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        沿海灘涂水稻穗部性狀及產(chǎn)量對(duì)不同外源物質(zhì)噴施的響應(yīng)

        2024-07-03 16:07:56張蛟韓繼軍崔士友陳澎軍繆源卿
        江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 2024年10期
        關(guān)鍵詞:植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑葉面肥

        張蛟 韓繼軍 崔士友 陳澎軍 繆源卿

        doi:10.15889/j.issn.1002-1302.2024.10.015

        摘要:2020年6—11月,在江蘇南通沿海灘涂地區(qū)選擇南粳5055(V1)和揚(yáng)農(nóng)稻1號(hào)(V2)

        開(kāi)展水稻種植試驗(yàn),設(shè)置6個(gè)外源物質(zhì)噴施處理,即清水處理(CK)、禾稼春處理(L1)、真打糧處理(L2)、碧護(hù)處理(L3)、硝鈉-萘乙酸處理(L4)、1.4%復(fù)硝酚鈉處理(L5),旨在研究沿海灘涂水稻穗部性狀及產(chǎn)量對(duì)不同外源物質(zhì)噴施的響應(yīng)效果。結(jié)果表明:(1)水稻種植過(guò)程中灌溉水鹽分含量變化幅度為0.78~1.12 g/kg,2個(gè)水稻品種生長(zhǎng)期間土壤鹽分含量變化幅度均在1.10~1.90 g/kg;(2)與CK相比,L1、L2和L3處理下水稻產(chǎn)量均顯著提高,V1產(chǎn)量分別提高了7.73%、7.05%和7.30%(P<0.05),V2產(chǎn)量分別提高了5.33%、4.24%和5.45%(P<0.05),但各噴施處理之間水稻產(chǎn)量沒(méi)有顯著差異;各噴施處理對(duì)灘涂水稻單位面積穗數(shù)和結(jié)實(shí)率沒(méi)有顯著影響,但對(duì)水稻每穗粒數(shù)、實(shí)粒數(shù)和千粒重均有不同程度的提高,且L1處理對(duì)水稻千粒重的提高效果最為顯著(P<0.05),L3與L5處理對(duì)每穗粒數(shù)和實(shí)粒數(shù)提高效果最為顯著(P<0.05);(3)L2和L3處理下水稻品種揚(yáng)農(nóng)稻1號(hào)的著粒密度顯著提高(P<0.05);各噴施處理對(duì)灘涂水稻一次枝梗性狀的影響會(huì)隨品種有所差異,但各噴施處理對(duì)灘涂2個(gè)水稻品種的二次枝梗性狀如枝梗數(shù)、總粒數(shù)和實(shí)粒數(shù)均有不同程度的提高,特別是L3和L5處理對(duì)2個(gè)水稻品種的二次枝??偭?shù)和實(shí)粒數(shù)均有顯著的提高;(4)相關(guān)分析表明,整體而言灘涂水稻每穗粒數(shù)均與水稻二次枝梗性狀有關(guān),特別是二次枝??偭?shù)和二次枝梗實(shí)粒數(shù)。總之,微咸水灌溉條件下外源物質(zhì)禾稼春、真打糧和碧護(hù)噴施處理主要是提高了灘涂水稻的千粒重以及每穗粒數(shù)(特別是二次枝梗性狀粒數(shù)),進(jìn)而提高了灘涂水稻產(chǎn)量。因此,在灘涂地區(qū)微咸水灌溉條件下種植水稻可通過(guò)適宜噴施外源葉面肥/植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑等措施緩解鹽脅迫對(duì)水稻的不利影響進(jìn)而達(dá)到增產(chǎn)的目的。

        關(guān)鍵詞:葉面肥;植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑;水稻穗部性狀;灘涂水稻;鹽堿地利用

        中圖分類(lèi)號(hào):S511.04;S511.06? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A

        文章編號(hào):1002-1302(2024)10-0112-08

        收稿日期:2023-07-04

        基金項(xiàng)目:江蘇省農(nóng)業(yè)科技自主創(chuàng)新資金[編號(hào):CX(20)3118];江蘇省南通市科技計(jì)劃(編號(hào):MS22021040)。

        作者簡(jiǎn)介:張? 蛟(1987—),陜西渭南人,碩士,助理研究員,主要從事灘涂土壤資源開(kāi)發(fā)利用方面的研究工作。E-mail:zhangjiao0609@126.com。

