徐強(qiáng) 李京詠 戴林秀 彭翔 楊謙 竇志 高輝

（江蘇省作物栽培生理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/江蘇省作物遺傳生理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/江蘇省糧食作物現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新中心/揚(yáng)州大學(xué) 農(nóng)學(xué)院/水稻產(chǎn)業(yè)工程技術(shù)研究院，江蘇 揚(yáng)州 225009；第一作者：qiangxu@yzu.edu.cn；*通訊作者：gaohui@yzu.edu.cn）

稻田綜合種養(yǎng)是指通過(guò)田間工程改造，在充分利用水土資源的基礎(chǔ)上，進(jìn)行水稻種植和水產(chǎn)（禽）養(yǎng)殖的生態(tài)稻作模式[1-2]。稻蝦（克氏原螯蝦，俗稱(chēng)小龍蝦）共作是主要的稻田綜合種養(yǎng)模式之一，近年來(lái)，由于其較高的經(jīng)濟(jì)效益，發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁，2020年推廣面積已達(dá)126萬(wàn)hm2[3]。與傳統(tǒng)稻作相比，稻蝦共作可以減少化肥農(nóng)藥施用[4]、提高土壤肥力[5]、減緩溫室氣體排放[6]、降低水稻病蟲(chóng)草害發(fā)生[7]和增加農(nóng)民收益[8]。然而，稻蝦共作模式的田間水土環(huán)境與傳統(tǒng)稻作相比發(fā)生了較大變化，這在一定程度上會(huì)影響水稻的產(chǎn)量形成和抗倒伏能力。水稻倒伏的影響因素很多，主要包括遺傳因素、生理因素、耕作制度和環(huán)境因素。稻田綜合種養(yǎng)對(duì)水稻抗倒伏特性的研究目前主要集中于稻鴨共作[9]。孟祥杰等[10]研究表明，稻鴨共作下施用生物炭可降低植株重心高度，提高節(jié)間充實(shí)度，改變維管束形態(tài)，進(jìn)而提高水稻抗倒伏能力。氮肥管理對(duì)水稻抗倒伏能力和產(chǎn)量形成有著重要影響。大多研究表明，隨施氮量的增加，水稻莖稈基部節(jié)間葉鞘充實(shí)度降低，莖稈中結(jié)構(gòu)性碳水化合物和木質(zhì)素含量降低，抗倒伏能力減弱，倒伏風(fēng)險(xiǎn)增加[11-13]。前人研究明確了傳統(tǒng)稻作條件下水稻抗倒伏性對(duì)氮肥管理的響應(yīng)特征，而對(duì)稻蝦共作模式下氮肥管理對(duì)水稻抗倒伏特性影響的相關(guān)報(bào)道較少，氮肥管理與稻作模式的交互作用更未明晰。基于此，本研究通過(guò)設(shè)置不同稻作模式（水稻單作、稻蝦共作）和氮肥管理（不施氮、常規(guī)氮、減氮）交互試驗(yàn)，研究不同氮肥施用處理對(duì)稻蝦共作模式下水稻產(chǎn)量和抗倒伏特性的影響，旨在為稻蝦共作模式下水稻抗倒栽培調(diào)控提供理論和實(shí)踐依據(jù)，確保水稻穩(wěn)產(chǎn)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)于2021年設(shè)在江蘇省淮安市盱眙縣馬壩鎮(zhèn)舊街村稻蝦綜合種養(yǎng)創(chuàng)新試驗(yàn)基地（118°40′17″E，32°59′55″N）。試驗(yàn)區(qū)地處北亞熱帶與暖溫帶過(guò)渡區(qū)域，屬季風(fēng)性濕潤(rùn)氣候，光照充足，雨水充沛，北部瀕臨洪澤湖，區(qū)內(nèi)水系豐沛。年平均日照總量2 222 h，年平均氣溫14.7℃，無(wú)霜期215 d，年平均降雨量1 005 mm。2021年水稻生長(zhǎng)季節(jié)日平均氣溫、風(fēng)速和降雨量如圖1所示。供試土壤為潴育型水稻土，pH值7.8，耕層土壤有機(jī)質(zhì)31.72～40.13 g/kg，全氮1.96～2.34 g/kg，速效鉀163.02～175.26 mg/kg、有效磷6.25～7.02 mg/kg。

