APP下载

沿海滩涂水稻穗部性状及产量对不同外源物质喷施的响应

2024-07-03张蛟韩继军崔士友陈澎军缪源卿

江苏农业科学 2024年10期
关键词:植物生长调节剂叶面肥

张蛟 韩继军 崔士友 陈澎军 缪源卿

doi:10.15889/j.issn.1002-1302.2024.10.015

摘要:2020年6—11月,在江苏南通沿海滩涂地区选择南粳5055(V1)和扬农稻1号(V2)

开展水稻种植试验,设置6个外源物质喷施处理,即清水处理(CK)、禾稼春处理(L1)、真打粮处理(L2)、碧护处理(L3)、硝钠-萘乙酸处理(L4)、1.4%复硝酚钠处理(L5),旨在研究沿海滩涂水稻穗部性状及产量对不同外源物质喷施的响应效果。结果表明:(1)水稻种植过程中灌溉水盐分含量变化幅度为0.78~1.12 g/kg,2个水稻品种生长期间土壤盐分含量变化幅度均在1.10~1.90 g/kg;(2)与CK相比,L1、L2和L3处理下水稻产量均显著提高,V1产量分别提高了7.73%、7.05%和7.30%(P<0.05),V2产量分别提高了5.33%、4.24%和5.45%(P<0.05),但各喷施处理之间水稻产量没有显著差异;各喷施处理对滩涂水稻单位面积穗数和结实率没有显著影响,但对水稻每穗粒数、实粒数和千粒重均有不同程度的提高,且L1处理对水稻千粒重的提高效果最为显著(P<0.05),L3与L5处理对每穗粒数和实粒数提高效果最为显著(P<0.05);(3)L2和L3处理下水稻品种扬农稻1号的着粒密度显著提高(P<0.05);各喷施处理对滩涂水稻一次枝梗性状的影响会随品种有所差异,但各喷施处理对滩涂2个水稻品种的二次枝梗性状如枝梗数、总粒数和实粒数均有不同程度的提高,特别是L3和L5处理对2个水稻品种的二次枝梗总粒数和实粒数均有显著的提高;(4)相关分析表明,整体而言滩涂水稻每穗粒数均与水稻二次枝梗性状有关,特别是二次枝梗总粒数和二次枝梗实粒数。总之,微咸水灌溉条件下外源物质禾稼春、真打粮和碧护喷施处理主要是提高了滩涂水稻的千粒重以及每穗粒数(特别是二次枝梗性状粒数),进而提高了滩涂水稻产量。因此,在滩涂地区微咸水灌溉条件下种植水稻可通过适宜喷施外源叶面肥/植物生长调节剂等措施缓解盐胁迫对水稻的不利影响进而达到增产的目的。

关键词:叶面肥;植物生长调节剂;水稻穗部性状;滩涂水稻;盐碱地利用

中图分类号:S511.04;S511.06  文献标志码:A

文章编号:1002-1302(2024)10-0112-08

收稿日期:2023-07-04

基金项目:江苏省农业科技自主创新资金[编号:CX(20)3118];江苏省南通市科技计划(编号:MS22021040)。

作者简介:张  蛟(1987—),陕西渭南人,硕士,助理研究员,主要从事滩涂土壤资源开发利用方面的研究工作。E-mail:zhangjiao0609@126.com。

水稻由于其特殊的栽培方式,常常作为沿海滩涂盐碱地改良的首选粮食作物[1-4]。大量研究表明,滩涂种稻能降低稻田土壤盐分、改善土壤质量和提高土壤肥力,是开发利用滩涂土地资源的主要技术之一[3-6]。然而,盐碱土壤中盐分胁迫会抑制水稻幼苗的生长发育、作物养分吸收积累和正常的生理代谢,最终对水稻产量和品质产生极大的影响[7-10]。同时,基于笔者所在课题组前期在沿海滩涂野外试验基地、盐池以及盆栽试验等不同尺度条件下的水稻试验研究,并结合耐盐水稻区试结果,均发现盐胁迫对水稻产量有不利的影响,且江苏地区沿海滩涂新围垦田块种植水稻对产量构成因素影响最大的是每穗粒数[3,9,11]。经过查阅资料及笔者所在课题组成员讨论分析,初步得出沿海滩涂地区盐胁迫对水稻生长及产量的不利影响不仅来源于土壤盐胁迫,也存在随海风而来的“盐水汽”的盐分胁迫,缓解水稻生长的盐胁迫必须考虑土壤和空气2个方面因素。

