胡楊 段斌 何世界 方玲 李慧龍 宋曉華 陳龍 王軻 劉守堯
摘要:為探明多效唑?qū)υツ现辈サ镜恼{(diào)控影響,指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐,通過(guò)利用9優(yōu)418和香稻丸2個(gè)粳稻品種,設(shè)4個(gè)多效唑處理濃度(0、300、600、900 mg/L),分別在3葉1心和拔節(jié)前噴施處理,對(duì)2個(gè)品種直播稻各處理的分蘗動(dòng)態(tài)、干物質(zhì)積累量、莖稈性狀及產(chǎn)量形成進(jìn)行測(cè)定和分析。結(jié)果表明,施用多效唑的各處理分蘗數(shù)量出現(xiàn)不同程度的增加,但拔節(jié)前使用多效唑處理分蘗群體較3葉1心時(shí)使用最高值大,且最終分蘗較3葉1心時(shí)多,2個(gè)直播稻的各處理干物質(zhì)積累量隨時(shí)間推移逐漸增大,在成熟期達(dá)最大值;同時(shí),施用多效唑處理可顯著降低直播稻的株高和重心高度,且能縮短基部3個(gè)節(jié)間的長(zhǎng)度;產(chǎn)量方面,在3葉1心時(shí)施用多效唑處理,隨著濃度的增加產(chǎn)量反而下降,而拔節(jié)前的處理,隨著濃度的增加,產(chǎn)量先增加后降低。綜上所述,2個(gè)直播稻品種在拔節(jié)前期施用600 mg/L多效唑進(jìn)行葉面噴施,可以一定程度提高分蘗數(shù),明顯降低株高和重心高度,縮短基部3個(gè)節(jié)間的長(zhǎng)度,最終使得經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量和收獲指數(shù)達(dá)到最高。
關(guān)鍵詞:多效唑;直播稻;株高;重心高度;產(chǎn)量
中圖分類(lèi)號(hào): S511.04文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A
文章編號(hào):1002-1302(2022)05-0068-04
收稿日期:2021-06-14
基金項(xiàng)目:河南省重大科技專(zhuān)項(xiàng)(編號(hào):171100110300-1);國(guó)家水稻產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專(zhuān)項(xiàng)(編號(hào):CARS-01-76);河南省科技攻關(guān)項(xiàng)目(編號(hào):172102110156、182102110372)。
作者簡(jiǎn)介:胡 楊(1990—),男,河南新縣人,碩士,助理研究員,主要從事水稻栽培研究。E-mail:huyang0373@163.com。
通信作者:段 斌,碩士,副研究員,主要從事水稻栽培研究。E-mail:duanb@163.com。
豫南地區(qū)水稻種植歷史悠久,處于亞熱帶向暖溫帶過(guò)渡區(qū)域,水資源充沛,能為水稻生長(zhǎng)提供適宜的氣候條件,常年水稻種植面積為53.33萬(wàn)hm2,占河南省水稻種植總面積的83%左右。近年來(lái),豫南地區(qū)“秈改粳”工作取得重大突破,已呈現(xiàn)“秈退粳進(jìn)”的發(fā)展趨勢(shì),并成為該稻區(qū)增產(chǎn)提質(zhì)的重要舉措[1]。但傳統(tǒng)的移栽栽培方式用工量大,加之近年來(lái)農(nóng)村勞動(dòng)力減少,種田效益下降,而直播稻輕簡(jiǎn)的栽培方式利于規(guī)?;N植,順應(yīng)農(nóng)業(yè)規(guī)?;l(fā)展趨勢(shì)[2-4]。因此,在當(dāng)前形勢(shì)下,直播稻以其低投入、管理粗放簡(jiǎn)單受到廣大農(nóng)民的推崇。但是目前與直播稻相配套的栽培體系還不完善。大量研究表明,由于粳稻晚播氣溫較低,水稻分蘗能力下降,分蘗持續(xù)時(shí)間短且成穗率不高,以致有效穗數(shù)不足的現(xiàn)象較為突出,而且成熟期容易出現(xiàn)倒伏現(xiàn)象,從而在一定程度上限制了粳稻超高產(chǎn)的形成[5-7]。
