nóng)業(yè)學報, 1998, 26(4): 28–31 Peng Z H, Wu S L, He B J, Zou T S. Effect of different growth regulators on growth and development in rice., 1998, 26(4): 28–31 (in Chinese with English abstract)

[27] 王紹忠, 于樹林, 顧莉, 刁立偉, 王建軍. 植物生長調(diào)節(jié)劑對水稻產(chǎn)量的影響. 土壤肥料, 2005, (1): 42–43 Wang S Z, Yu S L, Gu L, Diao L W, Wang J J. Effect of different plant growth regulators on the yield of rice., 2005, (1): 42–43 (in Chinese with English abstract)

[28] Seko H. Studies on lodging in rice plants., 1962, 7: 419–495 (in Japanese)

[29] 陳娟, 陳建萍, 蔣蓮芬, 胡芳芳. 不同生長調(diào)節(jié)劑對水稻生長發(fā)育和產(chǎn)量結(jié)構(gòu)的影響. 農(nóng)業(yè)裝備技術(shù), 2015, 41(5): 27–29 Chen J, Chen J P, Jiang L F, Hu F F. Effect of different growth regulators on growth and yield in rice., 2015, 41(5): 27–29 (in Chinese)

[30] 李衛(wèi)國. 硅肥對水稻產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響. 山西農(nóng)業(yè)科學, 2002, 30(4): 42–44 Li W G. Effects of Si fertilization on rice yield and component factors., 2002, 30(4): 42–44 (in Chinese with English abstract)

[31] 張國良, 戴其根, 周青, 潘國慶, 凌勵, 張洪程. 硅肥對水稻群體質(zhì)量及產(chǎn)量影響研究. 中國農(nóng)學通報, 2004, 20(3): 114–117 Zhang G L, Dai Q G, Zhou Q, Pan G Q, Ling L, Zhang H C. Influences of sillicon fertilizer on populication quality and yield in rice., 2004, 20(3): 114–117 (in Chinese with English abstract)

[32] 鄧接樓, 王艾平, 何長水, 王愛斌, 徐芬芬. 硅肥對水稻生長發(fā)育及產(chǎn)量品質(zhì)的影響. 廣東農(nóng)業(yè)科學, 2011, (12): 58–61 Deng J L, Wang A P, He C S, Wang A B, Xu F F. The effect of sillicom fertilizer on growth and development, yield and quality of rice., 2011, (12): 58–61 (in Chinese with English abstract)

[33] 史春余, 金留福, 傅金民, 張紅. 抗倒胺對水稻秧苗素質(zhì)和與抗倒伏有關(guān)性狀的影響. 植物生理學通訊, 1997, 33: 343–344 Shi C Y, Jin L F, Fu J M, Zhang H.The effect of inabenfide on the rice seedling quality and some characteristics in relation to the lodging of rice plants., 1997, 33: 343–344 (in Chinese with English abstract)

[34] 林志強, 蘇連慶, 陳進明, 林文. 水稻噴施立豐靈的抗倒增產(chǎn)效應. 福建稻麥科技, 2003, 21(2): 33–35 Lin Z Q, Su L Q, Chen J M, Lin W. Effect of spraying Lifengling on lodging resistance and yield of rice., 2003, 21(2): 33–35 (in Chinese)

[35] 張晶, 石揚娟, 任潔, 劉周, 石英堯. 硅肥用量對水稻莖稈抗折力的影響研究. 中國農(nóng)學通報, 2014, 30(3): 49–55 Zhang J, Shi Y J, Ren J, Liu Z, Shi Y Y. The effect of silicon fertilizer on flexural strength of rice culm., 2014, 30(3): 49–55 (in Chinese with English abstract)

[36] 朱紀谷. 多效唑在水稻抗倒伏上的應用效果研究. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技, 2013, (30): 133 Zhu J G. Study on the application effect of paclobutrazol on lodging resistance in rice., 2013, (30): 133 (in Chinese)