通常来讲,作物不仅可以通过根系吸收营养,而且可以通过茎叶吸收,向茎叶表面施用的肥料称为叶面肥[12]。有研究表明叶面肥不仅能显著提高作物产量、改善品质,而且可以促进作物代谢、生长及提高抗逆性,预防病虫害的发生[13-15]。如杜同庆等发现,水稻喷施硅肥可在一定程度上提高水稻产量,且主要是增加了每穗粒数和千粒重[16];乐丽红等的研究表明,喷施水稻有机生物叶面肥可以改善水稻生长状况,增加水稻穗粒数、结实率及千粒重,提高水稻产量[13]。姜红芳等研究发现,喷施镁肥叶面肥可增加旱种水稻的穗长、单穗重、结实率和单位面积穗数,进而提高水稻产量,但在一定程度上降低了水稻穗粒数和千粒重[17]。从前人的研究中发现,叶面肥/植物生长调节剂类型的不同也会对水稻产量构成因素产生不同的影响。也有研究表明,叶面喷施生长调节剂或叶面肥可以促进盐胁迫下水稻营养物质的吸收,进而促进水稻的生长发育[18-19]。然而,目前有关滩涂实地生产中叶面喷施补充营养物质对促进滩涂水稻生长、提高水稻产量和品质等影响的研究还鲜有报道。因此,本研究选用前期筛选的5种对水稻具有不错增产效果的外源物质(叶面肥/植物生长调节剂),通过滩涂实地同步种植2个滩涂水稻品种试验开展不同外源物质喷施对水稻穗部性状、产量及其构成因素影响的研究,并动态监测滩涂地区水稻生产过程中灌溉水的盐度动态及水稻生长期间土壤盐分的动态变化,明确利用外源物质喷施缓解盐胁迫对盐碱地水稻的增产潜力,以期为滩涂盐碱地水稻高产高效栽培技术提供科学依据。

1  材料与方法

1.1  试验地概况

试验区位于江苏省南通市通州湾滩涂区(32°16′16″N,121°25′8″E),前期为水产养殖鱼虾等池塘复垦而来。试验区整体上地下水位较高,地下水埋深0.95~1.60 m,土质以沙壤土或轻沙土为主,土壤类型为滨海盐土,盐分离子组成主要以Na+和Cl-为主。试验区主要以稻麦周年轮作为主,且稻麦收获后秸秆均全部还田到土壤中。试验田块为第3年种植滩涂水稻,当年水稻种植前土壤盐分含量为1.50~2.50 g/kg,水稻种植生长期间灌溉淡水或微咸水。测定试验田块的土壤基本理化性质具体如下:土壤容重1.33 g/cm3,pH值8.21,盐分含量1.78 g/kg,有机碳含量6.93 g/kg,全氮含量0.47 g/kg,全钾含量10.06 g/kg,碱解氮含量 35.24 mg/kg,有效磷含量22.62 mg/kg和速效钾含量174.17 mg/kg。

1.2  试验设计

2020年6—11月,选取通州湾滩涂垦区典型种植水稻的田块作为试验田块,根据项目组前期初步试验筛选出具有不错增产效果的5种外源物质(叶面肥/植物生长调节剂),分别以南粳5055(V1)和扬农稻1号(V2)作为试验品种,在同一试验田块同步开展滩涂水稻种植应用效果验证试验。水稻移栽后在分蘖期和孕穗期分别叶面喷施5种叶面肥/生长调节剂,并设置喷施清水作为对照,共6个处理,具体分别为:CK(清水喷施处理)、L1(禾稼春喷施处理)、L2(真打粮喷施处理)、L3(碧护喷施处理)、L4(硝钠-萘乙酸喷施处理)、L5(1.4%复硝酚钠喷施处理)。试验小区面积为50 m2(5 m×10 m),每个处理重复4次,随机区组排列。其中,本试验所用的叶面肥或生长调节剂的商家和每次用量用法如下:(1)禾稼春,又名5-ALA,含氨基酸水溶肥料,产品主要成分为游离氨基酸含量≥10 g/L,微量营养元素含量≥20 g/L,由南京禾稼春生物科技有限公司生产,每667 m2每次按照10 mL稀释 1 500 倍施用;(2)真打粮,含氨基酸水溶肥料,产品主要技术指标为游离氨基酸含量≥100 g/L,(Ca+Mg)含量≥30 g/L,由浙江春秋生物科技有限公司生产,每667 m2 每次按照100 mL稀释300倍施用;(3)碧护,又名赤·吲乙·芸苔,为植物生长调节剂,主要成分为0.135%赤霉酸,0.000 52%吲哚乙酸,0.000 31%芸苔素内酯,由德国阿格弗莱农林环境生物技术股份有限公司生产,每667 m2每次按照2 g稀释7 500倍,并结合助剂融地美一同施用;(4)硝钠-萘乙酸为植物生长调节剂,产品技术指标为总有效成分含量2.85%,2,4-二硝基苯酚钠含量0.15%,对硝基苯酚钠含量0.9%,萘乙酸钠含量1.2%,由河南中威高科技化工有限公司生产,每667 m2每次按照10 mL稀释1 500倍施用;(5)1.4%复硝酚钠(丰神榜牌),为植物生长调节剂,由河南中威高科技化工有限公司生产,每667 m2每次按照10 g稀释1 500倍施用。另外,本试验中,水稻种植6月6日落谷,6月26日移栽,田间为机插秧,机插秧行距30 cm,穴距15 cm,每穴4株。水稻移栽前,黑魔粒复合肥(含氮16%、磷7%、钾7%) 50 kg/hm2,分蘖肥为移栽后7 d和14 d分2次均施,用尿素约10.0 kg/667 m2,穗肥分2次施用,倒4叶期尿素12.5 kg/667 m2,倒2叶期施尿素7.5 kg/667m2。整个水稻生育期始终保持浅水层,在返青期,每天换1次水,日浸夜露。分蘖期3~5 d换1次水,保持10~15 cm的水层。拔节至灌浆后期7~10 d 更换1次水,保持10~15 cm的水层。病虫害防治按照当地传统管理方式进行。10月28—29日水稻成熟收获。

