澇漬脅迫下立豐靈施用對機(jī)插秧水稻抗倒性及產(chǎn)量的影響

曹 艷，黃 意，朱 波，趙記伍，向永玲，廖昌焦，王曉玲

（1.長江大學(xué)農(nóng)學(xué)院，湖北 荊州 434025；2.金草帽農(nóng)業(yè)專業(yè)合作社，湖北 監(jiān)利 433300）

插秧是移栽水稻栽培過程中的重要環(huán)節(jié)，水稻機(jī)插效率明顯高于人工栽插，具有提高農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益［1］和降低勞動強(qiáng)度等優(yōu)勢［2］。但機(jī)插秧仍存在栽插質(zhì)量差、漏插及分蘗推遲［3］等問題，此外，秧苗移栽后會有一定程度的植傷，機(jī)插秧造成植傷后，返青活苗緩慢；并且機(jī)插水稻由于秧苗小、植株矮、根系少且差，抗倒伏能力較差，容易發(fā)生倒伏，收獲難度明顯增加［4，5］。隨著機(jī)插秧種植面積的不斷增加，在保證產(chǎn)量的同時也應(yīng)注重改善機(jī)插水稻的抗倒伏能力［6］。

江漢平原地勢低洼，水高田低，平均降水量1.2×103mm，70%以上的降水量集中于4—8 月［7］，水稻分蘗期正值梅雨季節(jié)，王慧芳等［8］研究表明，6—8 月時澇漬災(zāi)害遍布湖北、湖南等5 個省，各省均達(dá)到中度及以上的洪澇災(zāi)害［9］。澇漬災(zāi)害的發(fā)生會破壞土壤通氣性，使植株根部生長發(fā)育環(huán)境遭受破壞，增加水稻的倒伏風(fēng)險［10］。前人研究表明，澇漬會使中后期水稻植株倒伏嚴(yán)重，不僅收獲費(fèi)工費(fèi)時，還會導(dǎo)致產(chǎn)量明顯降低［11］。且由于機(jī)插秧秧苗移栽后返青活苗緩慢、根系少且差等特點(diǎn)，機(jī)插秧水稻更易發(fā)生倒伏［4，5］。此外，水稻倒伏對肥效的發(fā)揮、水稻的生長生理特性、植株形態(tài)、產(chǎn)量構(gòu)成因子結(jié)實(shí)率和千粒重以及品質(zhì)等諸多方面均會產(chǎn)生負(fù)面影響［12-15］。

立豐靈（5%調(diào)環(huán)酸鈣）對水稻、花生［16］及大麥［17］均具有增強(qiáng)抗倒性和促進(jìn)生殖生長的雙重效應(yīng)［18，19］。趙東生［20］研究表明，調(diào)環(huán)酸鈣可促進(jìn)根莖的生長，增加根莖鮮重，提高水稻根系活力，有利于根系水分的吸收，并促進(jìn)水稻植株的生長［21］。在水稻拔節(jié)期前7 d 左右施用適量的立豐靈具有提高水稻抗倒性的功效，并且在一定程度上有助于穗粒結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào)，從而促進(jìn)水稻增產(chǎn)［9，22］。本研究以分蘗期遭受澇漬脅迫的機(jī)插秧水稻為對象，研究了立豐靈對不同品種水稻株高、鮮重、倒伏指數(shù)以及產(chǎn)量相關(guān)性狀的影響，以期探明澇漬脅迫下機(jī)插秧水稻噴施立豐靈對抗倒伏能力及產(chǎn)量形成的作用，為機(jī)插秧中稻澇漬后的抗倒增產(chǎn)提供技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)以雜交稻荃優(yōu)華占（Oryza sativaL.cv.Quanyouhuazhan）、常規(guī)稻綠銀占（Oryza sativaL.cv.Lvyinzhan）為材料?？沟箘┝⒇S靈（主要成分調(diào)環(huán)酸鈣，prohexadione calcium）由湖北移栽靈農(nóng)業(yè)科技股份有限公司提供。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)為大區(qū)試驗(yàn)裂區(qū)設(shè)計(jì)，大區(qū)面積1 334 m2。以水分管理為主處理，設(shè)置澇漬脅迫（Waterlogging and flooding，WF）與常規(guī)水分管理（對照，Normal water management，NWM）。澇漬脅迫處理在分蘗中期進(jìn)行，蓄水淹沒稻株生長點(diǎn)，脅迫時長為7 d；常規(guī)水分管理不進(jìn)行澇漬脅迫，按照當(dāng)?shù)卣８弋a(chǎn)栽培措施進(jìn)行灌溉。以水稻品種為副處理，設(shè)置2 個品種，分別為雜交稻荃優(yōu)華占和常規(guī)稻綠銀占。不同品種內(nèi)設(shè)置小裂區(qū)，分別為立豐靈處理（L）和清水對照（CK），立豐靈處理時期為拔節(jié)前7 d［19］，立豐靈粉劑施用量為450 g/hm2，采用二次溶解法配制成質(zhì)量濃度為0.1%的藥液，使用機(jī)動噴霧器人工均勻噴施于葉片；清水對照以等量的清水用機(jī)動噴霧器人工均勻噴施于葉片。試驗(yàn)3 次重復(fù)。