        水稻由于其特殊的栽培方式,常常作為沿海灘涂鹽堿地改良的首選糧食作物[1-4]。大量研究表明,灘涂種稻能降低稻田土壤鹽分、改善土壤質(zhì)量和提高土壤肥力,是開(kāi)發(fā)利用灘涂土地資源的主要技術(shù)之一[3-6]。然而,鹽堿土壤中鹽分脅迫會(huì)抑制水稻幼苗的生長(zhǎng)發(fā)育、作物養(yǎng)分吸收積累和正常的生理代謝,最終對(duì)水稻產(chǎn)量和品質(zhì)產(chǎn)生極大的影響[7-10]。同時(shí),基于筆者所在課題組前期在沿海灘涂野外試驗(yàn)基地、鹽池以及盆栽試驗(yàn)等不同尺度條件下的水稻試驗(yàn)研究,并結(jié)合耐鹽水稻區(qū)試結(jié)果,均發(fā)現(xiàn)鹽脅迫對(duì)水稻產(chǎn)量有不利的影響,且江蘇地區(qū)沿海灘涂新圍墾田塊種植水稻對(duì)產(chǎn)量構(gòu)成因素影響最大的是每穗粒數(shù)[3,9,11]。經(jīng)過(guò)查閱資料及筆者所在課題組成員討論分析,初步得出沿海灘涂地區(qū)鹽脅迫對(duì)水稻生長(zhǎng)及產(chǎn)量的不利影響不僅來(lái)源于土壤鹽脅迫,也存在隨海風(fēng)而來(lái)的“鹽水汽”的鹽分脅迫,緩解水稻生長(zhǎng)的鹽脅迫必須考慮土壤和空氣2個(gè)方面因素。

        通常來(lái)講,作物不僅可以通過(guò)根系吸收營(yíng)養(yǎng),而且可以通過(guò)莖葉吸收,向莖葉表面施用的肥料稱(chēng)為葉面肥[12]。有研究表明葉面肥不僅能顯著提高作物產(chǎn)量、改善品質(zhì),而且可以促進(jìn)作物代謝、生長(zhǎng)及提高抗逆性,預(yù)防病蟲(chóng)害的發(fā)生[13-15]。如杜同慶等發(fā)現(xiàn),水稻噴施硅肥可在一定程度上提高水稻產(chǎn)量,且主要是增加了每穗粒數(shù)和千粒重[16];樂(lè)麗紅等的研究表明,噴施水稻有機(jī)生物葉面肥可以改善水稻生長(zhǎng)狀況,增加水稻穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率及千粒重,提高水稻產(chǎn)量[13]。姜紅芳等研究發(fā)現(xiàn),噴施鎂肥葉面肥可增加旱種水稻的穗長(zhǎng)、單穗重、結(jié)實(shí)率和單位面積穗數(shù),進(jìn)而提高水稻產(chǎn)量,但在一定程度上降低了水稻穗粒數(shù)和千粒重[17]。從前人的研究中發(fā)現(xiàn),葉面肥/植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑類(lèi)型的不同也會(huì)對(duì)水稻產(chǎn)量構(gòu)成因素產(chǎn)生不同的影響。也有研究表明,葉面噴施生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑或葉面肥可以促進(jìn)鹽脅迫下水稻營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收,進(jìn)而促進(jìn)水稻的生長(zhǎng)發(fā)育[18-19]。然而,目前有關(guān)灘涂實(shí)地生產(chǎn)中葉面噴施補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)對(duì)促進(jìn)灘涂水稻生長(zhǎng)、提高水稻產(chǎn)量和品質(zhì)等影響的研究還鮮有報(bào)道。因此,本研究選用前期篩選的5種對(duì)水稻具有不錯(cuò)增產(chǎn)效果的外源物質(zhì)(葉面肥/植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑),通過(guò)灘涂實(shí)地同步種植2個(gè)灘涂水稻品種試驗(yàn)開(kāi)展不同外源物質(zhì)噴施對(duì)水稻穗部性狀、產(chǎn)量及其構(gòu)成因素影響的研究,并動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)灘涂地區(qū)水稻生產(chǎn)過(guò)程中灌溉水的鹽度動(dòng)態(tài)及水稻生長(zhǎng)期間土壤鹽分的動(dòng)態(tài)變化,明確利用外源物質(zhì)噴施緩解鹽脅迫對(duì)鹽堿地水稻的增產(chǎn)潛力,以期為灘涂鹽堿地水稻高產(chǎn)高效栽培技術(shù)提供科學(xué)依據(jù)。

        1? 材料與方法

        1.1? 試驗(yàn)地概況

        試驗(yàn)區(qū)位于江蘇省南通市通州灣灘涂區(qū)(32°16′16″N,121°25′8″E),前期為水產(chǎn)養(yǎng)殖魚(yú)蝦等池塘復(fù)墾而來(lái)。試驗(yàn)區(qū)整體上地下水位較高,地下水埋深0.95~1.60 m,土質(zhì)以沙壤土或輕沙土為主,土壤類(lèi)型為濱海鹽土,鹽分離子組成主要以Na+和Cl-為主。試驗(yàn)區(qū)主要以稻麥周年輪作為主,且稻麥?zhǔn)斋@后秸稈均全部還田到土壤中。試驗(yàn)田塊為第3年種植灘涂水稻,當(dāng)年水稻種植前土壤鹽分含量為1.50~2.50 g/kg,水稻種植生長(zhǎng)期間灌溉淡水或微咸水。測(cè)定試驗(yàn)田塊的土壤基本理化性質(zhì)具體如下:土壤容重1.33 g/cm3,pH值8.21,鹽分含量1.78 g/kg,有機(jī)碳含量6.93 g/kg,全氮含量0.47 g/kg,全鉀含量10.06 g/kg,堿解氮含量 35.24 mg/kg,有效磷含量22.62 mg/kg和速效鉀含量174.17 mg/kg。