圖1 2021年研究區(qū)水稻生長(zhǎng)季節(jié)的日平均溫度、風(fēng)速和降雨量

1.2 試驗(yàn)材料

供試水稻品種為抗倒性較好的中熟中粳稻南粳5718，5月28日播種，7月3日移栽（人工插秧），株行距12 cm×30 cm。供試克氏原螯蝦蝦苗購(gòu)自江蘇盱眙龍蝦產(chǎn)業(yè)發(fā)展股份有限公司。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)置2個(gè)稻作模式，分別為水稻單作（RM）和稻蝦共作（RC）。每個(gè)稻作模式下設(shè)3種氮肥管理，分別為不施氮處理（空白對(duì)照）、常規(guī)施氮處理和減氮處理。水稻單作模式下3種氮肥管理分別記為RM1、RM2和RM3，稻蝦共作模式下3種氮肥管理分別記為RC1、RC2和RC3。每個(gè)處理3次重復(fù)，共18個(gè)試驗(yàn)小區(qū)，每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)規(guī)格為9 m×14 m。

常規(guī)施氮處理根據(jù)當(dāng)?shù)剞r(nóng)民習(xí)慣進(jìn)行施肥，總純氮投入量為240 kg/hm2，基肥和分蘗肥各50%。減氮處理較常規(guī)施氮減施12.5%，即210 kg/hm2，基肥∶分蘗肥∶穂肥=60∶25∶15。所用氮肥為尿素，并分別基施P2O5150 kg/hm2和K2O 150 kg/hm2?；视谒疽圃郧笆┯茫痔Y肥于水稻移栽后7 d施用。水稻單作的水分管理方式與當(dāng)?shù)厮靖弋a(chǎn)栽培要求一致，而稻蝦共作的水分管理方式為：緩苗期至有效分蘗期水層深1～3 cm；擱田期退水曬田，10 d左右復(fù)水，此后逐步將水層深度增至30 cm左右；小龍蝦收獲前，逐步降低水位；待小龍蝦全部收獲后，于水稻收獲前7 d排水落干。

在稻蝦共作模式小區(qū)四周開(kāi)挖寬2.0 m、深1.5 m的蝦溝且四周設(shè)尼龍攔蝦網(wǎng)，并用小木棍支撐。小龍蝦放養(yǎng)密度為900 kg/hm2，于水稻拔節(jié)期后逐漸抬高水面引蝦入田。采用小龍蝦專(zhuān)用飼料（粗蛋白質(zhì)含量30%）投喂，每天18∶00投喂1次，每次投喂量為小龍蝦體質(zhì)量的4%左右。

1.4 測(cè)定項(xiàng)目及方法

1.4.1 形態(tài)指標(biāo)

于抽穗后30 d取樣，每個(gè)小區(qū)取5叢，每叢挑選出3根主莖，共15根主莖作為1個(gè)小區(qū)樣本，去除水稻根系，測(cè)定各項(xiàng)形態(tài)指標(biāo)。測(cè)量基部節(jié)間底部至穗頂長(zhǎng)度以及至穗頸長(zhǎng)度以獲得株高（cm）和穗頸高度（cm），穗長(zhǎng)為株高與穗頸高度之差；鮮質(zhì)量（g）和單穗質(zhì)量（g）：稱(chēng)量每根主莖和主莖上穗的質(zhì)量；重心高度（cm）：將莖稈放在一支點(diǎn)上，左右平衡莖稈使其保持水平，并用鉛筆記錄支點(diǎn)位置，測(cè)量基部節(jié)間底部至支點(diǎn)的長(zhǎng)度；節(jié)間長(zhǎng)度（cm）：測(cè)量各個(gè)主莖上各個(gè)節(jié)間的長(zhǎng)度；節(jié)間粗度（mm）和莖壁厚度（mm）：用游標(biāo)卡尺測(cè)量折斷部位的長(zhǎng)軸外徑（b1）、短軸外徑（a1）、長(zhǎng)軸內(nèi)徑（b2）和短軸內(nèi)徑（a2），取b1和a1的平均值作為節(jié)間粗度，莖壁厚度則通過(guò)[（b1-b2）+（a1-a2）]/4計(jì)算得出。