試驗(yàn)于2019 年在湖北監(jiān)利金草帽種植專業(yè)合作社基地（29°97′N，112°67′E）進(jìn)行。水稻播種期為2019 年5 月12 日，移栽 期為2019 年6 月7 日，秧齡26 d，機(jī)插秧，行株距30 cm×15 cm（22.2 萬穴/hm2），插秧后及時補(bǔ)苗，其他田間管理按常規(guī)進(jìn)行。

1.3 測定項(xiàng)目及方法

1.3.1 倒伏指數(shù) 測量時期為成熟期，每個處理連續(xù)調(diào)查50 穴，計(jì)算田間平均有效穗數(shù)，選取有效穗數(shù)為平均有效穗數(shù)的8 穴植株，用卷尺測量株高，用抗倒伏測定儀（DIK-7401，日本大起理化工業(yè)株式會社）測定彈簧長度，并根據(jù)不同系數(shù)計(jì)算植株倒伏指數(shù)。

在距離地面高20 cm（h）處，使用抗倒伏測定儀勻速推倒整穴植株，致植株與地面的夾角為45°，推倒的角度通過數(shù)顯角度尺定位，推動過程中始終保持儀器與植株呈垂直狀態(tài)，記下彈簧長度（P）的讀數(shù)，測量株高后將植株齊地面割取，及時稱重測量植株鮮重（G）。

1）傾斜力F的計(jì)算：

式中，F(xiàn)單位為牛頓N，K為不同彈簧對應(yīng)的彈性系數(shù)（見DIK-7401 倒伏儀說明書）。

2）抗折力（Resistant press per plant，RPPP）的計(jì)算：

式中，g為重力常量，g=9.8 N/kg。

3）倒伏指數(shù)（Lodging index，LI）的計(jì)算：

式中，G為鮮重（kg），H為株高（cm），RPPP為抗折力，h為倒伏儀距地面的垂直距離20 cm。

1.3.2 產(chǎn)量和產(chǎn)量構(gòu)成 成熟期收獲前1 d，每小區(qū)隨機(jī)選擇3 點(diǎn)，每點(diǎn)連續(xù)調(diào)查30 穴的有效穗數(shù)，計(jì)算平均有效穗數(shù)。找到等于或接近平均有效穗數(shù)的植株為樣本，取8 穴樣本，用于考查每穴實(shí)粒數(shù)、空粒數(shù)、單穴粒重、千粒重等。每小區(qū)單打單收，曬干，除雜，稱重實(shí)際產(chǎn)量。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2010、SPSS 19.0 統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，所有數(shù)據(jù)通過最小顯著性檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 澇漬脅迫下立豐靈對機(jī)插秧水稻株高的影響