1.3  测定指标与方法

1.3.1  土壤样品测定

水稻生长期间每15 d左右采集耕层土壤1次,并测定盐度值。同时,定期采集灌溉水源进行盐度的动态测定,测定方法具体按照土壤农化分析常规方法[20]进行。

1.3.2  产量及穗部性状考种测定

在水稻成熟期每个小区选择3个1 m2左右样方进行单位面积的有效穗数调查,计算单位面积穗数。同时,每个小区连续10穴进行考种测定,调查记录每穗粒数、实粒数、空瘪粒数、千粒重、结实率等产量构成因素,并调查记录穗长、穂重、着粒密度及一、二次枝梗的枝梗数、总粒数、实粒数、空瘪粒数、结实率、贡献率等穗部性状特征。其中,着粒密度(粒/cm)=每穗粒数/单穗长;枝梗贡献率=枝梗总粒数(粒)/每穗粒数(粒)×100%。进行滩涂实地水稻试验测定小区实际产量,同时测定稻谷水分含量,按照标准含水量14%计算稻谷质量。

1.4  数据处理

不同外源物质喷施的产量及穗部性状效果及所有水稻产量及穗部指标数据均采用3次重复的平均值。利用Microsoft Excel 2019和DPS 7.05软件进行数据分析与作图,采取随机区组单因素方差分析(One-way ANOVA),LSD法进行多重比较(α=0.05)。用Pearson相关分析法分析产量、每穗粒数和穗部性状指标(包括穗长、着粒密度及一次、二次枝梗性状指标等)之间的相关性。

2  结果与分析

2.1  不同水稻品种滩涂种植过程中灌溉水及耕层土壤盐分变化特征

由图1可知,本试验研究中,沿海滩涂水稻种植过程中灌溉水盐分含量变化幅度为0.78~1.12 g/kg,属于微咸水灌溉。从季节性变化特征来看,沿海滩涂灌溉水在7月16日盐分含量达最小值0.78 g/kg,在10月13日盐分含量达最大值 1.12 g/kg,期间灌溉水受到温度和降水量的影响表现出一定的季节性变化特征。由图1也可知,沿海滩涂2个水稻品种种植过程中土壤盐分含量均表现出相似的变化规律,变化幅度均为1.10~2.25 g/kg;土壤盐分含量最大值均出现在6月11日水稻插秧前泡田洗盐时期,6月26日插秧后,水稻生长期间土壤盐分含量变化幅度均在1.10~1.90 g/kg之间。同时,水稻插秧后,土壤盐分含量动态变化与灌溉水盐分含量变化规律在整体上具有一定相似性。

