植物生长调节剂对提高超级稻成穗率的效应研究

包 达，张家清，张海清，敖和军*

(1湖南农业大学农学院，长沙410128;2株洲县农业局，湖南株洲412100;3湖南省种子质量检测中心，长沙410016)

我国约60%的人口以稻米为主食，水稻产量的高低直接影响到粮食安全。分蘖是影响水稻有效穗数进而影响其产量的重要农艺性状之一，是水稻生长发育过程中的一种特殊分枝特性［1～3］，其发生及生长状况是水稻个体健壮程度和群体质量的一个重要指标。在水稻群体生长发育过程中，若无效分蘖过多，会与有效分蘖争夺同化物、太阳辐射、矿质营养元素，特别是氮素，恶化群体质量，进而影响产量。目前生产上，主要采用水分和养分调控分蘖的生长。水分调控常用的措施是晒田或灌深水，养分调控主要是通过控制前期施氮量，特别是分蘖期施氮量来控制无效分蘖。但是肥水调控存在可预见性差、效果受环境影响大等缺点［4～6］。随着农业化学的发展，不少研究者采用植物生长调节物质促进或调控水稻个体与群体的矛盾。由于超级稻具有群体生长量大的特点，有关植物生长调节剂在超级稻中的应用研究还较少。为进一步完善超级稻的高产栽培技术体系，挖掘其高产潜力，特进行了不同植物生长调节剂对超级稻控蘖效果的研究，以为超级稻的超高产稳产栽培提供理论依据和技术指导。

1 材料与方法

试验于2013年在湖南省南县进行，试验品种为两优培九、Y两优1号、玉香油占、黄华占。按照N∶P2O5∶K2O 为 1∶0.5∶1 的比例，施肥量为 N 180 kg/hm2、P 39.6 kg/hm2、K 149.4 kg/hm2。试验在同一块田分品种进行，采用随机区组排列，重复4次，区间留走道，小区面积40 m2。采用分次施肥方法，即氮肥在移栽前、分蘖中期、幼穗分化期和抽穗期施用，每次用量分别为总施氮量的55%、20%、15%、10%;磷肥在移栽前和分蘖中期各施50%;钾肥在移栽前、分蘖中期和幼穗分化期施用，每次用量分别为总施钾量的50%、30%、20%。5月18日播种，6月13日移栽，移栽密度20.0 cm×26.67 cm，单本壮苗带泥移栽。其它栽培措施均按当地超级稻高产栽培技术进行。从移栽到收获前7 d田间一直保持5～7 cm的浅水层，中期不晒田，不施用化学除草剂，采用人工除草。严格控制病虫害，尽量减少产量损失。

移栽后20 d起，上午10:00以前或下午4:00以后，进行叶面喷施NAA 50 mg/L(NAA)、GA350 mg/L(GA3)和清水(CK)3种处理，连续喷施3 d。移栽后第8 d起，每5 d定点10蔸记录1次分蘖情况，直到成熟期，并计算单位面积的最高苗、有效穗及成穗率。于成熟期，每小区取12蔸样考察产量构成，收割5 m2计算实际产量。分别于抽穗期和齐穗后15 d测定根系活力，每小区随机取代表性稻株1蔸，用取样器将根全部取出，洗净，剪取根，用吸水纸吸取水分，混合后称鲜重0.1 g，采用α－萘胺氧化法测定根系活力［7］。数据分析采用SAS8.0软件进行。

2 结果与分析

2.1 对分蘖动态及成穗率的影响

4个供试品种的分蘖趋势基本一致，在喷施生长调节剂(移栽后20 d)前，每个品种处理间的分蘖均无差异;2个杂交组合，两优培九和Y两优1号在移栽后第33 d为最高分蘖期，2个常规稻品种，玉香油占和黄华占在移栽后第38 d为最高分蘖期。