        1.2? 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

        2020年6—11月,選取通州灣灘涂墾區(qū)典型種植水稻的田塊作為試驗(yàn)田塊,根據(jù)項(xiàng)目組前期初步試驗(yàn)篩選出具有不錯(cuò)增產(chǎn)效果的5種外源物質(zhì)(葉面肥/植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑),分別以南粳5055(V1)和揚(yáng)農(nóng)稻1號(hào)(V2)作為試驗(yàn)品種,在同一試驗(yàn)田塊同步開(kāi)展灘涂水稻種植應(yīng)用效果驗(yàn)證試驗(yàn)。水稻移栽后在分蘗期和孕穗期分別葉面噴施5種葉面肥/生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑,并設(shè)置噴施清水作為對(duì)照,共6個(gè)處理,具體分別為:CK(清水噴施處理)、L1(禾稼春噴施處理)、L2(真打糧噴施處理)、L3(碧護(hù)噴施處理)、L4(硝鈉-萘乙酸噴施處理)、L5(1.4%復(fù)硝酚鈉噴施處理)。試驗(yàn)小區(qū)面積為50 m2(5 m×10 m),每個(gè)處理重復(fù)4次,隨機(jī)區(qū)組排列。其中,本試驗(yàn)所用的葉面肥或生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的商家和每次用量用法如下:(1)禾稼春,又名5-ALA,含氨基酸水溶肥料,產(chǎn)品主要成分為游離氨基酸含量≥10 g/L,微量營(yíng)養(yǎng)元素含量≥20 g/L,由南京禾稼春生物科技有限公司生產(chǎn),每667 m2每次按照10 mL稀釋 1 500 倍施用;(2)真打糧,含氨基酸水溶肥料,產(chǎn)品主要技術(shù)指標(biāo)為游離氨基酸含量≥100 g/L,(Ca+Mg)含量≥30 g/L,由浙江春秋生物科技有限公司生產(chǎn),每667 m2 每次按照100 mL稀釋300倍施用;(3)碧護(hù),又名赤·吲乙·蕓苔,為植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑,主要成分為0.135%赤霉酸,0.000 52%吲哚乙酸,0.000 31%蕓苔素內(nèi)酯,由德國(guó)阿格弗萊農(nóng)林環(huán)境生物技術(shù)股份有限公司生產(chǎn),每667 m2每次按照2 g稀釋7 500倍,并結(jié)合助劑融地美一同施用;(4)硝鈉-萘乙酸為植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑,產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)為總有效成分含量2.85%,2,4-二硝基苯酚鈉含量0.15%,對(duì)硝基苯酚鈉含量0.9%,萘乙酸鈉含量1.2%,由河南中威高科技化工有限公司生產(chǎn),每667 m2每次按照10 mL稀釋1 500倍施用;(5)1.4%復(fù)硝酚鈉(豐神榜牌),為植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑,由河南中威高科技化工有限公司生產(chǎn),每667 m2每次按照10 g稀釋1 500倍施用。另外,本試驗(yàn)中,水稻種植6月6日落谷,6月26日移栽,田間為機(jī)插秧,機(jī)插秧行距30 cm,穴距15 cm,每穴4株。水稻移栽前,黑魔粒復(fù)合肥(含氮16%、磷7%、鉀7%) 50 kg/hm2,分蘗肥為移栽后7 d和14 d分2次均施,用尿素約10.0 kg/667 m2,穗肥分2次施用,倒4葉期尿素12.5 kg/667 m2,倒2葉期施尿素7.5 kg/667m2。整個(gè)水稻生育期始終保持淺水層,在返青期,每天換1次水,日浸夜露。分蘗期3~5 d換1次水,保持10~15 cm的水層。拔節(jié)至灌漿后期7~10 d 更換1次水,保持10~15 cm的水層。病蟲(chóng)害防治按照當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)管理方式進(jìn)行。10月28—29日水稻成熟收獲。

        1.3? 測(cè)定指標(biāo)與方法

        1.3.1? 土壤樣品測(cè)定

        水稻生長(zhǎng)期間每15 d左右采集耕層土壤1次,并測(cè)定鹽度值。同時(shí),定期采集灌溉水源進(jìn)行鹽度的動(dòng)態(tài)測(cè)定,測(cè)定方法具體按照土壤農(nóng)化分析常規(guī)方法[20]進(jìn)行。