多效唑是一種高效低毒的植物生長(zhǎng)延緩劑,主要通過(guò)抑制赤霉素合成前體-甾醇類(lèi)物質(zhì)的形成,阻礙了水稻體內(nèi)赤霉素(GA3)的合成,抑制水稻植株的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng),使植物達(dá)到矮化,提高分蘗能力,降低株高,降低重心高度,提高抗倒伏能力[8-11]。本研究通過(guò)使用不同劑量的多效唑在2個(gè)水稻品種9優(yōu)418和香稻丸不同時(shí)期上的應(yīng)用,測(cè)定其不同時(shí)期干物質(zhì)積累量、基部3個(gè)節(jié)間長(zhǎng)度和粗度等指標(biāo)的變化,同時(shí)考察主要產(chǎn)量相關(guān)性狀的變化,以期為其高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)栽培提供技術(shù)參考。
1 材料與方法
1.1 供試品種
供試品種為雜交中熟粳稻品種9優(yōu)418和息縣農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所提供的粳型香稻品種香稻丸。
1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
本試驗(yàn)于2020年在信陽(yáng)市農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗(yàn)田(114°05′E,32°07′N(xiāo),海拔高度為75.9 m)進(jìn)行,試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),每小區(qū)面積10 m2(2 m×5 m),3次重復(fù)。多效唑在直播粳稻3葉1心(6月8日)、拔節(jié)前(7月7日)時(shí)施用,設(shè)4個(gè)處理濃度(0、300、600、900 mg/L)于3葉1心期和拔節(jié)前噴施,每666.7 m2使用多效唑藥液100 kg,用藥的前 1 d 放掉秧田水層,次日再恢復(fù)薄面水。于2020年5月20播種,其他為統(tǒng)一田間管理。9優(yōu)418分別記為對(duì)照A0(0 mg/L),3葉1心A1(300 mg/L)、A2(600 mg/L)、A3(900 mg/L),拔節(jié)前A4(300 mg/L)、A5(600 mg/L)、A6(900 mg/L);香稻丸分別記為對(duì)照B0(0 mg/L),3葉1心B1(300 mg/L)、B2(600 mg/L)、B3(900 mg/L),拔節(jié)前B4(300 mg/L)、B5(600 mg/L)、B6(900 mg/L)。
1.3 測(cè)定指標(biāo)及方法
1.3.1 記錄田間農(nóng)事操作 記載播種、移栽、拔節(jié)、齊穗、收獲等重要日期;記錄田間水分管理、肥料施用及病蟲(chóng)害防治情況。
1.3.2 干物質(zhì)測(cè)定 在拔節(jié)期、齊穗期、成熟期以平均莖蘗數(shù)為主要標(biāo)準(zhǔn),每小區(qū)取代表性植株5株,植株連根取出,清洗后去根,將葉片、莖鞘、穗部(齊穗期和成熟期)分開(kāi)裝袋,105 ℃殺青30 min,75 ℃烘干至恒質(zhì)量。
1.3.3 基部節(jié)間長(zhǎng)度和粗度測(cè)定 抽穗后15 d,每個(gè)處理隨機(jī)選5株,測(cè)量基部3個(gè)節(jié)間的長(zhǎng)度,用游標(biāo)卡尺測(cè)量節(jié)上基部2 cm處的粗度,粗度是莖稈外徑長(zhǎng)軸和外徑短軸的平均。
1.3.4 考種與測(cè)產(chǎn) 各小區(qū)成熟收割前調(diào)查有效穗數(shù),采用五點(diǎn)取樣法,選擇5穴與平均有效穗一致的植株進(jìn)行室內(nèi)考種,考種為穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒質(zhì)量,每個(gè)小區(qū)單打單收進(jìn)行測(cè)產(chǎn)。試驗(yàn)數(shù)據(jù)用Excel和SPSS進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