喷施GA3和NAA能明显抑制超级稻无效分蘖的发生。喷施GA3后，两优培九、Y两优1号、玉香油占和黄华占的最高茎蘖数分别为423.1、442.0、282.6和373.5苗/m2，比对照分别降低了26.6%、18.7%、25.9%和 24.4%，成穗率分别提高了13.44%、7.48%、22.72%和18.14%。而喷施NAA后，两优培九、Y两优1号、玉香油占和黄华占的最高茎蘖数分别为498.8、476.5、326.8和422.7苗/m2，比对照分别降低了13.5%、12.4%、14.4%和14.4%，成穗率分别提高了 5.08%、5.54%、11.53%和10.44%。但是，各品种在成熟期的有效穗数，各处理间没有统计学差异(表1)。

表1 喷施植物生长调节剂后的最高苗数、有效穗数及成穗率

2.2 对产量及产量构成的影响

试验结果表明，喷施植物生长调节剂后的超级稻产量比对照高5.30% ～14.01%，以Y两优1号增产幅度最大，而同一品种的不同生长调节剂处理间则没有显著差异。喷施植物生长调节剂提高超级稻产量的主要原因，是增加了每穗粒数。喷施GA3后，两优培九、Y两优1号、玉香油占和黄华占的每穗粒数分别增加了 19.02、15.88、20.53和19.00粒;喷施NAA后，4个品种的每穗粒数分别增加了16.97、13.69、24.25和 15.47粒。另外，喷施 GA3和NAA后，4个供试品种的结实率均有所降低，粒重则稍高于对照，但均未达到统计学差异显著水平(表2)。

表2 各处理的超级稻产量及产量构成比较

2.3 对根系活力的影响

超级稻的根系生长状况，特别是后期的根系活力对其籽粒的充实度有很大的影响。从表3可以看出，喷施GA3和NAA后，4个供试品种在抽穗期的根系活力均高于对照，但没有统计学差异;但是，在抽穗后15 d，喷施GA3后，两优培九、Y两优1号、玉香油占和黄华占的根系活力分别比对照处理高4.4、5.2、5.2 和 6.1 μg/g·h，喷施 NAA 后分别高6.4、7.1、5.0 和 5.0 μg/g·h，其差异达到了显著水平，而各品种的两种植物生长调节剂处理间差异不显著。

表3 在抽穗期及抽穗后15 d不同处理的根系活力(μg/g·h)

3 小结与讨论

随着世界粮食安全问题的日益突出，最大限度挖掘和充分发挥超级稻产量潜力的研究越来越引起国内外的重视［8～12］。高成穗率是水稻实现高产潜力的重要特征之一［13］。而在超级稻的生产管理中，由于其生物量大、分蘖能力较强的特性，在适宜的生长条件下，每穴最多可产生100多个分蘖，但是只有少部分形成有效穗，成穗率却很低。在本研究中，4个供试的超级稻品种的分蘖能力较强，只喷施清水下其最高苗数达到了381.6～576.5个/m2，但其成穗率只有44.75% ～65.35%;在喷施生长调节剂后，成穗率显著提高，产量也显著增加。这也许是因为超级稻本身的生长特性，分蘖多穗型大，较大的冠层易引起其根系早衰［14］，喷施植物生长调节剂以后，极大地抑制了无效分蘖的发生，优化了群体结构，从而降低了穗与根对碳水化合物的竞争，使向根系的输导量增加，减弱了根系早衰程度，增加了每穗粒数和籽粒充实度。

在超级稻栽培管理中，既要利用较多的分蘖成穗，又要尽量减少无效分蘖，力求长一个蘖，成一个穗。但在本研究中，2个超级杂交稻组合(两优培九和Y两优1号)还有50.2%和46.8%，2个常规稻品种(黄华占和玉香油占)也有28.6%和23.1%的分蘖未发育成穗，所以还需要进一步研究不同植物生长调节剂的作用效应及施用方法，以及与水肥调控相结合［15～17］，以形成有效的控制超级稻无效分蘖的综合技术体系。

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