2.2  不同外源物质喷施对滩涂水稻产量及其构成因素的影响

由表1可知,在本试验种稻过程中,就南粳5055而言,与CK相比,不同外源物质喷施处理对滩涂水稻的单位面积穗数和结实率均没有显著影响(P>0.05);同时,L1、L2、L3、L4和L5处理下滩涂水稻每穗粒数分别较提高7.88%、7.61%、14.40%、15.21%和12.05%,其中L3、L4和L5处理对每穗粒数的提高达到显著差异(P<0.05),但L1、L2、L3、L4和L5处理间没有显著差异性(P>0.05);各喷施处理下水稻实粒数分别显著提高7.07%、10.00%、14.75%、16.40%和13.37%(P<0.05);各喷施处理下千粒重分别提高2.18%、1.65%、1.72%、1.01%和0.30%,其中L1、L2和L3处理较CK显著提高(P<0.05);各喷施处理下滩涂水稻产量分别增加7.73%、7.05%、7.30%、5.91%和3.22%,其中L1、L2和L3处理达到显著增产水平(P<0.05),但L1、L2、L3、L4和L5处理间没有显著差异性(P>0.05)。就扬农稻1号而言,与CK相比,不同外源物质喷施处理对滩涂水稻的单位面积穗数和结实率均没有显著影响(P>0.05);同时,L1、L2、L3、L4和L5处理下滩涂水稻每穗粒数分别提高了9.28%、8.11%、10.99%、6.44%和10.95%,实粒数分别提高6.79%、6.91%、10.48%、5.36%和10.93%,其中L3和L5处理下对每穗粒数和实粒数的提高达到显著水平(P<0.05);各喷施处理下水稻千粒重分别提高1.74%、0.89%、1.62%、0.85%和0.50%,其中L1处理达到显著提高水平(P<0.05),各喷施处理下滩涂水稻产量分别增加5.33%、4.24%、5.45%、4.13%和2.80%,其中L1、L2和L3处理达到显著增产水平(P<0.05)。另外,L1、L2、L3、L4和L5处理之间对滩涂水稻每穗粒数、实粒数、千粒重和产量的影响均没有显著差异。综上,不同外源物质喷施处理对滩涂水稻均有增产效果,且L1、L2和L3处理南粳5055增产均达到7.05%以上,扬农稻1号增产均达到4.24%以上,达到显著增产水平。从产量构成因素来看,外源物质喷施主要提高了滩涂水稻的每穗粒数和千粒重,但不同外源物质对每穗粒数和千粒重影响有所差异,L1处理对水稻千粒重的提高效果最为显著,L3处理对每穗粒数的提高最为显著。

2.3  不同外源物质喷施对滩涂水稻穗部性状的影响

由图2可见,与CK相比,不同外源物质喷施对滩涂水稻品种南粳5055和扬农稻1号的穗长均没有显著的影响;L3处理下水稻品种南粳5055的着粒密度较CK显著提高(P<0.05),同时L2和L3处理下水稻品种扬农稻1号的着粒密度较CK有显著提高(P<0.05)。由表2可知,种植南粳5055条件下,就一次枝梗性状而言,与CK相比,L1、L4、L5处理下水稻一次枝梗数有显著提高(P<0.05),L2、L3处理下没有显著差异性;L3、L4处理下水稻一次枝梗的总粒数和实粒数均有显著提高(P<0.05),但L1、L2、L3、L4和L5处理间没有显著差异;L1、L2、L3、L4和L5处理下一次枝梗的结实率和贡献率与CK相比均没有显著的差异性。就二次枝梗性状而言,L1、L2、L3、L4和L5处理下二次枝梗数分别提高0.35%、6.63%、5.80%、18.72%和21.62%,且L4和L5处理均达到显著提高水平;各喷施处理下二次枝梗总粒数分别提高7.60%、11.48%、15.73%、21.00%和19.08%,二次枝梗实粒数分别提高14.75%、17.24%、17.95%、21.60%和22.38%,且L3、L4和L5处理均达到显著提高水平(P<0.05);L2处理下二次枝梗结实率显著提高,其他喷施处理下没有显著的影响;各喷施处理下二次枝梗贡献率均没有显著差异性。

由表2也可知,种植扬农稻1号条件下,就一次枝梗性状而言,与CK相比,L1、L2、L3、L4和L5处理对一次枝梗的枝梗数、总粒数、实粒数和结实率均没有显著影响;各喷施处理下一次枝梗的贡献率均有不同程度降低, 而L3和L5处理下达到显著降

低水平(P<0.05)。就二次枝梗性状而言,与CK相比,L1、L2、L3、L4和L5处理下二次枝梗数分别提高13.02%、19.33%、31.20%、11.33%和29.64%,且L2、L3和L5处理均达到显著提高水平(P<0.05);各处理下的二次枝梗总粒数分别提高15.98%、17.18%、24.96%、9.05%和28.99%,二次枝梗实粒数分别提高12.99%、16.09%、25.11%、7.25%和30.44%,且L1、L2、L3和L5处理下二次枝梗的总粒数和实粒数均达到显著提高水平(P<0.05);各喷施处理下二次枝梗的贡献率均有不同程度提高,而L3和L5处理下达到显著提高水平(P<0.05)。