1.4.2 化學(xué)成分

將第2節(jié)間莖稈和葉鞘分別裝袋，于105℃殺青1 h，后調(diào)至80℃烘干至恒質(zhì)量，磨粉過(guò)100目篩，測(cè)定第2節(jié)間莖鞘中非結(jié)構(gòu)性碳水化合物（NSC）含量。

1.4.3力學(xué)特征

相對(duì)重心高度（%）=重心高度/株高×100；節(jié)間抗折力（N）：將主莖基部第2節(jié)間放在間距8 cm的固定支點(diǎn)上，節(jié)間中點(diǎn)需在固定支點(diǎn)的中間位置，并用推拉力計(jì)（RZ-5，AIKON，Japan）對(duì)節(jié)間中點(diǎn)逐漸施壓直至節(jié)間折斷，取推拉力計(jì)上數(shù)值為該節(jié)間抗折力（N）；節(jié)間折斷彎矩M（g·cm）=F×L/4，F(xiàn)為節(jié)間抗折力，L為測(cè)量待測(cè)節(jié)間的兩個(gè)固定支點(diǎn)的距離，為8 cm；彎曲力矩WP（g·cm）=FW×SL，F(xiàn)W為折斷部位至穗頂?shù)孽r質(zhì)量（g），SL為折斷部位至穗頂?shù)拈L(zhǎng)度（cm）；斷面系數(shù)Z（mm3）=π/32×（a13b1-a23b2）/a1，b1為長(zhǎng)軸外徑，a1為短軸外徑，b2為長(zhǎng)軸內(nèi)徑，a2為短軸內(nèi)徑；彎曲應(yīng)力B（g·mm-2）=M/Z，M為節(jié)間折斷彎矩，Z為斷面系數(shù)；第2節(jié)間倒伏指數(shù)LI（%）=WP/M×100%，WP為彎曲力矩，M為節(jié)間折斷彎矩。

1.4.4 產(chǎn)量和產(chǎn)量構(gòu)成因素

10月17日小區(qū)測(cè)產(chǎn)：去除保護(hù)行確定10 m2收割測(cè)產(chǎn)，以14.5%含水量折算實(shí)際產(chǎn)量。各小區(qū)取6叢進(jìn)行考種，測(cè)定有效穗數(shù)、每穗粒數(shù)、千粒重和結(jié)實(shí)率。

1.5 數(shù)據(jù)處理

使用Microsoft Excel 2016處理數(shù)據(jù)，采用IBM SPSSStatistics 23進(jìn)行相關(guān)分析，對(duì)不同處理的水稻產(chǎn)量及其構(gòu)成因素和抗倒伏各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行方差分析（Ducan多重比較），使用R軟件包繪制相關(guān)分析圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 稻作模式和氮肥管理對(duì)水稻產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

由表1可見(jiàn)，稻作模式顯著影響有效穂數(shù)（p<0.05），極顯著影響千粒重和產(chǎn)量（p＜0.01），而對(duì)每穗粒數(shù)和結(jié)實(shí)率的影響未達(dá)顯著水平；氮肥管理除了對(duì)結(jié)實(shí)率影響不顯著外，對(duì)其他指標(biāo)的影響均達(dá)到了顯著或極顯著水平；稻作模式和氮肥管理的交互作用對(duì)千粒重和產(chǎn)量的影響達(dá)到顯著水平（p＜0.05）。RC1、RC2和RC3處理的水稻產(chǎn)量分別為6 257、7 539和7 328 kg/hm2，比RM1、RM2和RM3分別減產(chǎn)17.1%、32.3%和29.4%。稻蝦共作模式下，減氮處理（RC3）處理比常規(guī)施氮處理（RC2）僅減產(chǎn)2.9%。