2 結(jié)果與分析
2.1 不同多效唑處理對(duì)直播稻莖蘗動(dòng)態(tài)的影響
如圖1和圖2所示,不同多效唑處理的2個(gè)品種較對(duì)照都能增加分蘗數(shù)量。3葉1心時(shí)使用的多效唑處理分蘗數(shù)最高值出現(xiàn)在7月6日,拔節(jié)前使用的處理分蘗數(shù)最高值相對(duì)延遲;且隨著濃度的增加,分蘗數(shù)最高值出現(xiàn)的時(shí)間越晚,如9優(yōu)418的A4和A5處理在7月13日達(dá)到最高值,A6處理在7月20日達(dá)到最高值,之后迅速降低;拔節(jié)前使用的處理較3葉1心時(shí)使用的同濃度處理最高分蘗數(shù)多,說(shuō)明拔節(jié)前多效唑處理能延緩分蘗時(shí)間,增加分蘗數(shù)量。
2.2 不同多效唑處理對(duì)直播稻干物質(zhì)積累的影響
由表1可見(jiàn),2個(gè)直播稻的各處理干物質(zhì)積累量隨時(shí)間推移逐漸增大,在成熟期達(dá)最大值。拔節(jié)期與對(duì)照相比,各多效唑處理都有所增加,且拔節(jié)前多效唑處理較3葉1心時(shí)處理的干物質(zhì)積累量少;
齊穗期各處理較對(duì)照差異達(dá)到極顯著水平,各處理之間除A1和A3處理外都達(dá)到極顯著水平,說(shuō)明多效唑處理對(duì)齊穗期的干物質(zhì)積累效果明顯;成熟期各處理較對(duì)照表現(xiàn)了極顯著性差異,但在3葉1心時(shí)施用的處理隨著濃度的增加干物質(zhì)積累量出現(xiàn)了先增加后降低的現(xiàn)象;總之,不同時(shí)期干物質(zhì)積累量隨著濃度及品種的不同而變化,如拔節(jié)期在A3和B3處理的時(shí)候最高,齊穗期在A2和B3處理時(shí)最高,成熟期在A2和B6處理時(shí)最高,這可能與不同的品種有關(guān);收獲指數(shù)上,拔節(jié)前施用的處理隨濃度的增加出現(xiàn)先增加后減少的趨勢(shì),且A5和B5處理時(shí)為最高值,說(shuō)明在拔節(jié)前施用600 mg/L多效唑處理,可以增加收獲指數(shù)。
2.3 不同多效唑處理對(duì)直播稻莖稈性狀的影響
由表2可以看出,不同多效唑處理直播稻的株高都有降低的趨勢(shì),拔節(jié)前施用的處理除B4外,其他處理較對(duì)照差異都達(dá)到了極顯著水平,且濃度越大降低越明顯,說(shuō)明拔節(jié)前噴施多效唑?qū)档椭旮咝Ч黠@;重心高度在2個(gè)時(shí)期施用的處理較對(duì)照差異都達(dá)到了極顯著水平,在拔節(jié)前噴施,隨濃度增加降低的幅度減少,說(shuō)明噴施多效唑?qū)档椭辈サ局匦母叨刃Ч黠@。不同處理基部3個(gè)節(jié)間長(zhǎng)度都出現(xiàn)了降低,說(shuō)明多效唑?qū)?個(gè)節(jié)間長(zhǎng)度的降低有一定的效果;基部3個(gè)節(jié)間的粗度在3葉1心時(shí)噴施處理差異不顯著,拔節(jié)前噴施的隨濃度的增加粗度出現(xiàn)增加。說(shuō)明不同多效唑處理對(duì)這2個(gè)直播稻品種株高和重心高度的降低都有效果,對(duì)基部的3個(gè)節(jié)間長(zhǎng)度的降低有一定的效果,但對(duì)基部3個(gè)節(jié)間粗度的降低效果則不明顯。
2.4 不同多效唑處理對(duì)直播稻產(chǎn)量形成的影響
從表3可以看出,在有效穗數(shù)上,2個(gè)直播稻品種較對(duì)照都有所增加,2個(gè)時(shí)期的噴施處理都隨著濃度的增加而增加。在穗粒數(shù)上,各處理較對(duì)照都有所增加,在3葉1心時(shí)的噴施處理隨濃度的增加而降低,拔節(jié)前的噴施處理隨濃度的增加而增加。在結(jié)實(shí)率上,3葉1心時(shí)的噴施處理,隨著濃度的增加,結(jié)實(shí)率表現(xiàn)出下降的趨勢(shì),而拔節(jié)前的噴施處理,隨著濃度的增加,結(jié)實(shí)率表現(xiàn)出先增加后降低的趨勢(shì)。