王英豪　汪源　蔣巖　姜恒鑫　趙燦　王維領(lǐng)　霍中洋

摘要：為探究大田栽培條件下，不同植物生長調(diào)節(jié)劑及穗氮肥施用量對(duì)水稻產(chǎn)量及其構(gòu)成要素和莖稈抗倒性的影響，研究提高產(chǎn)量和增強(qiáng)抗倒伏能力的穗肥施氮量及植物生長調(diào)節(jié)劑，以金香玉1號(hào)為供試品種，在拔節(jié)前一個(gè)葉齡期噴施不同種類的植物生長調(diào)節(jié)劑和施用不同量尿素，在齊穗后20 d測定水稻各節(jié)間長度及抗折力等主要物理性狀，比較研究不同穗肥施用量下不同植物生長調(diào)節(jié)劑對(duì)水稻產(chǎn)量及其構(gòu)成要素、株高、莖稈抗倒伏能力等的影響。結(jié)果表明，噴施烯效唑、多效唑、烯效·甲哌和噸田寶均能增加產(chǎn)量，其中烯效·甲哌的增產(chǎn)效果最為顯著，其原因在于有效穗數(shù)、每穗穎花數(shù)的增加較明顯。在施用尿素112.5 kg/hm2的情況下，多效唑降低株高的效果最為顯著。4種生長調(diào)節(jié)劑均縮短了基部第1節(jié)間（N1）、第2節(jié)間（N2）、第3節(jié)間（N3）長度，對(duì)基部第4節(jié)間（N4）長度影響不大，抗倒伏能力的增加主要在于基部節(jié)間抗折力的增加。由此得出，在拔節(jié)前一個(gè)葉齡期噴施植物生長調(diào)節(jié)劑均能降低株高和基部第1節(jié)間、第2節(jié)間、第3節(jié)間的長度，增強(qiáng)基部第1節(jié)間、第2節(jié)間的抗折力，從而減少田間倒伏情況，提高產(chǎn)量。

關(guān)鍵詞：生長調(diào)節(jié)劑；穗肥；水稻；產(chǎn)量；抗倒伏能力

中圖分類號(hào)：S511.06文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1002-1302（2023）11-0092-05

水稻是江蘇省第一大糧食作物，其種植面積占全省糧食作物的40％左右，全省80％的城鄉(xiāng)居民以稻米為主食［1］。因此，為實(shí)現(xiàn)種糧增效和農(nóng)民增收，穩(wěn)定發(fā)展水稻生產(chǎn)是我省的有力舉措，同時(shí)也是確保全省口糧安全的需要。目前，水稻生產(chǎn)過程中仍存在許多問題，其中倒伏是影響水稻優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的主要因素之一［2］。研究表明，倒伏是影響水稻優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的主要因素之一，倒伏不僅會(huì)使葉片和根系等器官受到抑制而影響光合產(chǎn)物的生成和運(yùn)輸，而且會(huì)導(dǎo)致機(jī)械收割困難，造成產(chǎn)量的下降。群體物質(zhì)生產(chǎn)力、生物產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量會(huì)隨著株高的增加而增加，但是同時(shí)水稻發(fā)生倒伏的概率也大大上升［3-6］。研究表明，在合理減少施氮總量的基礎(chǔ)上，適當(dāng)降低穗肥比例能有效增加水稻莖稈基部節(jié)間直徑，促進(jìn)節(jié)間碳水化合物和鉀含量積累，提高節(jié)間折斷彎矩、斷面系數(shù)和彎曲應(yīng)力，在降低倒伏風(fēng)險(xiǎn)的同時(shí)獲得理想的產(chǎn)量［7-8］。

植物生長調(diào)節(jié)劑是一類能調(diào)控植物生長發(fā)育的化學(xué)類藥劑，不僅可以提高水稻單位面積產(chǎn)量，改善稻米品質(zhì)，還可以調(diào)整株高、莖長及莖粗，影響水稻莖稈抗折力、莖稈穿刺力以及莖稈中纖維素、半纖維素、木質(zhì)素的成分和葉片保護(hù)酶的活性及同化物含量等，對(duì)產(chǎn)量的提高具有重要意義［9-12］。因此，在水稻前中期生長旺盛的前提下，在某個(gè)時(shí)期內(nèi)通過噴施植物生長調(diào)節(jié)劑來達(dá)到有效控制株高、降低重心高度、縮短莖稈節(jié)間長度、增大莖粗和增強(qiáng)莖稈的機(jī)械強(qiáng)度等目的，既能防止水稻倒伏，避免對(duì)水稻產(chǎn)量造成損失，又能改善稻米品質(zhì)，增加效益。本研究以水稻品種金香玉1號(hào)為材料，通過設(shè)置不同的穗肥施氮量和化學(xué)調(diào)控處理，探討不同穗肥施氮量下的不同植物生長調(diào)節(jié)劑對(duì)水稻產(chǎn)量形成及抗倒伏性能的影響，為水稻生產(chǎn)中合理使用穗氮肥和植物生長調(diào)節(jié)劑提供理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)點(diǎn)概況

