硅肥對超級早稻莖葉形態(tài)與抗倒伏特性的影響

陳健曉,屠乃美,易鎮(zhèn)邪,*,朱紅林

(1湖南農業(yè)大學農學院 ,長沙 410128;2海南省農業(yè)科學院糧食作物研究所,海口 571100)

1 材料方法

1.1 試驗設計

試驗于2009年在湖南農業(yè)大學試驗農場進行。供試超級雜交早稻組合株兩優(yōu) 819(倒伏敏感品種)由亞華種業(yè)公司提供,陸兩優(yōu)996(抗倒伏品種)由湖南農業(yè)大學水稻研究所提供。試驗采用3因素再裂區(qū)設計,3次重復,小區(qū)面積15 m2(5 m×3 m),株行距20cm×20 cm。硅肥因素設2個水平:0和150 kg/hm2;氮肥因素設 3個水平:0,150和 225 kg/hm2(表 1)。硅肥作基肥一次施用,氮肥分 4次施用,基肥∶分蘗肥∶穗肥∶粒肥=4∶2∶ 3∶ 1。以尿素為氮源,以硅酸鈉為硅源。各處理施磷肥(P2O5)75 kg/hm2和鉀肥(K2O)150 kg/hm2作基肥。3月 31日播種,4月 26日移栽。其他管理同一般大田。

1.2 試驗地概況

供試土壤肥力特征如表 2。

表1 試驗處理及其代號Table 1 Treatments and their codes

表2 2009年供試土壤肥力特征Table 2 Soil fertility in 2009

1.3 測定項目與方法

單莖葉面積。關鍵生育期(孕穗、齊穗、灌漿中期和成熟期),每小區(qū)取 3穴,進行清洗,將每株的完整葉(沒有損傷的葉片)剪下,測量長和寬,采用長×寬×0.75計算葉面積。

株高、穗長、節(jié)間長、莖稈直徑及劍葉夾角的測定。齊穗期,每小區(qū)取 3穴,用量角器測量劍葉夾角(即葉枕、葉尖連線與莖稈延長線之間的夾角);量尺測量株高、穗長、節(jié)間長度,游標卡尺測量莖稈基部(離地面 1 cm)直徑。

莖稈抗倒力測定。灌漿末期每小區(qū)選擇有效穗數接近平均值的 5穴,用日本產 DIK-7401倒伏儀測定莖稈抗倒力。

1.4 數據處理

數據采用 Excel2003與 SAS9.0進行分析處理。

2 結果與分析

2.1 硅肥對超級早稻劍葉夾角的影響

由表 3可見,施氮使劍葉夾角顯著增大,株兩優(yōu)819增幅為 3～ 5°,陸兩優(yōu) 996增幅為 3～ 4°;施硅能顯著縮小劍葉夾角,縮小幅度與施氮量有關。

不施氮條件下施硅,株兩優(yōu) 819劍葉夾角縮小14.71%,陸兩優(yōu) 996縮小11.11%;施氮 150kg/hm2條件下施硅,株兩優(yōu) 819劍葉夾角縮小 12.66%,陸兩優(yōu)996縮小 10.44%;施氮 225 kg/hm2條件下施硅,株兩優(yōu) 819劍葉夾角縮小8.57%,陸兩優(yōu) 996縮小8.33%?？梢?施硅能顯著縮小劍葉夾角,且在株兩優(yōu)819上施用效果更好。

2.2 硅肥對超級早稻單莖葉面積的影響

株兩優(yōu) 819和陸兩優(yōu) 996單莖葉面積隨施氮量的增大而顯著增大,不施氮條件下株兩優(yōu) 819單莖葉面積為151.7 cm2,陸兩優(yōu)996單莖葉面積為 158.7 cm2,施氮150 kg/hm2條件下株兩優(yōu)819在202.2 cm2,陸兩優(yōu) 996在 212.4 cm2(表 4)。

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表3 各處理齊穗期劍葉夾角Table 3 Flag leaf angle at full heading stage

表4 各處理孕穗期單莖葉面積Table 4 Leaf area per stem at booting stage

兩個超級早稻品種單莖葉面積均因施硅而增大,不同施氮量條件下株兩優(yōu) 819增幅在 7.59%～12.84%之間,陸兩優(yōu) 996增幅在 6.93%～13.59%之間?？梢?施硅能使單莖葉面積增大,兩個超級早稻品種增幅均在 10%左右,但增幅隨施氮量增大而降低。

2.3 硅肥對超級早稻基部節(jié)間長度的影響

由表 5可見,施氮水平一致的條件下,陸兩優(yōu) 996第一、二節(jié)間分別比株兩優(yōu) 819第一、二節(jié)間長,并隨施氮量的增大而顯著增大,施硅能使株兩優(yōu) 819和陸兩優(yōu)996第一、二節(jié)間顯著縮短。