综上,各喷施处理对滩涂水稻一次枝梗性状的影响会随品种差异具有一定的差异性,但各喷施处理对滩涂2个水稻品种的二次枝梗性状如枝梗数、总粒数和实粒数均有不同程度提高,特别是L3和L5处理对2个水稻品种的二次枝梗总粒数和实粒数均有显著提高。

2.4  滩涂水稻产量及每穗粒数与穗部性状的相关关系

本试验条件下,分析滩涂水稻产量与穗部性状特征的相关关系(表3)可知,对于南粳5055而言,水稻产量与所有穗部性状指标均没有显著相关性,但从相关系数r值大小来判断,每穗粒数(0.60)、穗长(0.47)、一次枝梗总粒数(0.64)、一次枝梗实粒数(0.59)和二次枝梗实粒数(0.63)相比其他穗部指标对产量的贡献率更高;就扬农稻1号而言,水稻产量与每穗粒数具有显著的正相关关系,与其他穗部性状指标的相关性均没有达到显著水平,但从相关系数r值大小来判断,穗长(0.75)、二次枝梗数(0.57)、二次枝梗总粒数(0.57)和二次枝梗实粒数(0.47)相比其他穗部指标对产量的贡献率更高。综合2个水稻品种而言,水稻产量与一次枝梗总粒数呈显著正相关关系,与其他穗部性状均没有显著的相关关系,但从相关系数r值大小来判断,每穗粒数(0.53)、穗长(0.53)、一次枝梗实粒数(0.55)、二次枝梗实粒数(0.50)相比其他穗部指标对产量的贡献率更高。可见,在不同水稻品种条件下,滩涂水稻产量与穗部性状各指标的相关性具有一定的差异性,但整体从r值大小判断,每穗粒数、穗长和二次枝梗实粒数均对滩涂水稻产量具有较好的贡献率。

分析滩涂水稻每穗粒数与穗部一次枝梗和二次枝梗性状的相关关系(表4)可知,就南粳5055而言,水稻每穗粒数与着粒密度、一次枝梗总粒数、实粒数及二次枝梗的总粒数、实粒数均呈现出显著或极显著的正相关关系,而与穗长、一次枝梗和二次枝梗的枝梗数、结实率均没有显著相关关系(P>0.05);就扬农稻1号而言,水稻每穗粒数与穗长、一次枝梗数及二次枝梗的枝梗数、总粒数、实粒数均呈现出显著或极显著的正相关关系,而与着粒密度、一次枝梗总粒数、实粒数、结实率及二次枝梗结实率均没有显著的相关关系(P>0.05)。综合2个水稻品种而言,水稻每穗粒数与穗长、着粒密度、一次枝梗的枝梗数、总粒数、实粒数及二次枝梗的枝梗数、总粒数、实粒数均呈现显著或极显著的正相关关系,而与一次枝梗和二次枝梗的结实率均呈现极显著的负相关关系(P<0.01)。可见,在不同水稻品种条件下,滩涂水稻的每穗粒数与穗部性状各指标的相关性具有一定的差异性,但整体而言滩涂水稻的每穗粒数均与水稻二次枝梗性状显著相关,特别是二次枝梗总粒数和二次枝梗实粒数。