試驗(yàn)于2021年6—10月在江蘇省興化市釣魚鎮(zhèn)姚家村進(jìn)行，試驗(yàn)田前作為小麥。土壤為勤泥土，質(zhì)地黏性，地力中等，0～20 cm土層含有機(jī)質(zhì)含量26.8 g/kg，全氮含量1.9 g/kg，速效磷含量 13.6 mg/kg，速效鉀含量156.6 mg/kg。

1.2試驗(yàn)材料

供試品種為金香玉1號(hào)，是遲熟中粳品種，由江蘇金土地種業(yè)有限公司、江蘇里下河地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所選育，屬于優(yōu)質(zhì)軟米品質(zhì)。

供試藥劑：5%可濕性烯效唑粉劑，由江蘇劍牌農(nóng)化股份有限公司生產(chǎn)；15%可濕性多效唑粉劑，由四川潤爾科技有限公司生產(chǎn)；噸田寶為中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所國家發(fā)明專利產(chǎn)品；烯效·甲哌，由山西浩之大生物科技有限公司生產(chǎn)；尿素由山東潤銀生物化工股份有限公司生產(chǎn)，總氮含量≥45%。

1.3試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)8個(gè)處理：A1，噴施15%可濕性多效唑粉劑900 g/hm²+施用尿素225.0 kg/hm²；A2，噴施5%可濕性烯效唑粉劑75 g/hm²+施用尿素 225.0 kg/hm²；A3，施用尿素225.0 kg/hm²；A4，噴施15%可濕性多效唑粉劑900 g/hm²+施用尿素112.5 kg/hm²；A5，噴施5%可濕性烯效唑粉劑 75 g/hm²+施用尿素112.5 kg/hm²；A6，施用尿素 112.5 kg/hm²；A7，噴施烯效·甲哌600 mL/hm²+施用尿素112.5 kg/hm²；A8，噴施噸田寶 1 800 mL/hm²+施用尿素112.5 kg/hm²。使用手動(dòng)噴霧器進(jìn)行均勻細(xì)水噴霧。施藥時(shí)均為晴朗、無風(fēng)天氣。每個(gè)小區(qū)面積448 m²。6月3日播種，6月24日移栽，機(jī)插秧，移栽行株距為30 cm×12 cm，噴藥時(shí)期為拔節(jié)前一個(gè)葉齡期。

1.4測定內(nèi)容與方法

1.4.1稻米加工品質(zhì)的測定于成熟期適期收獲，經(jīng)脫粒機(jī)脫粒去除雜質(zhì)自然風(fēng)干至標(biāo)準(zhǔn)水分后貯藏３個(gè)月。待其理化性質(zhì)穩(wěn)定后，每個(gè)處理稱取3份150 g樣本，參照GB/T 17891—1999《優(yōu)質(zhì)稻谷》測定糙米率、精米率、整精米率。

1.4.2植株株高、穗長及節(jié)間特性齊穗后20 d，對(duì)每個(gè)處理小區(qū)進(jìn)行取樣，進(jìn)行形態(tài)指標(biāo)、力學(xué)特性的測定。

1.4.2.1形態(tài)指標(biāo)測定株高、穗長、重心高度和基部第1、第2、第3、第4節(jié)間（N1、N2、N3、N4）長度。株高為水稻莖基部到頂葉拉展后最頂部的距離。將新鮮莖稈地上部（包括穗子、葉片和葉鞘）水平置于刀口上并左右移動(dòng)，直至其平衡臥于刀口上。這時(shí)與刀口的接觸點(diǎn)即為重心，測定重心至莖稈基部的距離即為重心高度。

1.4.2.2力學(xué)特性將待測莖稈節(jié)間（保留葉鞘）置于自制的測定器上，令該節(jié)間中點(diǎn)與測定器中點(diǎn)對(duì)應(yīng)（第1節(jié)間支點(diǎn)間距為3 cm，第2、第3、第4節(jié)間支點(diǎn)間距為5 cm，將3 cm換算成5 cm，即3 cm的抗折力×0.6），將彈簧測力計(jì)調(diào)成紀(jì)錄峰值模式，在節(jié)間中點(diǎn)拉彈簧測力計(jì)，拉至莖稈剛剛折斷時(shí)，讀取彈簧測力計(jì)顯示數(shù)值（即抗折力，單位為N），再將單位換算成g。按Seko的方法［13］計(jì)算彎曲力矩和倒伏指數(shù)。彎曲力矩=節(jié)間基部至穗頂長度（cm）×該節(jié)間基部至穗頂鮮質(zhì)量（g）；倒伏指數(shù)=彎曲力矩/抗折力×100。