表1 稻作模式和氮肥管理對(duì)水稻產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

2.2 稻作模式和氮肥管理對(duì)水稻倒伏特性的影響

2.2.1 植株形態(tài)特性

稻作模式和氮肥管理對(duì)株高和穗頸高度的影響達(dá)到極顯著水平（p＜0.01）或顯著水平（p＜0.05），而對(duì)水稻莖稈鮮質(zhì)量和單穗質(zhì)量的影響均未達(dá)顯著水平（表2）。RC1、RC2和RC3處理的水稻株高分別為100.6、110.6和106.2 cm，比RM1、RM2和RM3分別增加19.4%、12.7%和13.0%。RC1、RC2和RC3處理的穗頸高度分別為84.2、95.5和88.0 cm，比RM1、RM2和RM3分別增高22.7%、19.7%和16.1%。水稻單作和稻蝦共作模式的水稻莖稈重心高分別為44.6和48.2 cm，后者比前者增高8.0%。稻蝦共作模式下，常規(guī)施氮處理（RC2）的株高、穗頸高度和重心高分別為110.6、95.5和49.0 cm，比減氮處理（RC3）分別降低4.1%、8.5%和0.5%。

表2 稻作模式和氮肥管理對(duì)水稻莖稈物理特性的影響

如圖2a所示，水稻N1至N6節(jié)節(jié)間長(zhǎng)度依次增加，稻蝦共作模式N2～N6各節(jié)間長(zhǎng)度均比水稻單作有所提高（除RC1處理N2節(jié)間外）。稻蝦共作模式水稻N1～N6各節(jié)間長(zhǎng)度均表現(xiàn)為RC2＞RC3＞RC1。對(duì)于第2節(jié)間徑長(zhǎng)，RM1處理的長(zhǎng)軸外徑、短軸外徑、長(zhǎng)軸內(nèi)徑和短軸內(nèi)徑均表現(xiàn)為最長(zhǎng)，其次是RM3和RM2處理（圖2b）；而對(duì)于稻蝦共作模式，氮肥管理對(duì)這4個(gè)指標(biāo)的影響無(wú)明顯規(guī)律性。

圖2 稻作模式和氮肥管理對(duì)水稻莖稈各節(jié)間長(zhǎng)度（a）和第2節(jié)間徑長(zhǎng)（b）的影響

從表3可以看出，稻作模式對(duì)第2節(jié)間莖稈的莖粗、壁厚、斷面系數(shù)和彎曲應(yīng)力的影響均達(dá)到極顯著水平（p＜0.01），氮肥管理對(duì)莖粗、斷面系數(shù)和彎曲應(yīng)力的影響也達(dá)到極顯著水平（p＜0.01），兩者的交互作用對(duì)莖粗的影響達(dá)到極顯著水平（p＜0.01）。兩種稻作模式的第2節(jié)間莖粗表現(xiàn)出相似的規(guī)律，即不施氮處理＞減氮處理＞常規(guī)施氮處理。在同一氮肥管理下，稻蝦共作模式第2節(jié)間莖壁厚和斷面系數(shù)均低于水稻單作，而彎曲應(yīng)力則均高于水稻單作。在水稻單作模式中，施肥提高了第2節(jié)間莖壁厚，然而對(duì)于稻蝦共作，施肥降低了第2節(jié)間莖壁厚，具體原因有待進(jìn)一步分析。兩種稻作模式的斷面系數(shù)表現(xiàn)出相似的規(guī)律，即不施氮處理＞減氮處理＞常規(guī)施氮處理。在同一氮肥管理下，稻蝦共作模式第2節(jié)間莖稈的彎曲應(yīng)力均比水稻單作模式有所提高，增幅為34.8%～51.2%。在兩種稻作模式中，施肥均提高了水稻第2節(jié)間莖稈的彎曲應(yīng)力，且表現(xiàn)為常規(guī)施氮處理＞減氮處理。