3  讨论

3.1  微咸水灌溉下沿海滩涂复垦区灌溉水盐分及稻田土壤盐分动态变化特征

沿海滩涂地区种植水稻是改良滩涂盐碱地的重要途径之一。值得注意的是,传统的水稻种植过程需要大量的淡水来保证水稻正常的生长需求,但往往滩涂地区淡水资源相对不足且时空分布不均,这会很大程度上限制滩涂水稻的大面积快速发展。然而由于沿海特殊的地理条件,其拥有十分丰富的咸水和微咸水资源,因此,不少研究者在滩涂地区展开了一些微咸水灌溉种植的实践探索研究[3,5,21-22]。张蛟等[3]在新围垦滩涂地区研究发现,种植1年和连续种植4年的稻田耕层土壤盐分含量变化趋势基本一致,且水稻生育期内土壤盐分含量与灌溉水盐分含量变化具有紧密的正相关关系。本研究在滩涂养殖复垦区种植水稻也发现了相似的结果,微咸水灌溉条件下水稻种植过程中灌溉水盐分含量变化幅度为0.78~1.12 g/kg,水稻生长期间土壤盐分含量变化幅度均在1.10~1.90 g/kg之间;同时水稻插秧后,土壤盐分含量变化与灌溉水盐分含量变化规律在整体上具有一定相似性。然而,以往的研究也发现,利用微咸水灌溉确实能提供种稻所需的大量的水分,但咸水也存在加重滩涂土壤潜在盐渍化的风险[5,21]。如王相平等研究表明,1.5 g/L 矿化度微咸水足量灌溉种植水稻可获得较高的产量,但微咸水灌溉下稻田60~90 cm土层会产生不同程度的盐分累积现象,具体累积深度和土壤盐分浓度与灌水量和灌水矿化度有关[5]。同时也有研究表明,微咸水灌溉下水稻产量与灌水量正相关,与灌溉水矿化度负相关;淡水短缺情况下,低矿化度足量微咸水灌溉优于淡水限量灌溉[21]。因此,若沿海滩涂快速发展水稻大面积种植,必须考虑沿海滩涂特殊条件下淡水资源或微咸水资源的高效利用,构建适宜苏北地区微咸水灌溉制度及相应的农艺管理制度,以达到充分利用开发滩涂资源的目的。

3.2  不同外源物质喷施对滩涂水稻穗部性状及产量的影响

水稻穗部性状是产量水平体现的一个重要特征,其受到品种和栽培调控共同影响[23-26]。大量研究表明,盐胁迫会对水稻穗部性状产生不同程度的抑制作用[11,25,27-29]。如翟彩娇等研究发现,盐逆境下水稻产量降低主要是每穗粒数明显减少导致,特别是水稻二次枝梗数、总粒数和总粒重明显减少引起[11]。李红宇等研究发现,混合盐碱胁迫下寒地水稻产量降低主要是穂重降低引起,而穂重抑制是由于一二次枝梗数和一二次枝梗粒数受到抑制造成,尤其是对二次枝梗性状的抑制[25]。因此,笔者结合前人的研究结果并根据项目组前期的耐盐品种区试[30]、室内模拟试验[11]及滩涂水稻长期种植试验的研究结果,推测盐逆境对水稻产量的影响主要发生在孕穗期,在孕穗期要加强水肥调控,尽量增加水稻的颖花数,减少盐逆境对二次枝梗的影响效应。本研究在滩涂实地开展的外源物质喷施水稻种植试验中发现,不同外源物质喷施对滩涂水稻一次枝梗性状的影响会随品种差异有所差异,但外源物质喷施对产量有明显提高的处理对改善二次枝梗的枝梗数、总粒数和实粒数也均有相对明显的效果,这与之前推测结果[11,30]类似。同时,本研究发现,滩涂水稻每穗粒数与一次枝梗性状的相关性因品种差异有所差异,但整体而言滩涂水稻每穗粒数均与水稻二次枝梗性状有关,特别是二次枝梗总粒数和二次枝梗实粒数,这与胡继新[31]、贺奇等[29]和王昌华等[32]的研究结果基本类似。如王昌华等研究发现,穗粒数与二次枝梗粒数随品种的变化是一致的,二者有极显著的线性相关性[31];一次枝梗的枝梗数和总粒数、二次枝梗的枝梗数和总粒数都与每穗粒数呈正相关,这些性状的增加将有助于穗粒数的增加。因此,今后在滩涂水稻生产中,不仅需要注重适宜的栽培调控,如关键时期喷施外源物质补充营养改善水稻穗部性状;也要注重耐盐品种的选择,如大穗型品种的种植推广,以达到滩涂水稻增粮增收的目的。

大量研究表明,盐胁迫会对水稻产量有不利的影响,但从产量构成因素来分析却有所差异[9,11,29,32]。同时,水稻生产过程中,生长调节剂叶面喷施或浸种处理可以促进水稻生长,提高水稻产量,但对产量构成因素的影响有所差异[14-15,33]。如唐志伟等研究发现,利用生长调节剂碧护浸种和叶面喷施处理,水稻产量分别提高了4.82%~11.11%,复硝酚钠叶面喷施处理对水稻产量有所降低但未达到显著水平[14]。笔者研究团队崔士友等[29]和翟彩娇等[11]基于滩涂实地水稻及盆栽水稻试验研究结果也推测,在水稻拔节孕穗期喷施生长调节剂可以缓解盐胁迫,进而增加水稻每穗粒数,最终提高滩涂水稻的产量水平。本滩涂实地水稻试验研究也发现验证了类似的结果,与清水喷施相比,禾稼春、真打粮和碧护等叶面喷施处理对水稻产量具有明显的增产效果,田间生产实际中南粳5055和扬农稻1号产量幅度达到4.24%~7.73%。从产量构成因素来说,外源物质喷施处理对滩涂地区水稻单位面积穗数和结实率没有显著的影响,而外源物质喷施主要是提高了水稻的每穗粒数和千粒重,但不同外源物质喷施对每穗粒数和千粒重影响的效果有所不同,如含氨基酸水溶肥料禾稼春叶面喷施对滩涂水稻千粒重的提高效果最为显著,植物生长调节剂碧护叶面喷施对每穗粒数的提高最为显著。

