不同时期喷施生化调节剂对优质稻产量及抗倒性的影响
2021-10-09曹放波雷涛刘宇曹家林陈佳娜黄敏邹应斌
曹放波 雷涛 刘宇 曹家林 陈佳娜 黄敏邹应斌
(湖南农业大学 农学院,长沙410128;*通讯作者:mhuang@hunau.edu.cn;ybzou123@126.com)
水稻是我国重要的粮食作物,其产量的稳定直接影响我国的粮食安全[1]。倒伏是水稻生产中普遍存在的问题,经常导致水稻减产,特别是近年来选育的高档优质稻品种抗倒能力一般都较弱,使其在推广应用上受到一定限制[2-4]。生产上除了从品种选育、栽培角度研究防止水稻发生倒伏之外[5-8],不少植物生理学家们从作物生理角度出发,提出了利用化学活性物质的调控作用来防止作物倒伏,已相继开发了多效唑、矮壮素、烯效唑、乙烯利、缩节胺、调环酸钙等多种植物生长生化调节剂产品[9]。前人研究结果表明,生化调节剂的施用对降低作物株高,提高其抗倒性具有一定效果[10-14]。但前人的研究大部分是施用单一的生化调节剂产品,虽然能够缩短株高,提高其抗倒性,但效果单一。能否通过喷施生化调节剂,既提高其抗倒性又改良水稻经济性状,达到增产的目的是近年水稻栽培研究的热点。因此,本试验以优质杂交晚籼稻隆晶优570为材料,配制不同的生化调节剂复配剂并在不同时期喷施,研究其对隆晶优570稻穗和茎秆发育的影响,以期为生化调节剂在优质稻高产抗倒伏栽培上应用提供参考。
1 材料与方法
1.1 供试地点和材料
试验于2020年晚季在浏阳市永安镇坪台村进行,试验田前作为水稻。土壤有机质含量38.56 g/kg,速效氮125.36 mg/kg,速效磷25.98 mg/kg,速效钾145.58 mg/kg,pH值6.12。供试品种为优质杂交晚籼稻隆晶优570,种子由袁隆平农业高科技股份有限公司提供。
1.2 试验设计
试验设5个处理:T1,拔节期喷调·多复配剂+始穗期喷乙·缩复配剂;T2,拔节期喷调·多复配剂;T3,始穗期喷乙·缩复配剂;T4:拔节期喷调·多·镁复配剂+始穗期喷调·镁复配剂;CK,喷施清水。试验采用随机区组排列,重复3次,小区面积42 m2。
调·多复配剂的配制方法:5%调环酸钙40 g+95%多效唑24 g,对水60 kg,即每桶水(15 kg)加5%调环酸钙10 g、95%多效唑6 g。每667 m2喷施60 kg。
乙·缩复配剂的配制方法:95%乙烯利8 g+95%缩节胺4 g,对水60 kg,即每桶水(15 kg)加95%乙烯利2 g、95%缩节胺1 g。每667 m2喷施60 kg。
调·镁复配剂的配制方法:5%调环酸钙40 g+Mg-SO4320 g,对水60 kg,即每桶水(15 kg)加5%调环酸钙10 g、MgSO480 g。每667 m2喷施60 kg。
调·多·镁复配剂的配制方法:在调·多复配剂基础上增加MgSO4320 g。每667 m2喷施60 kg。
1.3 试验方法
6月23日播种,湿润育秧,秧龄25 d,手工插秧。移栽密度为19.8 cm×23.2 cm,每丛插1苗。于移栽前2 d每667 m2一次性施用45%复合肥75 kg,按照当地高产栽培技术进行田间管理和病虫草防治。
1.4 测定项目与方法
1.4.1 生育期
记载不同处理的拔节期、始穗期和成熟期。
1.4.2 植株株高、穗长和节间长度于成熟期,每小区按对角线法取样8丛,测定其株高、穗长以及各个节间长度。
1.4.3 植株倒伏指数
于成熟期,每小区按对角线法选取8丛水稻植株,用植物倒伏测定仪(DIK-7401)在植株距离地面(h)20 cm处,匀速推动植株至倾斜45°,其间仪器始终与茎秆垂直,记下读数P;取回测定植株,称鲜质量(G),测量株高(PH)。倒伏指数F=P×K(K为植物倒伏仪所用弹簧对应的弹性系数,本试验所用的弹簧弹性系数为196.1 kP/40 mm),抗折力RPPP=F/g(g为重力常量);进一步计算水稻单株倒伏指数,倒伏指数LI=(G×PH)/(RPPP×h)。倒伏面积为每试验小区实际发生倒伏了的水稻面积与该试验小区面积的比值。
1.4.4 产量和产量构成
于成熟期收获每小区中心5 m2水稻用于产量测定,折算为13.5%含水量后记为实收产量。同时每小区调查30丛计算有效穗数,对角线法取样10丛进行人工脱粒,用水选法区分实粒和空秕粒,从实粒中称取3份30 g样品分别计数,空秕粒全部计数,实粒、空秕粒70℃下烘至恒质量后称重,计算每穗粒数、结实率、千粒重。
2 结果与分析
2.1 对茎节间长度及倒伏指数的影响
从表1可见,不同生化调节剂处理降低了水稻株高及茎节间长度,但差异不显著。其中,株高降低3.0~7.5 cm,T1、T2、T4处理基部第1节间缩短了0.32~0.40 cm,第2节间缩短了0.43~0.64 cm,穗颈节(第6节)缩短了2.24~4.40 cm。从表2可以看出,T1、T2、T4处理茎秆抗折断力增加,倒伏指数降低,其结果倒伏面积减少80个百分点以上,效果显著。另外,T3处理主要缩短了第2节间长度,缩短1.39 cm,其抗倒伏效果不如T1、T2和T4处理。
表1 抗倒调节剂对隆晶优570株高及节间长度的影响
表2 抗倒调节剂对隆晶优570倒伏指数及倒伏面积的影响
2.2 不同生化调节剂对产量及其构成的影响
从表3可以看出,不同生化调节剂处理均具有增产效果。其中,T4处理产量最高,其次为T2和T1处理,与CK相比显著增产,T3处理增产效果不显著。另外,不同生化调节剂处理对隆晶优570的稻穗发育影响显著,总体趋势表现为施用生化调节剂后每穗总粒数减少,结实率提高,每穗实粒数增加,但对有效穗数和千粒重影响小。
表3 生化调节剂对隆晶优570产量及其构成的影响
3 小结与讨论
本研究结果表明,在拔节期或拔节期和始穗期喷施多效唑、调环酸钙等生化调节剂复配剂明显缩短了杂交水稻隆晶优570的基部节间长度,降低了株高,增强了抗倒伏能力,大幅度减少了倒伏的发生,这与前人研究结果一致[11-14]。但本研究中,生化调节剂的配合施用除了增强水稻抗倒伏能力外,也显著提高了水稻产量。有研究表明,稻田施用镁肥,能促进水稻生长发育,有明显的增产效果[15-16]。本研究也显示,MgSO4的施用对优质杂交水稻隆晶优570产量的提高效果显著。
不同时期喷施生化调节剂的效果也明显不同。本研究中,仅在始穗期喷施生化调节剂处理在提高隆晶优570的抗倒性和产量上效果并不明显,因此,生产上应在水稻拔节期喷施生化调节剂或者在拔节期和始穗期均喷施生化调节剂。