由表1 可知，正常水分管理（NWM）條件下，施用立豐靈對荃優(yōu)華占和綠銀占的株高均無顯著影響。澇漬脅迫條件（WF）下，綠銀占的株高較正常水分管理?xiàng)l件顯著增加，澇漬脅迫下施用立豐靈后，荃優(yōu)華占的株高顯著降低了2.32%，綠銀占的株高無顯著變化。

表1 立豐靈處理對水稻植株株高的影響

2.2 澇漬脅迫下立豐靈對機(jī)插秧水稻鮮重的影響

由圖1 可知，澇漬脅迫條件（WF）下，荃優(yōu)華占和綠銀占的鮮重均顯著低于正常水分管理?xiàng)l件。在正常水分管理（NWM）下施用立豐靈后，荃優(yōu)華占和綠銀占的鮮重較對照分別顯著增加了12.50%和15.76%；澇漬脅迫條件下施用立豐靈后，荃優(yōu)華占和綠銀占的鮮重分別顯著增加了28.57% 和22.22%。

圖1 立豐靈處理對水稻植株鮮重的影響

2.3 澇漬脅迫下立豐靈對機(jī)插秧水稻倒伏指數(shù)的影響

由表2 可知，在正常水分管理（NWM）條件下噴施立豐靈后，荃優(yōu)華占和綠銀占的植株傾斜力較對照分別提高了2.07 N 和2.96 N，倒伏指數(shù)分別降低了5.70%和18.92%。澇漬脅迫（WF）條件下，荃優(yōu)華占和綠銀占的傾斜力、抗折力和倒伏指數(shù)均顯著降低。澇漬脅迫下噴施立豐靈后，荃優(yōu)華占和綠銀占的倒伏指數(shù)分別顯著降低了13.38%和28.86%。

表2 立豐靈處理對植株倒伏指數(shù)的影響

2.4 澇漬脅迫下立豐靈對水稻產(chǎn)量的影響

由表3 可知，正常水分管理?xiàng)l件下（NWM），施用立豐靈對荃優(yōu)華占和綠銀占的產(chǎn)量均無顯著增加。澇漬脅迫下（WF），在未噴施立豐靈時，荃優(yōu)華占的有效穗數(shù)、實(shí)粒數(shù)、結(jié)實(shí)率及千粒重顯著降低了16.27%、7.56%、7.99%和2.64%，綠銀占有效穗數(shù)與結(jié)實(shí)率顯著降低了18.71%和10.05%，且荃優(yōu)華占和綠銀占在澇漬脅迫后產(chǎn)量分別顯著下降了18.72%和17.83%。施用立豐靈后，荃優(yōu)華占的產(chǎn)量顯著增加了7.42%，主要表現(xiàn)為實(shí)粒數(shù)和千粒重分別顯著增加了9.05%和8.14%。而綠銀占在噴施立豐靈后，有效穗數(shù)、實(shí)粒數(shù)、千粒重、結(jié)實(shí)率和產(chǎn)量與對照相比均差異不顯著。

表3 立豐靈處理對水稻產(chǎn)量的影響

3 討論

澇漬災(zāi)害是影響水稻生產(chǎn)的主要逆境因子之一［23］，澇漬脅迫的發(fā)生會導(dǎo)致植株株高顯著增高［24］，并使水稻莖稈充實(shí)度降低［25］，而株高的增加和水稻莖稈充實(shí)度降低則是引起倒伏的重要因素［12］。澇漬脅迫后，作物根系缺氧，根系吸收養(yǎng)分困難［26］，會導(dǎo)致作物生長緩慢、植株鮮重及干重積累量降低［27，28］。但適量地噴施立豐靈能夠使節(jié)間粗度增大，稈壁厚度增加，能增強(qiáng)基部節(jié)間的抗折力，降低倒伏指數(shù)［17，26，29］。