4  结论

通过在滩涂实地布置种植试验发现,在微咸水灌溉条件下,不同品种水稻生长期间土壤盐分含量动态具有相似的变化规律,且与灌溉水盐分含量变化规律在整体上具有一定相似性;外源物质禾稼春、真打粮和碧护等叶面喷施处理对水稻产量具有明显的增产效果,水稻增产幅度达到4.24%~7.73%,且外源物质喷施主要是提高了水稻的每穗粒数和千粒重,但不同外源物质喷施对每穗粒数和千粒重影响的效果有所不同,如含氨基酸水溶肥料禾稼春叶面喷施对滩涂水稻千粒重的提高效果最为显著,植物生长调节剂碧护叶面喷施对每穗粒数提高最为显著。另外,穗部性状是穗粒结构的重要组成因素,喷施外源物质改善了滩涂水稻的穗部性状,特别是二次枝梗的总粒数及实粒数等性状,且随品种不同有所差异。因此,沿海滩涂发展水稻种植不仅需要考虑水资源和土壤盐分障碍的基本条件,同时也需要考虑优良的耐盐水稻品种选择等状况,今后有必要针对适合苏北地区微咸水灌溉种植水稻的耐盐水稻品种选择、微咸水灌溉制度及施肥管理等进行深入的研究,最终实现滩涂增产增效,保障国家粮食安全。

参考文献:

[1]Otamirzaev N,B E.The impact of sowing methods and pests on crop yields in rice growing in saline soils[J]. International Journal of Engineering and Technical Research,2021,7(11):68-70.

[2]向  镜,张义凯,朱德峰,等. 盐碱地耕作和洗盐方式对水稻生长及产量的影响[J]. 中国稻米,2018,24(4):68-71.

[3]张  蛟,翟彩娇,崔士友. 微咸水灌溉滩涂稻田盐分动态及其水稻产量表现[J]. 江苏农业学报,2018,34(4):799-803.

[4]张  蛟,崔士友,胡帅栋,等. 水稻种植对沿海滩涂土壤有机碳及碳库管理指数的影响[J]. 中国土壤与肥料,2020(3):107-112.

[5]王相平,杨劲松,姚荣江,等. 苏北滩涂水稻微咸水灌溉模式及土壤盐分动态变化[J]. 农业工程学报,2014,30(7):54-63.

[6]张  蛟,崔士友,陈澎军,等. 沿海滩涂水稻种植对土壤微生物量碳和水溶性有机碳的影响[J]. 江苏农业科学,2022,50(17):222-228.

[7]Kanawapee N,Sanitchon J,Srihaban P,et al. Physiological changes during development of rice (Oryza sativa L.) varieties differing in salt tolerance under saline field condition[J]. Plant and Soil,2013,370(1/2):89-101.

[8]Abbas G,Saqib M,Akhtar J,et al. Physiological and biochemical characterization of Acacia stenophylla and Acacia albida exposed to salinity under hydroponic conditions[J]. Canadian Journal of Forest Research,2017,47(9):1293-1301.

[9]周根友,翟彩娇,邓先亮,等. 盐逆境对水稻产量、光合特性及品质的影响[J]. 中国水稻科学,2018,32(2):146-154.

[10]董晓亮,侯红燕,张金凤,等. 缓释肥和无机肥配施对滨海盐碱地水稻生长和食味品质的影响[J]. 中国农学通报,2021,37(4):1-7.

[11]翟彩娇,张  蛟,崔士友,等. 盐逆境对耐盐水稻穗部性状及产量构成因素的影响[J]. 中国农学通报,2022,38(4):1-9.

[12]李小明,龙惊惊,周  悦,等. 叶面肥的应用及研究进展[J]. 安徽农业科学,2017,45(3):127-130.

[13]乐丽红,江文凡,陈忠平,等. 水稻有机生物叶面肥在双季晚稻上的施用效果研究[J]. 江西农业,2018(6):31-32.