[37] 房增國, 趙秀芬, 高祖明. 多效唑提高植物抗逆性的研究進展. 中國農(nóng)業(yè)科技導報, 2005, 7(4): 9–12Fang Z G, Zhao X F, Gao Z M. Research progress of plant stress resistance improvement applying paclobutrazol.&, 2005, 7(4): 9–12 (in Chinese with English abstract)

Effect of Variety and Application Amount of Stalk Strengthening Agent on Yield and Lodging Resistance in Rice

XIA Min1, HU Qun1, LIANG Jian1, ZHANG Hong-Cheng1,*, GUO Bao-Wei1, CAO Li-Qiang1, and CHEN Hou-Cun2

1Innovation Center of Rice Cultivation Technology in Yangtze Valley, Ministry of Agriculture / Key Laboratory of Crop Genetics and Physiology of Jiangsu Province, Yangzhou 225009, China;2Crop Cultivation Technology Guidance Station, Hai,an County, Hai’an 226600, China

A field experiment was conducted usinghybrid rice Yongyou 2640 and super rice cultivar Nanjing 9108, with five treatments (A-1: 18.75 kg ha–1, A-2: 37.5 kg ha–1, A-3: 56.25 kg ha–1, A-4: 75.00 kg ha–1, A-5: 93.75 kg ha–1) of stalk strengthening agent A (seedling strengthening agent : quick acting silicon : biochar = 1.0 : 0.5 : 1.0), and five treatments (B-1: 7.5 kg ha–1, B-2: 15 kg ha–1, B-3: 22.5 kg ha–1, B-4: 30 kg ha–1, B-5: 37.5 kg ha–1) of stalk strengthening agent B (Jiewei growth regulators of rice). In the thirtieth days after full heading, the lodging resistance of the first basal internode (N1), the second basal internode (N2), the third basal internode (N3), the fourth basal internode (N4), and main physical characteristics were studied. The effect of stalk strengthening agent A on yield and lodging resistance was better than that of stalk strengthening agent B. With the increase of application amount of stalk strengthening agent, the yield increased firstly and decreased then, with the highest yield in A-3, resulting from the increase of spikelets per panicle, seed-setting rate and 1000-grain weight, and in B-3 resulting from the increase of 1000-grain weight. In contrary, lodging index decreased firstly and increased then, with the significant decrease of the second basal internode and the third basal internode of A-3 and A-4. The reason lodging resistance increased was the increase of breaking resistance, through the increase of culm diameter, culm wall thickness and plumpness in N1, N2, and N3by stalk strengthening agent A, and of culm wall thickness in N1, N2, and N3by stalk strengthening agent B, showing advantage effect of agent A than agent B.

Application amount of stalk strengthening agent; Yield; Lodging resistance

本研究由江蘇省農(nóng)業(yè)自主創(chuàng)新基金項目(CX[15]1002), 江蘇省農(nóng)業(yè)科技自主創(chuàng)新基金項目(CX[12]1003-9), 國家自然科學基金項目(31601246)和揚州大學科技創(chuàng)新培育基金項目(2015CXJ042)資助。

This work was financed by the Agricultural Independent Innovation Fund of Jiangsu Province (CX[15]1002), the Independent Innovation Fund of Agricultural Science and Technology of Jiangsu Province (CX[12]1003-9), the National Natural Science Foundation of China (31601246), and the Cultivation of Science and Technology Innovation Fund of Yangzhou University (2015CXJ042).

2016-05-24; Accepted(接受日期): 2016-11-02; Published online(網(wǎng)絡出版日期)：2016-11-22.

10.3724/SP.J.1006.2017.00296

張洪程, E-mail: hczhang@yzu.edu.cn

E-mail: 1280320782@qq.com

URL: http://www.cnki.net/kcms/detail/11.1809.S.20161122.1056.002.html