本研究中，澇漬脅迫后，綠銀占的株高較正常水分管理顯著增加，說明在澇漬脅迫下綠銀占表現(xiàn)出明顯的形態(tài)上的適應(yīng)反應(yīng)，這與前人的研究結(jié)果相似［30，31］；但施用立豐靈后，荃優(yōu)華占株高顯著降低。張豐轉(zhuǎn)等［32］研究表明，施用立豐靈可使水稻下部伸長節(jié)間變短、增粗，顯著降低株高，從而提高抗倒性；許鳳英等［33］研究表明，立豐靈能顯著增加作物的根系重量，提高作物抗倒伏能力。本研究發(fā)現(xiàn)，施用立豐靈后，荃優(yōu)華占的株高顯著降低且澇漬脅迫下施用立豐靈可顯著提高植株鮮重，并降低倒伏指數(shù)。推測其可能原因?yàn)闈碀n脅迫下噴施立豐靈促進(jìn)株高降低的同時有利于根系生長，因而提高其抗倒伏能力的同時也可增加產(chǎn)量，但其中的具體生理機(jī)制還有待進(jìn)一步研究和探索。

澇漬脅迫一方面會導(dǎo)致水稻植株的莖稈伸長而引起嚴(yán)重倒伏，另一方面則會使抽穗時間推遲，從而導(dǎo)致產(chǎn)量下降［11，34］。前人的研究結(jié)果表明，在水稻拔節(jié)前7 d 左右使用立豐靈進(jìn)行葉面噴施，能有效降低水稻株高、促進(jìn)根系生長和增加每穗的實(shí)粒數(shù)和千粒重，進(jìn)而提高抗倒伏能力和產(chǎn)量［6，35-38］。在本試驗(yàn)中，澇漬脅迫導(dǎo)致機(jī)插秧水稻荃優(yōu)華占和綠銀占的產(chǎn)量分別顯著下降了18.72%和17.83%，而拔節(jié)前7 d 左右施用立豐靈可有效減少產(chǎn)量損失，這與郭聰華等［39］的研究結(jié)果相符。但是不同類型的水稻品種在澇漬脅迫后施用立豐靈的效果不同，且不同水稻品種適宜立豐靈的用量也有待研究。

4 小結(jié)

本研究探討了澇漬脅迫與正常水分管理兩種不同條件下，立豐靈處理對機(jī)插秧水稻荃優(yōu)華占和綠銀占的影響。得出以下結(jié)論。

1）澇漬脅迫后，綠銀占的株高較正常水分管理?xiàng)l件下顯著增加，荃優(yōu)華占和綠銀占的植株鮮重都顯著降低。立豐靈處理后，荃優(yōu)華占的株高顯著降低了2.32%；荃優(yōu)華占和綠銀占的植株鮮重都顯著增加。澇漬脅迫后，荃優(yōu)華占和綠銀占的植株傾斜力、抗折力均顯著降低，最終增加了水稻的倒伏風(fēng)險。因此，適時噴施立豐靈能有效降低水稻植株倒伏指數(shù)，提高澇漬脅迫下水稻的抗倒伏能力。

2）產(chǎn)量構(gòu)成方面，在澇漬脅迫條件下，雜交品種荃優(yōu)華占在施用立豐靈后，實(shí)粒數(shù)、千粒重和產(chǎn)量分別顯著增加了9.05%、8.14%和7.42%。而常規(guī)優(yōu)質(zhì)品種綠銀占在噴施立豐靈后，其有效穗數(shù)、實(shí)粒數(shù)、千粒重、結(jié)實(shí)率和產(chǎn)量與對照相比均差異不顯著；澇漬脅迫會導(dǎo)致水稻產(chǎn)量下降，而施用立豐靈對雜交品種荃優(yōu)華占具有顯著增產(chǎn)效應(yīng)。