1.4.3產(chǎn)量測定成熟期普查每個(gè)小區(qū)50穴，計(jì)算有效穗數(shù)，取5穴調(diào)查每穗穎花數(shù)、結(jié)實(shí)率，以 1 000 粒實(shí)粒樣本（干種子）稱質(zhì)量，重復(fù)3次（誤差不超過 0.05 g）求取千粒質(zhì)量，從而求取理論產(chǎn)量。從成熟期各小區(qū)割取50穴，脫粒、去雜曬干后稱質(zhì)量求取實(shí)際產(chǎn)量。

1.4.4主要生育期葉面積指數(shù)的測定分別于水稻拔節(jié)期、抽穗期、成熟期，采用5點(diǎn)取樣法，按照調(diào)查的平均莖蘗數(shù)，每小區(qū)隨機(jī)?。笛ù硇詷悠?，分解為莖稈、葉片和穗（抽穗后），將各器官放置烘箱中，在80 ℃下烘干至恒質(zhì)量后測定各時(shí)期干物質(zhì)質(zhì)量。采用比重法（從每株隨機(jī)選取20張葉片，統(tǒng)一剪取10 cm長度作為比重葉，量出每張葉片寬度求取平均值w，烘干稱取比重葉干物質(zhì)質(zhì)量和每株葉片總干物質(zhì)質(zhì)量，每株葉面積＝每株葉片總干物質(zhì)重×0.1×w/比重葉干物質(zhì)質(zhì)量，從而計(jì)算出葉面積指數(shù)）測定葉面積指數(shù)。

2結(jié)果與分析

2.1化學(xué)調(diào)控下穗肥施氮量對(duì)水稻產(chǎn)量及其構(gòu)成要素的影響

由表1可知，與相應(yīng)對(duì)照（A3或A6處理）相比，噴施一定濃度烯效唑、多效唑、烯效·甲哌和噸田寶都有增產(chǎn)效果；其中A7處理的產(chǎn)量最高，較A6處理增產(chǎn)14.46%。在同一穗肥施用水平下，多效唑的增產(chǎn)效果和烯效唑相比差異不顯著（P≥0.05）。在同一化學(xué)調(diào)控下，穗肥施用112.5 kg/hm²尿素的產(chǎn)量要比施用225.0 kg/hm²的高，在噴施烯效唑或多效唑的情況下，隨著穗肥施氮量的增加，每穗穎花數(shù)顯著增加。有效穗數(shù)和結(jié)實(shí)率隨著穗肥施氮量的增加差異均不顯著；千粒質(zhì)量會(huì)隨著穗肥施氮量的增加而顯著降低，烯效唑和多效唑處理的千粒質(zhì)量均高于對(duì)應(yīng)清水對(duì)照（A3或A6處理）。烯效·甲哌和噸田寶處理與對(duì)照（A6處理）相比，有效穗數(shù)和每穗穎花數(shù)均顯著增加，結(jié)實(shí)率和千粒質(zhì)量均與對(duì)照無顯著差異，實(shí)際產(chǎn)量僅烯效·甲哌處理顯著高于對(duì)照。

2.2化學(xué)調(diào)控下穗肥施氮量對(duì)水稻抗倒伏能力的影響

水稻植株的倒伏指數(shù)與莖稈的抗折力成反比，與彎曲力矩成正比。倒伏指數(shù)降低，抗倒伏能力增強(qiáng)，植株發(fā)生倒伏的概率就?。?4］。從表2可以看出，噴施烯效唑、多效唑、烯效·甲哌和噸田寶都增加了水稻的抗倒伏能力，尤其對(duì)水稻莖稈基部第1、第2、第3節(jié)間的抗倒效果影響顯著，對(duì)基部第4節(jié)間效果影響不顯著。無論是在施用112.5 kg/hm²尿素的穗肥處理還是在施用225.0 kg/hm²尿素的穗肥處理中，噴施多效唑、烯效唑、烯效·甲哌和噸田寶處理均減小了水稻莖稈基部第1、第2、第3節(jié)間的倒伏指數(shù)，對(duì)基部第4節(jié)間的倒伏指數(shù)沒有顯著影響。在噴施烯效唑或多效唑的情況下，穗肥增施尿素會(huì)增加基部第1、第2節(jié)間的倒伏指數(shù)，且對(duì)基部第1節(jié)間的倒伏指數(shù)有顯著影響。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，倒伏指數(shù)顯著降低主要是由抗折力的顯著增加引起的。由結(jié)果可得，施用112.5 kg/hm²尿素穗肥處理的抗倒伏效果較好；其中，多效唑?qū)康?節(jié)間的抗倒伏能力影響強(qiáng)于烯效唑、烯效·甲哌和噸田寶，這4種生長調(diào)節(jié)劑對(duì)基部第2和第3節(jié)間的抗倒伏能力的影響多數(shù)差異不顯著，且大多數(shù)與清水對(duì)照（A6處理）差異顯著。