表5 各處理莖稈節(jié)間長Table 5 Culm internode length each treatment

施氮150 kg/hm2條件下配合施用硅肥,對超級早稻第一節(jié)間長度的縮短效果最好,兩品種表現一致;而第二節(jié)間長度在不施氮的條件下配合施用硅肥,縮短效果最好。

2.4 硅肥對超級早稻莖稈直徑的影響

由表6可見,施氮能顯著增加各處理莖稈直徑,不同施氮量處理間表現為不施氮 <施氮150 kg/hm2<施氮 225 kg/hm2的趨勢。

施硅能顯著增大莖稈直徑,在不施氮條件下,株兩優(yōu)819莖稈直徑增大8.17%,陸兩優(yōu)996莖稈直徑增大10.03%;施氮 150 kg/hm2條件下,株兩優(yōu) 819莖稈直徑增大 10.88%,陸兩優(yōu) 996莖稈直徑增大 11.55%;施氮 225 kg/hm2條件下,株兩優(yōu) 819莖稈直徑增大8.63%,陸兩優(yōu)996莖稈直徑增大10.53%。相對而言,施氮150 kg/hm2條件下,施硅對增大莖稈直徑的效果更好。

2.5 硅肥對超級早稻株高、穗長的影響

由表7可見,各處理株高、穗長隨施氮量的增加而顯著提高,施硅能使株高、穗長增大,但處理間差異不顯著。在不施氮條件下施硅,株兩優(yōu) 819株高提高1.3 cm,穗長增加 0.5 cm,陸兩優(yōu) 996株高提高 2.4 cm,穗長增加0.4 cm;施氮條件下施硅,株兩優(yōu)819株高提高2.3～ 3.0 cm,穗長增加 0.1～ 0.2 cm,陸兩優(yōu) 819株高提高 4.2～ 5.3 cm,穗長增加 0.3～ 0.5 cm。

表6 各處理莖稈直徑Table 6 Culm diameter each treatment

表7 各處理株高、穗長Table7 Plant height and panicle length each treatment

2.6 硅肥對超級早稻莖稈抗倒力的影響

各處理莖稈抗倒力見表8。莖稈抗倒力隨施氮量的增大而顯著降低,施硅能夠顯著提高抗倒力,且品種間差異達到顯著水平。

施硅對株兩優(yōu)819和陸兩優(yōu) 996莖稈抗倒力的提高幅度有隨施氮量增大而降低的趨勢;同時可見,硅肥對陸兩優(yōu)996莖稈抗倒力的提高幅度比株兩優(yōu)819大。

在施氮 150 kg/hm2條件下施硅,株兩優(yōu) 819和陸兩優(yōu) 996的莖稈抗倒力增幅最大,分別為 25.79%和28.47%。可見,超級早稻過多施氮會帶來倒伏風險,而施硅可以顯著提高莖稈抗倒伏能力,降低倒伏風險。

表8 各處理抗倒力Table 8 Culm lodging resistance each treatment

3 討 論

施硅對水稻的效應前人進行了大量的研究,發(fā)現硅對水稻有明顯的增產作用,其機理在于:使劍葉更直立,縮短基部一、二節(jié)間長,增加基部莖稈直徑;增加莖稈纖維素含量及硅化細胞的形成從而增強抗倒力,促進根量且提高根系活力;使葉片硅質化,對病菌孢子有機械屏障作用;擴大庫容且提高花后干物質的生產積累能力;同時影響真菌對細胞壁酶降解,且對細菌有一定的毒素,從而增強抗病蟲能力[12～15]。

本研究以株兩優(yōu)819和陸兩優(yōu)996為材料,對不同施氮量下硅肥施用對超級早稻莖葉形態(tài)與抗倒伏能力進行了初步研究,結果表明:施硅能在一定程度上提高超級早稻單莖葉面積、縮小劍葉夾角、不同程度提高株高和穗長。同時發(fā)現,超級早稻過多施氮會帶來倒伏風險,而施硅能夠縮短基部一、二節(jié)間長度,并增粗莖稈,從而提高抗倒力。

施硅對不同品種節(jié)間長度的縮短效果不一致:株兩優(yōu)819(倒伏敏感品種)基部一、二節(jié)間的縮短程度比陸兩優(yōu)996(抗倒伏品種)大,說明硅在倒伏品種上的效果更好。本研究同時發(fā)現,施硅與施氮150 kg/hm2互作效果最好。

硅肥能增大超級早稻莖稈直徑,且硅肥與氮肥存在互作效應,即硅肥與氮肥配施條件下莖稈增粗效果更好,同時可見陸兩優(yōu) 996莖稈直徑增粗較株兩優(yōu)819明顯。同時,從莖稈抗倒力的提高幅度來看,也以陸兩優(yōu) 996較大。因此,硅肥可改善超級早稻抗倒性,但具有明顯的品種間差異,具體原因有待進一步研究。

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