        1.3.2? 產(chǎn)量及穗部性狀考種測(cè)定

        在水稻成熟期每個(gè)小區(qū)選擇3個(gè)1 m2左右樣方進(jìn)行單位面積的有效穗數(shù)調(diào)查,計(jì)算單位面積穗數(shù)。同時(shí),每個(gè)小區(qū)連續(xù)10穴進(jìn)行考種測(cè)定,調(diào)查記錄每穗粒數(shù)、實(shí)粒數(shù)、空癟粒數(shù)、千粒重、結(jié)實(shí)率等產(chǎn)量構(gòu)成因素,并調(diào)查記錄穗長(zhǎng)、穂重、著粒密度及一、二次枝梗的枝梗數(shù)、總粒數(shù)、實(shí)粒數(shù)、空癟粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、貢獻(xiàn)率等穗部性狀特征。其中,著粒密度(粒/cm)=每穗粒數(shù)/單穗長(zhǎng);枝梗貢獻(xiàn)率=枝??偭?shù)(粒)/每穗粒數(shù)(粒)×100%。進(jìn)行灘涂實(shí)地水稻試驗(yàn)測(cè)定小區(qū)實(shí)際產(chǎn)量,同時(shí)測(cè)定稻谷水分含量,按照標(biāo)準(zhǔn)含水量14%計(jì)算稻谷質(zhì)量。

        1.4? 數(shù)據(jù)處理

        不同外源物質(zhì)噴施的產(chǎn)量及穗部性狀效果及所有水稻產(chǎn)量及穗部指標(biāo)數(shù)據(jù)均采用3次重復(fù)的平均值。利用Microsoft Excel 2019和DPS 7.05軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析與作圖,采取隨機(jī)區(qū)組單因素方差分析(One-way ANOVA),LSD法進(jìn)行多重比較(α=0.05)。用Pearson相關(guān)分析法分析產(chǎn)量、每穗粒數(shù)和穗部性狀指標(biāo)(包括穗長(zhǎng)、著粒密度及一次、二次枝梗性狀指標(biāo)等)之間的相關(guān)性。

        2? 結(jié)果與分析

        2.1? 不同水稻品種灘涂種植過(guò)程中灌溉水及耕層土壤鹽分變化特征

        由圖1可知,本試驗(yàn)研究中,沿海灘涂水稻種植過(guò)程中灌溉水鹽分含量變化幅度為0.78~1.12 g/kg,屬于微咸水灌溉。從季節(jié)性變化特征來(lái)看,沿海灘涂灌溉水在7月16日鹽分含量達(dá)最小值0.78 g/kg,在10月13日鹽分含量達(dá)最大值 1.12 g/kg,期間灌溉水受到溫度和降水量的影響表現(xiàn)出一定的季節(jié)性變化特征。由圖1也可知,沿海灘涂2個(gè)水稻品種種植過(guò)程中土壤鹽分含量均表現(xiàn)出相似的變化規(guī)律,變化幅度均為1.10~2.25 g/kg;土壤鹽分含量最大值均出現(xiàn)在6月11日水稻插秧前泡田洗鹽時(shí)期,6月26日插秧后,水稻生長(zhǎng)期間土壤鹽分含量變化幅度均在1.10~1.90 g/kg之間。同時(shí),水稻插秧后,土壤鹽分含量動(dòng)態(tài)變化與灌溉水鹽分含量變化規(guī)律在整體上具有一定相似性。

        2.2? 不同外源物質(zhì)噴施對(duì)灘涂水稻產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

        由表1可知,在本試驗(yàn)種稻過(guò)程中,就南粳5055而言,與CK相比,不同外源物質(zhì)噴施處理對(duì)灘涂水稻的單位面積穗數(shù)和結(jié)實(shí)率均沒(méi)有顯著影響(P>0.05);同時(shí),L1、L2、L3、L4和L5處理下灘涂水稻每穗粒數(shù)分別較提高7.88%、7.61%、14.40%、15.21%和12.05%,其中L3、L4和L5處理對(duì)每穗粒數(shù)的提高達(dá)到顯著差異(P<0.05),但L1、L2、L3、L4和L5處理間沒(méi)有顯著差異性(P>0.05);各噴施處理下水稻實(shí)粒數(shù)分別顯著提高7.07%、10.00%、14.75%、16.40%和13.37%(P<0.05);各噴施處理下千粒重分別提高2.18%、1.65%、1.72%、1.01%和0.30%,其中L1、L2和L3處理較CK顯著提高(P<0.05);各噴施處理下灘涂水稻產(chǎn)量分別增加7.73%、7.05%、7.30%、5.91%和3.22%,其中L1、L2和L3處理達(dá)到顯著增產(chǎn)水平(P<0.05),但L1、L2、L3、L4和L5處理間沒(méi)有顯著差異性(P>0.05)。就揚(yáng)農(nóng)稻1號(hào)而言,與CK相比,不同外源物質(zhì)噴施處理對(duì)灘涂水稻的單位面積穗數(shù)和結(jié)實(shí)率均沒(méi)有顯著影響(P>0.05);同時(shí),L1、L2、L3、L4和L5處理下灘涂水稻每穗粒數(shù)分別提高了9.28%、8.11%、10.99%、6.44%和10.95%,實(shí)粒數(shù)分別提高6.79%、6.91%、10.48%、5.36%和10.93%,其中L3和L5處理下對(duì)每穗粒數(shù)和實(shí)粒數(shù)的提高達(dá)到顯著水平(P<0.05);各噴施處理下水稻千粒重分別提高1.74%、0.89%、1.62%、0.85%和0.50%,其中L1處理達(dá)到顯著提高水平(P<0.05),各噴施處理下灘涂水稻產(chǎn)量分別增加5.33%、4.24%、5.45%、4.13%和2.80%,其中L1、L2和L3處理達(dá)到顯著增產(chǎn)水平(P<0.05)。另外,L1、L2、L3、L4和L5處理之間對(duì)灘涂水稻每穗粒數(shù)、實(shí)粒數(shù)、千粒重和產(chǎn)量的影響均沒(méi)有顯著差異。綜上,不同外源物質(zhì)噴施處理對(duì)灘涂水稻均有增產(chǎn)效果,且L1、L2和L3處理南粳5055增產(chǎn)均達(dá)到7.05%以上,揚(yáng)農(nóng)稻1號(hào)增產(chǎn)均達(dá)到4.24%以上,達(dá)到顯著增產(chǎn)水平。從產(chǎn)量構(gòu)成因素來(lái)看,外源物質(zhì)噴施主要提高了灘涂水稻的每穗粒數(shù)和千粒重,但不同外源物質(zhì)對(duì)每穗粒數(shù)和千粒重影響有所差異,L1處理對(duì)水稻千粒重的提高效果最為顯著,L3處理對(duì)每穗粒數(shù)的提高最為顯著。