在千粒質(zhì)量上,2個(gè)直播稻的處理都較對(duì)照出現(xiàn)降低的趨勢(shì),且2個(gè)時(shí)期的處理都隨濃度的增加而降低。在產(chǎn)量方面,3葉1心時(shí)9優(yōu)418各處理隨濃度的增加出現(xiàn)了下降的趨勢(shì),而香稻丸各處理隨著濃度的增加出現(xiàn)了先增加后降低的趨勢(shì),拔節(jié)前處理隨濃度的增加出現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì),且在A5和B5處理時(shí)2個(gè)直播稻產(chǎn)量分別達(dá)到最高值,說(shuō)明拔節(jié)前適當(dāng)施用多效唑,有助于水稻產(chǎn)量的提高。
3 結(jié)論與討論
多效唑是一種高效、低毒且價(jià)廉的植物生長(zhǎng)延緩劑,具有調(diào)控植物生長(zhǎng)、促進(jìn)花芽分化、延長(zhǎng)花期、提高植物抗逆性、強(qiáng)化抗倒伏能力及提高作物產(chǎn)量等作用,在農(nóng)作物、花卉、蔬菜和果樹(shù)等作物上均有廣泛應(yīng)用[12-13]。成臣等研究表明,苗期施用多效唑可以顯著提高分蘗數(shù)和降低株高[14],本研究表明,施用多效唑處理能不同程度增加直播的分蘗數(shù)量,這與前人研究結(jié)果一致,但3葉1心時(shí)施用可使分蘗高峰提前,從而加速無(wú)效分蘗的消亡,較少養(yǎng)分的消耗,拔節(jié)前使用多效唑處理其分蘗群體較3葉1心時(shí)使用最高值大,且最終分蘗較3葉1心時(shí)多,說(shuō)明拔節(jié)前使用可以延緩分蘗時(shí)間,為生殖生長(zhǎng)奠定養(yǎng)分基礎(chǔ)。孫旭初指出,通過(guò)激素調(diào)控達(dá)到降低株高的目的,從而提高水稻植株的抗倒性[15]。馬均等通過(guò)優(yōu)化節(jié)間配置,即縮短水稻基部1、2 節(jié)間長(zhǎng)度,顯著增加了水稻植株的抗倒伏能力[16]。本研究表明,施用多效唑處理可顯著降低直播稻的株高和重心高度,且能縮短基部3個(gè)節(jié)間的長(zhǎng)度,這與前人的研究結(jié)果一致,但在拔節(jié)前的噴施處理較3葉1心時(shí)降低的效果明顯,這可能因?yàn)?葉1心時(shí)的噴施處理到拔節(jié)期藥效降低了,對(duì)株高的抑制作用減弱了。
吳海洋等研究表明,合理施用多效唑可以不同程度地提高產(chǎn)量[17]。湯日圣等研究表明,抽穗前30~40 d施用多效唑可導(dǎo)致不同程度的減產(chǎn)[18]。本研究表明,在3葉1心時(shí)施用多效唑處理,隨著濃度的增加產(chǎn)量反而下降,而拔節(jié)前的處理,隨著濃度的增加產(chǎn)量先增加后降低,說(shuō)明在適當(dāng)?shù)臅r(shí)期施用合理的濃度,可以提高直播稻產(chǎn)量。由于目前農(nóng)戶(hù)種植水稻,大都存在大量使用氮肥的情況,在不能改變農(nóng)戶(hù)栽培方式的前提下,通過(guò)適當(dāng)使用多效唑,可以降低株高,改善莖稈性狀,是解決倒伏的最佳選擇之一,結(jié)合本研究,在拔節(jié)前施用600 mg/L多效唑效果最佳。
綜上所述,本研究的2個(gè)直播稻品種9優(yōu)418和香稻丸在拔節(jié)前用 600 mg/L多效唑進(jìn)行葉面噴施,可以一定程度提高分蘗數(shù),株高適中,基部3個(gè)節(jié)間出現(xiàn)一定程度的降低,穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率最高,最終經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量和收獲指數(shù)最高。故9優(yōu)418和香稻丸在豫南地區(qū)直播生產(chǎn)上應(yīng)在拔節(jié)葉面噴施600 mg/L的多效唑,以提高經(jīng)濟(jì)效益。
參考文獻(xiàn):
[1]宋世枝,段 斌,何世界,等. 從粳稻的比較優(yōu)勢(shì)看豫南“秈改粳”[J]. 中國(guó)稻米,2014,20(1):48-50,56.