2.3化學(xué)調(diào)控下穗肥施氮量對(duì)水稻加工品質(zhì)的影響

由表3可知，噴施烯效唑、多效唑、烯效·甲哌和噸田寶均能提高糙米率、精米率和整精米率，而穗肥增施尿素反而會(huì)顯著降低稻米加工品質(zhì)。因此，在穗肥施氮量為112.5 kg/hm²時(shí)，稻米糙米率、精米率和整精米率最高；烯效·甲哌和噸田寶在改善加工品質(zhì)方面效果并沒有烯效唑和多效唑好。其中A5處理的整精米率最高，較對(duì)照（A6處理）提高0.9百分點(diǎn)。

2.4化學(xué)調(diào)控下穗肥施氮量對(duì)水稻各節(jié)間長度和株高的影響

噴施生化調(diào)節(jié)劑和增施穗肥對(duì)水稻株高和節(jié)間長度等莖稈形態(tài)有一定影響。由表4可知，增施穗肥可以增加重心高度，A1與A4處理、A2與A5處理差異顯著。與相應(yīng)對(duì)照相比，噴施烯效唑、多效唑、烯效·甲哌和噸田寶的處理均能不同程度降低重心高度，A4處理降幅最大，達(dá)到8.3%；施用112.5 kg/hm²尿素的穗肥處理比施用 225.0 kg/hm² 尿素的穗肥處理降低重心高度的效果好。穗肥增施尿素會(huì)增加株高。多效唑降低株高的效果比烯效唑好（A1處理＜A2處理，A4處理＜A5處理），與A6處理相比，烯效·甲哌和噸田寶處理均能顯著降低株高；在施用112.5、225.0 kg/hm²尿素的穗肥處理中，噴施烯效唑和多效唑均能顯著降低株高。與對(duì)照相比，噴施烯效唑能顯著降低基部第1、第2、第3節(jié)間長度，對(duì)基部第4節(jié)間長度的影響效果不顯著；與對(duì)照相比，噴施多效唑降低了基部第1、第2、等3節(jié)間長度，對(duì)基部第4節(jié)間長度影響不大。增施穗肥和噴施生化調(diào)節(jié)劑能不同程度增加穗長，同時(shí)也降低了重心高度，A2處理的穗長增幅最大。

2.5化學(xué)調(diào)控下穗肥施氮量對(duì)水稻葉面積指數(shù)影響

由表5可知，在穗肥施氮量相同的情況下，噴施多效唑、烯效唑和烯效·甲哌處理葉面積指數(shù)在抽穗期和成熟期顯著高于相應(yīng)清水對(duì)照（A3或A6處理）。在噴施多效唑和烯效唑的情況下， 隨著穗肥施氮量的增加，葉面積指數(shù)沒有顯著差異。在施用112.5 kg/hm²尿素的穗肥處理中，噴施多效唑、烯效唑、烯效·甲哌和噸田寶處理的葉面積指數(shù)在抽穗期分別較清水對(duì)照（A6處理）提高3.48%、3.16%、2.21%和0.79%，在成熟期分別較清水對(duì)照提高3.59%、3.31%、6.63%和0.28%。在施用225.0 kg/hm²尿素的穗肥處理中，噴施多效唑和烯效唑處理，葉面積指數(shù)在抽穗期分別較清水對(duì)照（A3處理）提高1.69%和1.54%，在成熟期分別較清水對(duì)照提高2.75%和2.47%。由此可見，多效唑在提高葉面積指數(shù)方面要比烯效唑好。