        2.3? 不同外源物質(zhì)噴施對(duì)灘涂水稻穗部性狀的影響

        由圖2可見(jiàn),與CK相比,不同外源物質(zhì)噴施對(duì)灘涂水稻品種南粳5055和揚(yáng)農(nóng)稻1號(hào)的穗長(zhǎng)均沒(méi)有顯著的影響;L3處理下水稻品種南粳5055的著粒密度較CK顯著提高(P<0.05),同時(shí)L2和L3處理下水稻品種揚(yáng)農(nóng)稻1號(hào)的著粒密度較CK有顯著提高(P<0.05)。由表2可知,種植南粳5055條件下,就一次枝梗性狀而言,與CK相比,L1、L4、L5處理下水稻一次枝梗數(shù)有顯著提高(P<0.05),L2、L3處理下沒(méi)有顯著差異性;L3、L4處理下水稻一次枝梗的總粒數(shù)和實(shí)粒數(shù)均有顯著提高(P<0.05),但L1、L2、L3、L4和L5處理間沒(méi)有顯著差異;L1、L2、L3、L4和L5處理下一次枝梗的結(jié)實(shí)率和貢獻(xiàn)率與CK相比均沒(méi)有顯著的差異性。就二次枝梗性狀而言,L1、L2、L3、L4和L5處理下二次枝梗數(shù)分別提高0.35%、6.63%、5.80%、18.72%和21.62%,且L4和L5處理均達(dá)到顯著提高水平;各噴施處理下二次枝梗總粒數(shù)分別提高7.60%、11.48%、15.73%、21.00%和19.08%,二次枝梗實(shí)粒數(shù)分別提高14.75%、17.24%、17.95%、21.60%和22.38%,且L3、L4和L5處理均達(dá)到顯著提高水平(P<0.05);L2處理下二次枝梗結(jié)實(shí)率顯著提高,其他噴施處理下沒(méi)有顯著的影響;各噴施處理下二次枝梗貢獻(xiàn)率均沒(méi)有顯著差異性。

        由表2也可知,種植揚(yáng)農(nóng)稻1號(hào)條件下,就一次枝梗性狀而言,與CK相比,L1、L2、L3、L4和L5處理對(duì)一次枝梗的枝梗數(shù)、總粒數(shù)、實(shí)粒數(shù)和結(jié)實(shí)率均沒(méi)有顯著影響;各噴施處理下一次枝梗的貢獻(xiàn)率均有不同程度降低, 而L3和L5處理下達(dá)到顯著降

        低水平(P<0.05)。就二次枝梗性狀而言,與CK相比,L1、L2、L3、L4和L5處理下二次枝梗數(shù)分別提高13.02%、19.33%、31.20%、11.33%和29.64%,且L2、L3和L5處理均達(dá)到顯著提高水平(P<0.05);各處理下的二次枝??偭?shù)分別提高15.98%、17.18%、24.96%、9.05%和28.99%,二次枝梗實(shí)粒數(shù)分別提高12.99%、16.09%、25.11%、7.25%和30.44%,且L1、L2、L3和L5處理下二次枝梗的總粒數(shù)和實(shí)粒數(shù)均達(dá)到顯著提高水平(P<0.05);各噴施處理下二次枝梗的貢獻(xiàn)率均有不同程度提高,而L3和L5處理下達(dá)到顯著提高水平(P<0.05)。

        綜上,各噴施處理對(duì)灘涂水稻一次枝梗性狀的影響會(huì)隨品種差異具有一定的差異性,但各噴施處理對(duì)灘涂2個(gè)水稻品種的二次枝梗性狀如枝梗數(shù)、總粒數(shù)和實(shí)粒數(shù)均有不同程度提高,特別是L3和L5處理對(duì)2個(gè)水稻品種的二次枝梗總粒數(shù)和實(shí)粒數(shù)均有顯著提高。