表3 稻作模式和氮肥管理對(duì)基部第2節(jié)間莖稈形態(tài)特征的影響

2.2.2 莖稈化學(xué)成分

表4表明，稻作模式對(duì)莖和鞘的可溶性糖和淀粉含量的影響均達(dá)到了極顯著水平（p＜0.01），氮肥管理對(duì)鞘可溶性糖和莖淀粉含量的影響達(dá)到極顯著水平（p＜0.01），對(duì)鞘淀粉含量的影響達(dá)到顯著水平（p＜0.05）。在同一氮肥管理下，稻蝦共作模式莖的可溶性糖含量分別比水稻單作降低75.8%、54.8%和56.2%，鞘的可溶性糖含量分別比水稻單作降低44.7%、73.7%和125.3%，莖的淀粉含量分別比水稻單作降低36.2%、72.3%和50.9%，鞘的淀粉含量分別比水稻單作降低35.0%、120.7%和98.9%。對(duì)于兩種稻作模式，施氮均降低了莖和鞘的可溶性糖和淀粉含量，并表現(xiàn)為隨氮肥用量提高，莖和鞘的可溶性糖和淀粉含量降幅越大。具體來(lái)看，在稻蝦共作模式中，常規(guī)施氮處理（RC2）的莖可溶性糖、鞘可溶性糖、莖淀粉和鞘淀粉含量分別為9.57%、0.76%、9.55%和2.46%，而減氮處理（RC3）分別比常規(guī)施氮處理（RC2）增加2.2%、30.3%、24.7%和44.3%。以上分析表明，相比水稻單作，稻蝦共作降低了基部第2節(jié)間非結(jié)構(gòu)碳水化合物的含量，而氮肥減施可在一定程度上減緩這種作用。

表4 稻作模式和氮肥管理對(duì)基部第2節(jié)間非結(jié)構(gòu)碳水化合物的影響

2.2.3 莖稈力學(xué)特性及倒伏指數(shù)

如表5所示，稻作模式對(duì)抗折力、基部節(jié)間折斷部位至穗頂?shù)木嚯x、折斷彎矩、彎曲力矩和倒伏指數(shù)的影響達(dá)到了顯著或極顯著水平，氮肥管理對(duì)抗折力、基部節(jié)間折斷部位至穗頂?shù)木嚯x、折斷彎矩和倒伏指數(shù)的影響也達(dá)到顯著或極顯著水平。RC1、RC2和RC3的第2節(jié)間抗折力分別為12.2、10.1和11.5 N，比RM1、RM2和RM3分別降低24.7%、18.5%和15.0%。施氮在一定程度上降低水稻莖稈第2節(jié)間抗折力，并表現(xiàn)為施氮量越高，抗折力越低。RC1、RC2和RC3處理的第2節(jié)間折斷彎矩也表現(xiàn)出相似規(guī)律。RC1、RC2和RC3處理的彎曲力矩分別為1 911、2 243和2 139 g·cm，比RM1、RM2和RM3分別增加27.7%、17.7%和24.5%。在兩種稻作模式中，彎曲力矩均表現(xiàn)出相似的規(guī)律，即常規(guī)施氮處理＞減氮處理＞不施氮處理。RC1、RC2和RC3處理的第2節(jié)間倒伏指數(shù)分別為92.3%、96.4%和94.7%，比RM1、RM2和RM3分別升高94.5%、21.3%和45.6%。在兩種稻作模式中，倒伏指數(shù)均表現(xiàn)為相似的規(guī)律，即常規(guī)施氮處理＞減氮處理＞不施氮處理。以上結(jié)果表明，相比于水稻單作，稻蝦共作模式降低了水稻莖稈的第2節(jié)間抗折力，增加了第2節(jié)間倒伏指數(shù)，進(jìn)而增加水稻倒伏風(fēng)險(xiǎn)。