[14]唐志伟,严玲玲,刘钰琪,等. 不同抗寒剂浸种与叶面喷施对早稻秧苗素质及产量的影响[J]. 湖南农业大学学报(自然科学版),2019,45(6):565-570.

[15]朱聪聪,邓建平,张洪程,等. 生化试剂对机插水稻产量及生理生态特征的影响[J]. 中国稻米,2015,21(6):28-31.

[16]杜同庆,徐  鹏,刘秀秀,等. 淮北地区不同时期喷施硅肥对水稻生育及产量和品质影响研究[J]. 北方水稻,2018,48(4):24-26,30.

[17]姜红芳,郭晓红,胡  月,等. 镁肥对寒地膜下滴灌旱种水稻产量的影响[J]. 节水灌溉,2018(6):20-23.

[18]李冠男,黄立华,黄金鑫,等. 盐碱地水稻结实初期不同叶面肥喷施对稻米品质的影响[J]. 土壤与作物,2020,9(2):126-135.

[19]冯  棣,高  倩,崔  凯,等. 盐分胁迫下喷施γ-氨基丁酸对水稻秧苗生长的影响[J]. 中国稻米,2022,28(6):43-48.

[20]鲁如坤. 土壤农业化学分析方法[M]. 北京:中国农业科技出版社,2000.

[21]王相平,杨劲松,姚荣江,等. 微咸水灌溉对苏北海涂水稻产量及土壤盐分分布的影响[J]. 灌溉排水学报,2014,33(2):107-109.

[22]张  蛟,陈澎军,陈  艳,等. 滩涂水产养殖池复垦种稻短期内土壤特性变化及水稻产量表现[J]. 作物杂志,2023(4):118-125.

[23]刘金波,刘晓丽,王宝祥,等. 水稻一次枝梗数和二次枝梗数的遗传[J]. 江苏农业学报,2013,29(6):1187-1192.

[24]肖应辉,周倩倩,罗丽华.水稻穗粒数及相关性状的遗传研究进展[J]. 湖南农业大学学报(自然科学版),2013,39(3):221-227.

[25]李红宇,潘世驹,钱永德,等. 混合盐碱胁迫对寒地水稻产量和品质的影响[J]. 南方农业学报,2015,46(12):2100-2105.

[26]郑  卓,江振方,王复标,等. 水稻早熟大穗品系7-37二次枝梗数的QTL定位研究[J]. 井冈山大学学报(自然科学版),2020,41(5):31-37.

[27]杨  福,梁正伟,王志春. 苏打盐碱胁迫对水稻品种长白9号穗部性状及产量构成的影响[J]. 华北农学报,2010,25(增刊2):59-61.

[28]贺  奇,王  昕,马洪文,等. 盐碱胁迫对宁夏水稻籽粒灌浆及穗部性状的影响[J]. 东北农业科学,2021,46(6):11-16,69.

[29]马  畅,李  旭,吕小红,等. 盐粳系列水稻氮肥效率差异及氮高效品种筛选[J]. 江苏农业科学,2022,50(13):32-38.

[30]崔士友,张  洋,翟彩娇,等. 复垦滩涂微咸水灌溉下粳稻产量和品质的表现[J]. 作物杂志,2022(1):137-141.

[31]胡继新. 水稻穗部性状与产量的关系[J]. 农业科技与装备,2011(2):7-10,13.

[32]王昌华,徐正进,夏永胜,等. 水稻穗部性状及其与产量相关分析[J]. 辽宁农业科学,2007(3):54-56.

[33]巫明明,曾  维,翟荣荣,等. 水稻耐盐分子机制与育种研究进展[J]. 中国水稻科学,2022,36(6):551-561.

[34]赵黎明,李  明,冯乃杰,等. 植物生长调节剂对寒地水稻产量和品质的影响[J]. 中国农学通报,2015,31(3):43-48.

猜你喜欢

植物生长调节剂叶面肥
瑞丰隆叶面肥等对小麦产量及其构成因素的影响初报
香水百合组织培养和快速繁殖条件的优化
香水百合组织培养和快速繁殖条件的优化
几种常见棉花叶面肥保蕾铃效用试验
叶面肥对甜辣椒生长及产量的影响试验
摘心和植物生长调节剂处理对山杏果实品质的影响
植物生长调节剂及其在葡萄生产上的应用综述
UPLC—MS/MS法同时测定葡萄中4种植物生长调节剂研究
几种常见叶面肥在大蒜田效用试验
两种叶面肥对烤烟生长发育及产量的影响研究