        2.4? 灘涂水稻產(chǎn)量及每穗粒數(shù)與穗部性狀的相關(guān)關(guān)系

        本試驗(yàn)條件下,分析灘涂水稻產(chǎn)量與穗部性狀特征的相關(guān)關(guān)系(表3)可知,對(duì)于南粳5055而言,水稻產(chǎn)量與所有穗部性狀指標(biāo)均沒(méi)有顯著相關(guān)性,但從相關(guān)系數(shù)r值大小來(lái)判斷,每穗粒數(shù)(0.60)、穗長(zhǎng)(0.47)、一次枝??偭?shù)(0.64)、一次枝梗實(shí)粒數(shù)(0.59)和二次枝梗實(shí)粒數(shù)(0.63)相比其他穗部指標(biāo)對(duì)產(chǎn)量的貢獻(xiàn)率更高;就揚(yáng)農(nóng)稻1號(hào)而言,水稻產(chǎn)量與每穗粒數(shù)具有顯著的正相關(guān)關(guān)系,與其他穗部性狀指標(biāo)的相關(guān)性均沒(méi)有達(dá)到顯著水平,但從相關(guān)系數(shù)r值大小來(lái)判斷,穗長(zhǎng)(0.75)、二次枝梗數(shù)(0.57)、二次枝??偭?shù)(0.57)和二次枝梗實(shí)粒數(shù)(0.47)相比其他穗部指標(biāo)對(duì)產(chǎn)量的貢獻(xiàn)率更高。綜合2個(gè)水稻品種而言,水稻產(chǎn)量與一次枝??偭?shù)呈顯著正相關(guān)關(guān)系,與其他穗部性狀均沒(méi)有顯著的相關(guān)關(guān)系,但從相關(guān)系數(shù)r值大小來(lái)判斷,每穗粒數(shù)(0.53)、穗長(zhǎng)(0.53)、一次枝梗實(shí)粒數(shù)(0.55)、二次枝梗實(shí)粒數(shù)(0.50)相比其他穗部指標(biāo)對(duì)產(chǎn)量的貢獻(xiàn)率更高。可見(jiàn),在不同水稻品種條件下,灘涂水稻產(chǎn)量與穗部性狀各指標(biāo)的相關(guān)性具有一定的差異性,但整體從r值大小判斷,每穗粒數(shù)、穗長(zhǎng)和二次枝梗實(shí)粒數(shù)均對(duì)灘涂水稻產(chǎn)量具有較好的貢獻(xiàn)率。

        分析灘涂水稻每穗粒數(shù)與穗部一次枝梗和二次枝梗性狀的相關(guān)關(guān)系(表4)可知,就南粳5055而言,水稻每穗粒數(shù)與著粒密度、一次枝??偭?shù)、實(shí)粒數(shù)及二次枝梗的總粒數(shù)、實(shí)粒數(shù)均呈現(xiàn)出顯著或極顯著的正相關(guān)關(guān)系,而與穗長(zhǎng)、一次枝梗和二次枝梗的枝梗數(shù)、結(jié)實(shí)率均沒(méi)有顯著相關(guān)關(guān)系(P>0.05);就揚(yáng)農(nóng)稻1號(hào)而言,水稻每穗粒數(shù)與穗長(zhǎng)、一次枝梗數(shù)及二次枝梗的枝梗數(shù)、總粒數(shù)、實(shí)粒數(shù)均呈現(xiàn)出顯著或極顯著的正相關(guān)關(guān)系,而與著粒密度、一次枝??偭?shù)、實(shí)粒數(shù)、結(jié)實(shí)率及二次枝梗結(jié)實(shí)率均沒(méi)有顯著的相關(guān)關(guān)系(P>0.05)。綜合2個(gè)水稻品種而言,水稻每穗粒數(shù)與穗長(zhǎng)、著粒密度、一次枝梗的枝梗數(shù)、總粒數(shù)、實(shí)粒數(shù)及二次枝梗的枝梗數(shù)、總粒數(shù)、實(shí)粒數(shù)均呈現(xiàn)顯著或極顯著的正相關(guān)關(guān)系,而與一次枝梗和二次枝梗的結(jié)實(shí)率均呈現(xiàn)極顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系(P<0.01)??梢?jiàn),在不同水稻品種條件下,灘涂水稻的每穗粒數(shù)與穗部性狀各指標(biāo)的相關(guān)性具有一定的差異性,但整體而言灘涂水稻的每穗粒數(shù)均與水稻二次枝梗性狀顯著相關(guān),特別是二次枝??偭?shù)和二次枝梗實(shí)粒數(shù)。

