不同耕作方式对水稻抗折力的影响

2020-06-23刘丽华郑桂萍杨志新

北方水稻 2020年3期

康楷，刘丽华*，郑桂萍，杨志新，邹运

（黑龙江八一农垦大学农学院，黑龙江大庆 163319）

水稻是我国种植面积最大的作物［1］。近年来，水稻的产量大幅提高［2］，但伴随着的倒伏现象也越来越多，倒伏带来了同样不可小觑的问题［3］。水稻倒伏后，破坏了植株的稳定群体结构，造成茎秆折断使输导系统受到损伤，使光合产物不能正常从叶向穗输送，严重则会导致伤口以上部分死亡，导致光合作用和籽粒灌浆停止，产量大减，甚至造成绝产，因此倒伏不仅降低产量［4］，还影响稻米的品质［5］。影响水稻倒伏的因素有很多，比如：栽培管理、株高、茎鞘干物质量、茎秆的结构及性状、穗型、水稻的根系、气候等因素、光合作用和干物质积累等都会影响水稻的抗倒伏性。研究发现，钾肥能影响水稻茎秆的机械强度，从而提高水稻的抗倒伏性［6］。刘立军［7］等研究旱作水稻倒伏性得出，配合施用钾肥可以显著降低其倒伏发生范围，增加基部节间强度，保证物质正常运输，从而提高产量［8］。杨艳华等研究发现施用钾肥处理的倒伏指数最小［9］，表明施用钾肥的水稻抗倒伏；肥水优化管理能增加茎秆直径、壁厚、抗折力及大小维管束面积和数量［10］，降低倒伏指数。

水稻高产的前提是必须具有高质量的群体［11］，而栽培密度对调节作物群体结构、提高产量和降低生产成本有着非常重要的影响［12］。密植可以提高产量，但密植常常伴随着倒伏的发生。农民为了追求高产总是过度密植。在水稻高产的同时，经常会遇到倒伏问题，并且阻碍水稻的产量及品质。密度作为调节水稻群体的一个重要因素近年来一直被研究探索［13-16］。周龙［17］研究表明，水稻倒伏一般发生在抽穗后，齐穗后21～30 d 是敏感期，植株基部2 节间是宜倒伏节位［18，19］。前人研究大多研究单一浓度的钾肥对不同水稻品种间影响的差异。本试验探究垄作栽培模式及减少10%缓释肥的条件下，两种当地耕作密度对抗折力的影响，为水稻高产栽培提供理论依据。

1 试验材料及方法

1.1 试验材料

试验于2018 年在齐齐哈尔市泰来县农研所进行。

供试品种：龙稻21，主茎13 叶，株高109.76 cm 左右，全生育期142 d，需活动积温2 650 ℃左右，分蘖能力中等，抗倒伏能力强。

供试土壤：pH 值6.7，有机质2.49%，碱解氮80.98 mg／kg，有效磷36.58 mg／kg，速效钾113.9 mg／kg。

供试肥料：好苗子复合肥（含N 12%，P2O518%，K2O 15%），中化缓释肥（含N 21%，P2O515%，K2O 16%）。

（1）基肥：好苗子复合肥（12∶18∶15）、中化缓释肥（21∶15∶16）、46%尿素、64%磷酸二铵、50%硫酸钾；

（2）分蘖肥：21%硫酸铵、神归；

（3）调节肥：46%尿素；

（4）穗肥：46%尿素、50%硫酸钾。

1.2 试验方法

采用当地主栽水稻品种龙稻21，随机区组试验设计，设计13 cm 和14 cm 两种穴距，常规处理（P）行距均为30 cm×30 cm，旱平垄作双侧双深施肥处理（L）行距均为宽窄行13 cm ×37 cm；试验共8 个处理，穴距及施肥情况为：P1（穴距为13 cm，常规化肥）、P2 （穴距为14 cm，常规化肥）、L1（穴距为13 cm，中化缓释肥）、L2（穴距为14 cm，中化缓释肥）、L3（穴距为13 cm，缓释肥减量10%）、L4 （穴距为14 cm，缓释肥减量10%）、L5（穴距为13 cm，肥料速缓结合）、L6（穴距为14 cm，肥料速缓结合）。施肥量见表1。 4 月17 日播种，5 月25 日移栽。

