不同植物生长调节剂对水稻抗倒性和产量的影响
2015-08-20于洪喜徐年龙陈春英叶仁宏江苏省盐城农垦农业科学研究所江苏盐城224314
于洪喜,徐年龙,陈春英,王 振,王 升,叶仁宏 (江苏省盐城农垦农业科学研究所,江苏盐城 224314)
倒伏是作物生产中普遍存在的问题。倒伏后,水稻叶片相互叠加,光合面积和群体光合效率降低,从而影响谷粒充实,出现落粒、瘪粒、穗发芽等现象。倒伏会造成收割困难,增加稻谷损失率,降低水稻产量和品质[1-4]。水稻倒伏性受品种遗传特性、栽培措施以及环境条件影响。除选育抗倒品种和建立合理的肥水管理措施外,目前利用植物生长调节剂来提高水稻抗倒性是最直接、有效的方法[5]。
劲丰、多效唑和矮壮丰是目前生产上应用最广的植物生长调节剂。劲丰是新型稻麦增产抗倒营养剂,利用维生素、植物活力剂和微量元素为主要成分复配而成,在稻麦上施用不仅具有抗倒伏作用,而且还能使稻麦增产,达到抗倒与增产的有机统一[6-7]。多效唑是一种三唑类植物生长延缓剂,主要通过根系从土壤进入植株体内,具有抑制茎枝伸长、延缓植物生长、促进分蘖发生,使植物矮壮防止倒伏等多种效果[8-9]。矮壮丰是小麦、水稻等作物防倒功能性调节剂,主要成分为具有生化活性的腐植酸钾、抗倒酯等,能提高作物茎秆的柔韧性,防止早衰,增强灌浆机能,提高结实率,有效防止倒伏[10]。近年来,以上3种调节剂产品均有较大市场应用面积,但生产上由于生长调节剂的使用不当,如过量喷施,会对产量和品质造成极大的影响。为探明这3种生长调节剂对水稻抗倒性的影响机理,该研究以武育粳3号为材料,在拔节期对其喷施或撒施不同浓度的生长调节剂,通过对水稻茎秆质量、抗倒性、水稻产量及产量构成的分析,揭示3种生产调节剂对水稻抗倒调控的差异,旨在为水稻抗倒栽培提供一定的技术支持。
1 材料与方法
1.1 试验材料 供试水稻品种为武育粳3号。
1.2 试验时间及试验地概况 试验于2014年在江苏省盐城农垦农业科学研究所试验田进行。前茬为小麦,土壤有机质含量 22.0 g/kg,全氮含量 1.5 g/kg,碱解氮含量 118.0 mg/kg,速效磷含量 17.5 mg/kg,缓效钾含量 646.0 mg/kg,速效钾含量 97.0 mg/kg,土壤 pH 7.9。
1.3 试验设计 2014年5月16日硬盘育秧,6月20日洋马4 行机栽插。行株距30.0 cm ×9.8 cm,密度28.5 万穴/hm2,每穴3~4株。施基肥二胺150 kg/hm2,尿素75 kg/hm2,移栽后7 d施分蘖肥,尿素150 kg/hm2,移栽后14 d施分蘖肥,尿素165 kg/hm2,倒4叶期施促花肥,尿素180 kg/hm2,倒2叶期施保花肥,尿素105 kg/hm2。全生育期合计施氮334.5 kg/hm2,五氧化二磷72.0 kg/hm2。水浆管理与病虫害防治同其他大田。
试验采用裂区设置,主区为生长调节剂,副区为施用水平,小区面积25 m×12 m=300 m2,3次重复。共设8个处理,分别为喷施劲丰(淮安市飞龙技术贸易公司),设1 350 ml/hm2(T1)和1 800 ml/hm2(T2)2个水平;喷施多效唑(有效成分15%,盐城利民农化有限公司),设750 g/hm2(T3)、900 g/hm2(拌土撒施,T4)和1 125 g/hm2(T5)3个水平;喷施矮壮丰(扬州春泉科技有限公司),设750 ml/hm2(T6)和1 050 ml/hm2(T7)2个水平,以及清水对照(CK)。在水稻拔节期,用喷雾筒喷施,喷施量为60 ml/m2,喷雾时以植株上部叶片湿润又不滴水为标准,对照喷等量清水。
1.4 测定项目与方法 在各小区选择同日抽穗,长相一致的主茎挂牌标记,用于茎秆抗折力等指标的测定以及成熟期考种。茎秆抗折力测定参考张丰转[11]和姜照伟[12]的方法,自行设计测定抗折力的简单器材。在齐穗25 d从田间取回茎秆,保留叶鞘、叶片和穗子,并保持不失水。分别将基部第1、2节间置于测定器上,该节间中点与测定器中点对应(支点间距5 cm,不足5 cm的节间将支点延至相邻间节进行测定),在中点挂一盘子,逐渐加入砝码,直至茎秆折断,此时砝码及盘子的重量即为该节间的抗折力(g)。
计算公式:节间弯曲力矩=节间基部至穗顶的高度×节间基部至穗顶的鲜重
成熟期每小区选取20株主茎,测量株高、茎秆节间长度等性状,并考察其产量构成因素,且各小区随机选取3个点,每点实收5 m2计产。