        3? 討論

        3.1? 微咸水灌溉下沿海灘涂復(fù)墾區(qū)灌溉水鹽分及稻田土壤鹽分動(dòng)態(tài)變化特征

        沿海灘涂地區(qū)種植水稻是改良灘涂鹽堿地的重要途徑之一。值得注意的是,傳統(tǒng)的水稻種植過(guò)程需要大量的淡水來(lái)保證水稻正常的生長(zhǎng)需求,但往往灘涂地區(qū)淡水資源相對(duì)不足且時(shí)空分布不均,這會(huì)很大程度上限制灘涂水稻的大面積快速發(fā)展。然而由于沿海特殊的地理?xiàng)l件,其擁有十分豐富的咸水和微咸水資源,因此,不少研究者在灘涂地區(qū)展開(kāi)了一些微咸水灌溉種植的實(shí)踐探索研究[3,5,21-22]。張蛟等[3]在新圍墾灘涂地區(qū)研究發(fā)現(xiàn),種植1年和連續(xù)種植4年的稻田耕層土壤鹽分含量變化趨勢(shì)基本一致,且水稻生育期內(nèi)土壤鹽分含量與灌溉水鹽分含量變化具有緊密的正相關(guān)關(guān)系。本研究在灘涂養(yǎng)殖復(fù)墾區(qū)種植水稻也發(fā)現(xiàn)了相似的結(jié)果,微咸水灌溉條件下水稻種植過(guò)程中灌溉水鹽分含量變化幅度為0.78~1.12 g/kg,水稻生長(zhǎng)期間土壤鹽分含量變化幅度均在1.10~1.90 g/kg之間;同時(shí)水稻插秧后,土壤鹽分含量變化與灌溉水鹽分含量變化規(guī)律在整體上具有一定相似性。然而,以往的研究也發(fā)現(xiàn),利用微咸水灌溉確實(shí)能提供種稻所需的大量的水分,但咸水也存在加重灘涂土壤潛在鹽漬化的風(fēng)險(xiǎn)[5,21]。如王相平等研究表明,1.5 g/L 礦化度微咸水足量灌溉種植水稻可獲得較高的產(chǎn)量,但微咸水灌溉下稻田60~90 cm土層會(huì)產(chǎn)生不同程度的鹽分累積現(xiàn)象,具體累積深度和土壤鹽分濃度與灌水量和灌水礦化度有關(guān)[5]。同時(shí)也有研究表明,微咸水灌溉下水稻產(chǎn)量與灌水量正相關(guān),與灌溉水礦化度負(fù)相關(guān);淡水短缺情況下,低礦化度足量微咸水灌溉優(yōu)于淡水限量灌溉[21]。因此,若沿海灘涂快速發(fā)展水稻大面積種植,必須考慮沿海灘涂特殊條件下淡水資源或微咸水資源的高效利用,構(gòu)建適宜蘇北地區(qū)微咸水灌溉制度及相應(yīng)的農(nóng)藝管理制度,以達(dá)到充分利用開(kāi)發(fā)灘涂資源的目的。

        3.2? 不同外源物質(zhì)噴施對(duì)灘涂水稻穗部性狀及產(chǎn)量的影響

        水稻穗部性狀是產(chǎn)量水平體現(xiàn)的一個(gè)重要特征,其受到品種和栽培調(diào)控共同影響[23-26]。大量研究表明,鹽脅迫會(huì)對(duì)水稻穗部性狀產(chǎn)生不同程度的抑制作用[11,25,27-29]。如翟彩嬌等研究發(fā)現(xiàn),鹽逆境下水稻產(chǎn)量降低主要是每穗粒數(shù)明顯減少導(dǎo)致,特別是水稻二次枝梗數(shù)、總粒數(shù)和總粒重明顯減少引起[11]。李紅宇等研究發(fā)現(xiàn),混合鹽堿脅迫下寒地水稻產(chǎn)量降低主要是穂重降低引起,而穂重抑制是由于一二次枝梗數(shù)和一二次枝梗粒數(shù)受到抑制造成,尤其是對(duì)二次枝梗性狀的抑制[25]。因此,筆者結(jié)合前人的研究結(jié)果并根據(jù)項(xiàng)目組前期的耐鹽品種區(qū)試[30]、室內(nèi)模擬試驗(yàn)[11]及灘涂水稻長(zhǎng)期種植試驗(yàn)的研究結(jié)果,推測(cè)鹽逆境對(duì)水稻產(chǎn)量的影響主要發(fā)生在孕穗期,在孕穗期要加強(qiáng)水肥調(diào)控,盡量增加水稻的穎花數(shù),減少鹽逆境對(duì)二次枝梗的影響效應(yīng)。本研究在灘涂實(shí)地開(kāi)展的外源物質(zhì)噴施水稻種植試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),不同外源物質(zhì)噴施對(duì)灘涂水稻一次枝梗性狀的影響會(huì)隨品種差異有所差異,但外源物質(zhì)噴施對(duì)產(chǎn)量有明顯提高的處理對(duì)改善二次枝梗的枝梗數(shù)、總粒數(shù)和實(shí)粒數(shù)也均有相對(duì)明顯的效果,這與之前推測(cè)結(jié)果[11,30]類(lèi)似。同時(shí),本研究發(fā)現(xiàn),灘涂水稻每穗粒數(shù)與一次枝梗性狀的相關(guān)性因品種差異有所差異,但整體而言灘涂水稻每穗粒數(shù)均與水稻二次枝梗性狀有關(guān),特別是二次枝梗總粒數(shù)和二次枝梗實(shí)粒數(shù),這與胡繼新[31]、賀奇等[29]和王昌華等[32]的研究結(jié)果基本類(lèi)似。如王昌華等研究發(fā)現(xiàn),穗粒數(shù)與二次枝梗粒數(shù)隨品種的變化是一致的,二者有極顯著的線(xiàn)性相關(guān)性[31];一次枝梗的枝梗數(shù)和總粒數(shù)、二次枝梗的枝梗數(shù)和總粒數(shù)都與每穗粒數(shù)呈正相關(guān),這些性狀的增加將有助于穗粒數(shù)的增加。因此,今后在灘涂水稻生產(chǎn)中,不僅需要注重適宜的栽培調(diào)控,如關(guān)鍵時(shí)期噴施外源物質(zhì)補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)改善水稻穗部性狀;也要注重耐鹽品種的選擇,如大穗型品種的種植推廣,以達(dá)到灘涂水稻增糧增收的目的。