1.3 测定项目及方法

土壤理化性质测定：2017 年收获后在试验地取土，测定土壤有机质、碱解氮、有效磷、速效钾和pH 值。

倒伏指标测定：齐穗期后20 d 进行，在每小区长势均匀区域挑选3 个点，每个点连续数20穴，调查处理田块的平均茎蘖数，再在3 个点根据平均茎蘖数每个点取3 穴作为代表性样株；清洗干净，剪去根部，保留地上部，在实验室内测定株高、鲜重、重心高度、各节间的长度、节间中部的粗度和茎壁厚度，以及倒3 节间抗折力。

重心高度测定：按照杨长明等［10］的方法，将植株水平放置于刀口上，重心高度为该植株保持平衡时与刀口接触点到茎秆基部的距离。

利用游标卡尺测定节间中部的粗度和茎壁厚度，采用抗折力测定仪测定抗折力。

1.4 数据处理

用Word 2010 软件和DPS V9.01 数据处理系统进行数据整理和统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同处理对株高与重心高的影响

由表2 可知，在垄作与平作不同耕作模式下的比较，相同密度处理植株的株高没有显著的差异。平作下的重心高均高于垄作处理，P2 的重心高最高，达到58.57 cm，极显著高于L1、L3、L5，其次是P1 的重心高达到56.13 cm，极显著高于L1，显著高于L3、L5。垄作处理的重心高度比（重心高度比=重心高度／株高）均低于平作处理，说明垄作可降低植株倒伏风险。

表1 施肥种类及用量

表2 不同处理对植株株高与重心高的影响

2.2 不同耕作方式对水稻茎秆形态性状的影响

由表3 可知，P2、L2、L6 的茎窄分别大于P1、L1、L5 的茎窄，P2、L4 的茎厚分别大于P1、L3 的茎厚，说明密度对茎秆的形态性状有影响，且垄作除减肥的处理茎厚均高于平作处理的茎厚，说明垄作对茎厚有促进作用，但各处理间未达到差异显著水平。不同处理之间的茎宽没有显著的差异，说明不同耕作方式对茎秆的宽度没有影响。

2.3 不同耕作方式对水稻倒三节间抗折力的影响

由图1 可知，垄作的抗折力平均高于平作抗折力18.53%，垄作正常施肥处理的抗折力均高于平作处理，总体抗折力表现为穴距为14 cm 的处理高于穴距为13 cm 的处理，说明相同条件下，植株的穴距越大，抗折力也就随之增加。其中L2的抗折力最高，达到843.92 g，极显著高于P1（667.37 g），显著高于P2（678.33 g），说明垄作处理施用缓释肥效果最好。

表3 不同处理对水稻茎秆形态性状的影响

2.4 抗折力与茎秆性状的相关性

由表4 可知，茎厚与抗折力呈极显著正相关，随着茎厚的增加抗折力也随之增加，说明茎厚的增加可显著提升抗折力。其它指标与抗折力相关性均未达显著水平。

3 讨论

抗倒伏能力为影响水稻产量的重要因素，倒伏造成的水稻减产可达到10%～30%［20］。倒伏是水稻自身和外界环境条件综合作用的结果，内因包括品种自身抗倒伏性，节间长度，茎秆的形态，茎秆机械组织的强度、茎秆的韧性以及地上部的长度，外因为栽培条件，特别是肥水管理与种植的密度。本试验探究不同耕作方式与种植密度对水稻抗折力的影响，研究结果表明：水稻抗折力与茎厚成正比，随着水稻茎厚的增加抗折力也会随之增加，与杨守仁等［21］研究结果一致。土质的松软可以保证水稻根系下扎的深且发达，对地上部植株的支撑力也较强［22］，而旱平垄作这一新型栽培技术可以保证土质的松软，为水稻根系生长创造良好的吸收环境［23，24］，从而使根系繁茂，增强水稻抗倒伏能力。旱平垄作可以提升肥料利用率［25］，肥料施用量相同的情况下，旱平垄作提升了钾肥的利用率，增强了植株的抗倒伏能力，垄作减肥10%的处理抗折力也没有较平作过多降低。种植密度也是影响倒伏的重要因素之一［26-29］，过大的种植密度会导致植株之间养分、光、水、气、热的争夺，使植株生长发育不够充分，茎壁厚度和茎秆粗度降低且基部节间伸长，降低了水稻群体的抗性，产生倒伏［30］，本试验结果表明处理密度大的抗折力均小于密度小的抗折力，与王丹［31］研究结果一致。旱平垄作的抗折力优于平作抗折力，在垄作基础上进一步探究。