施肥对水稻倒伏现象的影响

鞠涛

水稻是我国重要的粮食作物，在我国有着广泛的种植面积，2014年稻谷产量占全国粮食总产的37.79%，作为北方粳稻主产区，水稻产业在辽宁省粮食生产中占有极其重要的地位，2014年辽宁省水稻产量达到451.5万吨。维持持续稳定的高产量、高品质，增加植株抗逆性，对保障辽宁省粮食产量具有重要意义。倒伏现象会影响水稻产量的发挥，一般情况倒伏可引起减产15%～20%，严重时甚至可达30%。最新几年，随着高产水稻品种不断的引进和推广，单穗质量增加的同时也增大了植株茎杆部分的负荷，这对于植株的抗倒伏能力无疑是新挑战。

1 引发水稻倒伏现象的原因及其危害

在植物生理学上讲，水稻倒伏现象是水稻经过抽穗期后，植株重心由茎部向顶端穗部逐渐转移，茎杆受力点随穗重和茎杆长度的不断增加而上升，同时，穗部代谢旺盛而茎杆生长趋于缓慢，支撑力下降。这样在承受重量的不断增加和茎杆承载力下降的双重影响下就会引发倒伏现象。Kona研究表明，发生倒伏作物叶片光合作用效率明显下降，茎杆中输导组织受损，养分供应不畅，如发生茎秆弯折则会严重破坏茎秆的输导组织，影响光合产物由叶片向上端穗部的输送，如果茎秆折断则直接中断光合作用导致籽粒灌浆停止。进而影响作物品质。李荣田研究表明，倒伏会影响水稻干物质形成、运输和储存，结实率会大幅降低，限制产量潜力的表现。马均等指出，倒伏会打乱水稻叶片的正常分布秩序，使群体小环境透光性变差，影响群体整体结构。此时田间湿度较大，极易引发植株下部叶片枯黄腐烂，部分稻粒发生霉变和发芽，叶面积光合效率迅速下降，品质严重下降。丁艳锋等研究表明，大穗型品种高产水稻较易发生倒伏现象，而且发生倒伏的现象还增加了水稻收割的难度。提高对倒伏现象发生机理的认识，及时防止倒伏现象发生，对于高产优良品种发挥优良特性具有重要意义。引起水稻倒伏现象的原因很多，主要有品种本身特性、水肥管理不当、栽培密度过大以及病虫害发生。在品种确定，综合天气和病虫害等不确定因素前提下，其中施肥是其中重要影响因素之一。

2 施肥对倒伏的影响

关于土壤养分与倒伏现象的关系之前已有大量研究，其中，施肥过量是引起倒伏的重要原因。伴随水稻高产品种种植面积的不断扩大，氮肥水平是影响水稻产量的主要因素。而氮素供应过多，易引发植株徒长，而氮素不足会使水稻植株根茎叶光合作用等生理机能降低，抽穗期后下部叶片和叶鞘会过早失水干枯，对极端天气、病虫害等不良外界环境条件抵抗力降低，引发倒伏。陈斌等调查发现，同样两块耕地分别按每公顷投入300.75 公斤和262.95公斤比较，前者发生倒伏而后者正常，二者差异明显。关玉萍等通过比较施氮量与倒伏现象关系发现，同等条件下975公斤/公顷标氮区发生严重倒伏现象，产量大幅降低；施750公斤/公顷标氮区发少量倒伏现象，本区域植株生长旺盛，产量最高；525公斤/公顷标氮区，未发生倒伏现象，但植株生长较为缓慢。关于施肥时期，在水稻抽穗前40天施氮过多极易发生倒伏。这说明施氮量是影响水稻倒伏现象的重要因素。

施肥主要影响水稻茎秆的以下几个方面：土壤养分条件对倒伏现象影响主要是对茎秆物理性状的影响不同。高肥环境尤其氮素供给过多，水稻虽然生长较为旺盛，但一定程度上茎杆基部节间长度使株高加大，易引发倒伏现象。华泽田等研究发现单位秆长鲜重、茎鲜重、单位秆长干重、茎干重、茎干重比率等指标与茎秆韧性之间关联密切，说明茎秆是影响水稻倒伏的重要部位。其中，茎鞘节间干物质较少会直接影响茎秆韧性和抗折力。随着土壤肥力水平的提高，基部三节占整体株高比重加大，而上半部两节所占比例不断下降，这是引发倒伏现象的又一原因。茎秆粗细、横截面积、茎壁厚度及第一二节所占株高比重对抗倒伏影响较大，这些性状的综合优化组合是决定水稻品种抗倒伏能力高低的关键。

除氮肥以外，硅钾肥也会对水稻抗倒伏有较大影响。其中，水稻基部茎壁厚度、韧性与茎秆中SiO2和K2O含量密切相关。可通过施用含钾量较高的控释肥增加水稻基部茎壁部厚度，有效提高水稻茎秆厚壁组织细胞木质化和硅质化程度，使纤维素含量和茎秆基部粗度均有所增加，从而有效提高抗倒伏能力。因此，保证植株茎秆氮肥适当供应的前提下，提高钾、硅等养分供给，可有效减少水稻倒伏现象的发生。

建议在生产上采取有机肥、无机肥混施，特别是秸秆与化肥配施养分模式可明显提高水稻植株茎秆粗度、茎壁厚度和茎重，从而有效提高基部茎秆的韧性与抗折力，可减少水稻倒伏现象的发生。