        大量研究表明,鹽脅迫會(huì)對(duì)水稻產(chǎn)量有不利的影響,但從產(chǎn)量構(gòu)成因素來(lái)分析卻有所差異[9,11,29,32]。同時(shí),水稻生產(chǎn)過(guò)程中,生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑葉面噴施或浸種處理可以促進(jìn)水稻生長(zhǎng),提高水稻產(chǎn)量,但對(duì)產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響有所差異[14-15,33]。如唐志偉等研究發(fā)現(xiàn),利用生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑碧護(hù)浸種和葉面噴施處理,水稻產(chǎn)量分別提高了4.82%~11.11%,復(fù)硝酚鈉葉面噴施處理對(duì)水稻產(chǎn)量有所降低但未達(dá)到顯著水平[14]。筆者研究團(tuán)隊(duì)崔士友等[29]和翟彩嬌等[11]基于灘涂實(shí)地水稻及盆栽水稻試驗(yàn)研究結(jié)果也推測(cè),在水稻拔節(jié)孕穗期噴施生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑可以緩解鹽脅迫,進(jìn)而增加水稻每穗粒數(shù),最終提高灘涂水稻的產(chǎn)量水平。本灘涂實(shí)地水稻試驗(yàn)研究也發(fā)現(xiàn)驗(yàn)證了類(lèi)似的結(jié)果,與清水噴施相比,禾稼春、真打糧和碧護(hù)等葉面噴施處理對(duì)水稻產(chǎn)量具有明顯的增產(chǎn)效果,田間生產(chǎn)實(shí)際中南粳5055和揚(yáng)農(nóng)稻1號(hào)產(chǎn)量幅度達(dá)到4.24%~7.73%。從產(chǎn)量構(gòu)成因素來(lái)說(shuō),外源物質(zhì)噴施處理對(duì)灘涂地區(qū)水稻單位面積穗數(shù)和結(jié)實(shí)率沒(méi)有顯著的影響,而外源物質(zhì)噴施主要是提高了水稻的每穗粒數(shù)和千粒重,但不同外源物質(zhì)噴施對(duì)每穗粒數(shù)和千粒重影響的效果有所不同,如含氨基酸水溶肥料禾稼春葉面噴施對(duì)灘涂水稻千粒重的提高效果最為顯著,植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑碧護(hù)葉面噴施對(duì)每穗粒數(shù)的提高最為顯著。

        4? 結(jié)論

        通過(guò)在灘涂實(shí)地布置種植試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),在微咸水灌溉條件下,不同品種水稻生長(zhǎng)期間土壤鹽分含量動(dòng)態(tài)具有相似的變化規(guī)律,且與灌溉水鹽分含量變化規(guī)律在整體上具有一定相似性;外源物質(zhì)禾稼春、真打糧和碧護(hù)等葉面噴施處理對(duì)水稻產(chǎn)量具有明顯的增產(chǎn)效果,水稻增產(chǎn)幅度達(dá)到4.24%~7.73%,且外源物質(zhì)噴施主要是提高了水稻的每穗粒數(shù)和千粒重,但不同外源物質(zhì)噴施對(duì)每穗粒數(shù)和千粒重影響的效果有所不同,如含氨基酸水溶肥料禾稼春葉面噴施對(duì)灘涂水稻千粒重的提高效果最為顯著,植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑碧護(hù)葉面噴施對(duì)每穗粒數(shù)提高最為顯著。另外,穗部性狀是穗粒結(jié)構(gòu)的重要組成因素,噴施外源物質(zhì)改善了灘涂水稻的穗部性狀,特別是二次枝梗的總粒數(shù)及實(shí)粒數(shù)等性狀,且隨品種不同有所差異。因此,沿海灘涂發(fā)展水稻種植不僅需要考慮水資源和土壤鹽分障礙的基本條件,同時(shí)也需要考慮優(yōu)良的耐鹽水稻品種選擇等狀況,今后有必要針對(duì)適合蘇北地區(qū)微咸水灌溉種植水稻的耐鹽水稻品種選擇、微咸水灌溉制度及施肥管理等進(jìn)行深入的研究,最終實(shí)現(xiàn)灘涂增產(chǎn)增效,保障國(guó)家糧食安全。

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