2 结果与分析
2.1 不同植物生长调节剂处理对武育粳3号植株性状的影响
2.1.1 对株高的影响。株高是衡量水稻抗倒性的重要特征之一。由图1可见,不同生长调节剂均能降低武育粳3号的株高,处理间株高各异。其中,以多效唑处理的T3、T4、T5处理株高降低最显著;其次为劲丰1 800 ml/hm2处理;劲丰1 350 ml/hm2和矮壮丰处理对武育粳3号株高影响不显著。表明不同调节剂对武育粳3号株高均有影响,其效果大小与施用浓度密切相关。
2.1.2 对各节间长度的影响。从表1可以看出,T1、T2、T4和T7处理均能有效降低穗下节(倒1节)长度,T3、T5、T6处理对倒1节间长度无明显影响;T1、T2、T6、T7处理还显著减少了倒2节间长度,T3、T4、T5对倒2节间长度影响较小。此外,T5显著减少了倒4、5、6节间(即基部第1~3节间)总长度5.3 cm;其余处理对基部节间影响不显著。由此可知,劲丰处理主要缩短倒1、2、3节间长度,对倒4、5、6节间影响不显著;多效唑处理则相反,矮壮丰对水稻植株节间效果与劲丰相似,但效果不如劲丰明显。
2.2 不同植物生长调节剂处理对武育粳3号植株抗倒性的影响 从表2可以看出,劲丰、多效唑和矮壮丰处理均能增加水稻基部1、2节间的抗折力。其中,以1 125 g/hm2多效唑处理(T5)效果最显著。劲丰处理也能增加水稻基部1、2节间的抗折力,其中以1 800 ml/hm2浓度处理较好。矮壮丰能提高水稻基部1、2节间的抗折力,但效果不显著。各处理均降低了水稻基部1、2节间的倒伏指数。可知,劲丰、多效唑和矮壮丰对水稻茎秆机械强度均有影响,能有效提高水稻的抗倒伏能力,降低倒伏指数。
表1 不同植物生长调节剂处理对武育粳3号各节间长度的影响cm
2.3 不同植物生长调节剂对武育粳3号产量及其构成的影响 由表3可知,各处理对水稻成穗数影响不大。不同浓度的劲丰和矮壮丰处理均能增加水稻实粒数,T7效果最明显,较对照增加4.4粒,其次是T2处理增加3.8粒,而多效唑处理均表现为减少,T5减少最多,为8.1粒。但多效唑处理增加了水稻的结实率。各处理对水稻千粒重均有增加,以劲丰1 800 ml/hm2处理效果最显著。同时,劲丰1 800 ml/hm2处理还显著增加了水稻的实际产量,较对照增产5.7%,其次为矮壮丰处理,而不同浓度的多效唑处理均降低了水稻产量。
3 结论与讨论
3.1 不同植物生长调节剂处理对武育粳3号植株抗倒性的影响 水稻株高和茎秆抗折力是衡量水稻植株抗倒伏能力大小的重要指标。该试验中,在水稻拔节期施用劲丰、多效唑和矮壮丰对水稻株高均有影响,但不同的生长调节剂处理对植株的作用部位不同。劲丰主要降低穗茎节间长度;多效唑则主要缩短基部节间长度,对上部节间长度无显著影响;矮壮丰既能缩短上部节间长度又能降低基部节间长度,但以基部节间缩短效果最显著。此外,各处理均能显著增加水稻基部1、2节间的抗折力,降低了倒伏指数,从而提高了水稻的抗倒能力。可见,劲丰、多效唑和矮壮丰均能起到降低水稻株高,提高植株抗倒伏能力的效果。
表3 不同植物生长调节剂处理对武育粳3号产量及其构成的影响
3.2 不同植物生长调节剂处理对武育粳3号产量及其构成的影响 作物对多效唑的吸收主要是通过根系进行[9],所以撒施较喷施效果明显,但在实际应用中往往因浓度过大易造成抽穗困难与包颈,同时土壤残留严重,影响后茬作物的生长。前人研究表明,在拔节期施用多效唑会影响水稻穗的分化,对水稻穗粒的发育产生负效应,导致穗粒数减少、不孕小穗增多[6,13]。也有报道认为,在分蘖后期施用,会抑制小分蘖生长,降低分蘖成穗率[14]。从多效唑在农场多年应用来看,在水稻秧苗期使用可以培育矮壮多蘖壮秧,增强根系活力,缩短机插秧缓苗时间,但浓度不宜过高。
拔节时施用劲丰和矮壮丰,能明显提高实粒数和子粒饱满度,进而提高产量,而多效唑施用后减少了每穗实粒数,虽提高了结实率,但降低了最终产量,这与黄伟浩等[13-14]人的结论一致。各处理均提高了千粒重,其原因可能与生长调节剂能延缓叶片衰老,促进干物质的积累,从而提高子粒饱满度有关。该试验中,以T2(喷施1 800 ml/hm2茎丰)和T7(喷施1 050 ml/hm2矮壮丰)处理增产较为显著。
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