[2]王 洋,張祖立,張亞雙,等. 國(guó)內(nèi)外水稻直播種植發(fā)展概況[J]. 農(nóng)機(jī)化研究,2007,29(1):48-50.
[3]陳 明,崔軍軍,李 強(qiáng),等. 江蘇省直播稻發(fā)展現(xiàn)狀、問(wèn)題及技術(shù)對(duì)策[J]. 上海農(nóng)業(yè)科技,2014(5):19-20.
[4]鄭克武. 客觀面對(duì)直播稻的迅速發(fā)展 研究掌握直播稻的穩(wěn)產(chǎn)技術(shù)[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué),2009,37(1):59-62.
[5]仇秀華. 水稻直播的重大風(fēng)險(xiǎn)與栽培對(duì)策[J]. 安徽農(nóng)學(xué)通報(bào),2009,15(7):129-130.
[6]凌啟鴻,張洪程,蔡建中,等. 水稻高產(chǎn)群體質(zhì)量及其優(yōu)化控制探討[J]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué),1993,26(6):1-11.
[7]陳 波. 江西雙季晚稻不同類(lèi)型品種綜合生產(chǎn)力及其形成特征[D]. 揚(yáng)州:揚(yáng)州大學(xué),2017.
[8]王 熹,姚福德,高成偉,等. 多效唑防止水稻倒伏的效用[J]. 植物生理學(xué)通訊,1987,23(5):30-32.
[9]Wu C W,Sun J Q,Zhang A P,et al. Dissipation and enantioselective degradation of plant growth retardants paclobutrazol and uniconazole in open field,greenhouse,and laboratory soils[J]. Environmental Science & Technology,2013,47(2):843-849.
[10]解振興,張居念,林 祁,等. 植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)再生稻頭季抗倒伏能力和兩季產(chǎn)量的影響[J]. 中國(guó)水稻科學(xué),2019,33(2):158-166.
[11]陳善坤,曾曉春,劉傳飛. 多效唑促進(jìn)水稻秧苗分蘗作用機(jī)理的研究[J]. 江西農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),1993,5(1):11-14.
[12]Xiang J,Wu H,Zhang Y P,et al. Transcriptomic analysis of gibberellin-and paclobutrazol-treated rice seedlings under submergence[J]. International Journal of Molecular Sciences,2017,18(10):2225.
[13]游 鴦,汪 天. 多效唑作用及應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 亞熱帶植物科學(xué),2013,42(4):361-366.
[14]成 臣,雷 凱,程慧煌,等. 苗期不同濃度多效唑?qū)δ戏酵砭狙砻缢刭|(zhì)、莖蘗動(dòng)態(tài)及產(chǎn)量的影響[J]. 中國(guó)水稻科學(xué),2020,34(2):150-158.
[15]孫旭初. 水稻莖稈抗倒性的研究[J]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué),1987,20(4):32-37.
[16]馬 均,馬文波,田彥華,等. 重穗型水稻植株抗倒伏能力的研究[J]. 作物學(xué)報(bào),2004,30(2):143-148.
[17]吳海洋,姜?dú)J龍,李 云,等. 多效唑?qū)θf(wàn)象優(yōu)華占莖稈及產(chǎn)量性狀的影響[J]. 雜交水稻,2020,35(6):57-59.
[18]湯日圣,張金渝,張遠(yuǎn)海,等. 多效唑防止水稻倒伏的施用技術(shù)[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué),1987,15(增刊1):9-10.