3討論

3.1影響水稻抗倒伏能力的因素

倒伏是限制水稻優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)和品質(zhì)的主要因素之一［14］。據(jù)研究，莖高、莖粗、莖稈的機(jī)械強(qiáng)度都會(huì)影響作物倒伏［15］。莖稈的抗倒性會(huì)隨著莖稈的機(jī)械強(qiáng)度的增強(qiáng)而提高，它與節(jié)間粗、單位莖長的干物質(zhì)量、維管束的大小分布以及鉀硅含量等莖稈的化學(xué)組成都有密切的關(guān)系［16］。整體上講，莖稈越粗，截面慣性矩越大，倒伏力矩越小，莖稈越不易倒伏，莖稈節(jié)間越短越不易倒伏，尤其是下位節(jié)間越短越抗挫折性倒伏［17］。關(guān)于多效唑和烯效唑?qū)λ究沟狗芰Φ挠绊?，其主要是通過抑制赤霉素生物合成來完成的，同時(shí)還會(huì)影響生長素和脫落酸的含量，從而控制植株旺長，改善與倒伏有關(guān)的形態(tài)和生理性狀［18］。本試驗(yàn)中，隨著穗肥施氮量的減少，水稻莖稈基部第1、第2和第3節(jié)間抗折力增加，倒伏指數(shù)降低，抗倒伏能力提高。多效唑、烯效唑、烯效·甲哌和噸田寶這4種植物生長調(diào)節(jié)劑能不同程度地降低株高，其主要原因通是縮短了基部第1、第2和第3節(jié)間的長度。這與前人的研究［19-21］基本一致。

3.2植物生長調(diào)節(jié)劑對(duì)水稻產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

植物生長調(diào)節(jié)劑對(duì)水稻產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響已有不少研究。周駿輝等研究發(fā)現(xiàn)，生長調(diào)節(jié)劑對(duì)產(chǎn)量、單位面積穗數(shù)及穗實(shí)粒數(shù)有降低效果，且效果不顯著［22］。李玥瑩研究發(fā)現(xiàn)，生長調(diào)節(jié)劑可以增加千粒質(zhì)量和結(jié)實(shí)率，而對(duì)每穴穗數(shù)影響不大，增產(chǎn)達(dá)8.3%～13.6%，結(jié)果表明，烯效唑是通過增加千粒質(zhì)量和結(jié)實(shí)率來提高產(chǎn)量的［23］。項(xiàng)祖芬研究發(fā)現(xiàn)，生長調(diào)節(jié)劑對(duì)千粒質(zhì)量有一定的增效作用，可提高0.3 g左右［24］。周宇研究發(fā)現(xiàn)，生長調(diào)節(jié)劑能提高水稻產(chǎn)量，對(duì)水稻有一定的增產(chǎn)作用［25］。本試驗(yàn)中，烯效·甲哌增產(chǎn)效果優(yōu)于其他3種生長調(diào)節(jié)劑的原因在于顯著增加了有效穗數(shù)，其較同穗肥施氮量的清水對(duì)照（A6處理）增產(chǎn)14.46%，噴施這4種化學(xué)調(diào)控劑均可提高產(chǎn)量，增加穗數(shù)、穗粒數(shù)；烯效唑和多效唑可以顯著增加結(jié)實(shí)率。這與前人研究結(jié)果［26-28］基本一致。

3.3穗肥施氮量對(duì)水稻產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

前人研究發(fā)現(xiàn)，油菜素甾醇的生物合成和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的增強(qiáng)可以通過增加穗肥施氮量來完成，促進(jìn)水稻穎花分化，減少其退化，進(jìn)而形成較高的每穗粒數(shù)［29］。籽粒蔗糖-淀粉代謝關(guān)鍵酶活性也受穗肥施氮量影響，進(jìn)而影響結(jié)實(shí)率和千粒質(zhì)量，最終影響產(chǎn)量［30-31］。因此，合理施用穗氮肥是水稻增產(chǎn)的一項(xiàng)重要管理措施。本試驗(yàn)中，在化學(xué)調(diào)控下，增施穗氮肥對(duì)水稻產(chǎn)量沒有顯著影響，但顯著增加了每穗穎花數(shù)，顯著降低了千粒質(zhì)量，對(duì)有效穗數(shù)和結(jié)實(shí)率的作用效果不顯著。據(jù)前人研究，適當(dāng)減少穗氮肥的施用量，并不會(huì)顯著降低水稻產(chǎn)量，甚至?xí)欢ǔ潭忍岣弋a(chǎn)量［32］。因此，在植物生長調(diào)節(jié)劑的作用下，適當(dāng)減少穗肥施氮量，不僅可以節(jié)約成本，更能有效增強(qiáng)基部節(jié)間的抗倒伏能力，減輕倒伏對(duì)水稻的危害，從而提高產(chǎn)量；還可以顯著提高水稻加工品質(zhì)，提升經(jīng)濟(jì)效益。

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