表5 稻作模式和氮肥管理對(duì)第2節(jié)間力學(xué)特性和倒伏指數(shù)的影響

2.2.4 莖稈性狀與抗倒伏特性的相關(guān)分析

相關(guān)分析表明，莖壁厚度與倒伏指數(shù)呈極顯著負(fù)相關(guān)（p＜0.01），株高和彎曲力矩與基部第2節(jié)間抗折力呈顯著負(fù)相關(guān)（p＜0.05）（圖3）?？扇苄蕴呛偷矸酆颗c抗折力呈正相關(guān)性，雖未達(dá)顯著水平，但說(shuō)明莖稈的抗折力隨著非結(jié)構(gòu)性碳水化合物含量的增加而增加。以上分析表明，在稻蝦共作模式下，水稻莖稈的形態(tài)特性、化學(xué)成分和力學(xué)指標(biāo)與植株抗折力和倒伏指數(shù)密切相關(guān)。

圖3 稻蝦共作模式下莖稈性狀與倒伏指數(shù)和抗折力的相關(guān)分析熱圖

3 討論

稻田綜合種養(yǎng)對(duì)水稻產(chǎn)量的影響因素眾多，如水產(chǎn)動(dòng)物類(lèi)型、養(yǎng)殖密度和溝坑占比等[14-15]。多數(shù)研究表明，稻魚(yú)、稻鴨模式水稻增產(chǎn)效應(yīng)明顯，而稻蝦共作會(huì)使水稻產(chǎn)量略有降低[16-17]。姚義等[18]在江蘇省高郵市的研究表明，與水稻單作相比，稻蝦共作模式的水稻結(jié)實(shí)率和千粒重略有提高，有效穗數(shù)和每穗粒數(shù)均有所降低，最終減產(chǎn)2.7%，但差異未達(dá)顯著水平。車(chē)陽(yáng)等[19]在江蘇省泰州市的研究表明，與水稻單作相比，稻蝦共作模式的水稻產(chǎn)量降低7.8%。本研究結(jié)果表明，與水稻單作相比，稻蝦共作模式的水稻產(chǎn)量降低29.4%～32.3%，這主要是由于深水灌溉導(dǎo)致水稻有效穂數(shù)、每穗粒數(shù)和千粒重降低。此外，本研究稻蝦共作模式水稻產(chǎn)量比水稻單作的降幅大于前人的研究，這主要是由于試驗(yàn)當(dāng)年水稻移栽后連續(xù)降雨導(dǎo)致緩苗不利所致（圖1）。盡管如此，本研究稻蝦共作模式水稻產(chǎn)量基本符合《稻漁綜合種養(yǎng)技術(shù)規(guī)范 第1部分：通則》中的平原地區(qū)水稻產(chǎn)量不低于7 500 kg/hm2要求，說(shuō)明稻蝦共作模式可以保證水稻穩(wěn)產(chǎn)。

水分管理對(duì)水稻抗倒伏特性的研究已被廣泛報(bào)道。王振昌等[20]研究結(jié)果表明，相對(duì)于淺水勤灌處理，拔節(jié)期旱澇交替脅迫處理可顯著降低劍葉面積、莖鞘物質(zhì)向籽粒的轉(zhuǎn)化率及收獲指數(shù)，提高開(kāi)花后平均葉綠素含量、光合速率以及莖稈抗倒伏安全系數(shù)。彭世章等[21]研究了控制灌溉條件下寒區(qū)水稻的莖稈抗倒伏特性，結(jié)果表明控制灌溉處理下的水稻節(jié)間充實(shí)度高于常規(guī)灌溉，水稻莖稈壁厚比常規(guī)灌溉高0.15～0.35 mm，水稻抗倒伏性更好。郭相平等[22]研究表明，與常規(guī)灌溉相比，10～16 cm灌溉深度下水稻莖稈莖壁厚降低90.4%，莖粗降低36.9%，第2節(jié)間長(zhǎng)度增加61.1%，充實(shí)度下降76.1%。在稻蝦共作模式中，為了滿(mǎn)足小龍蝦的活動(dòng)及生長(zhǎng)，稻蝦共作稻田需進(jìn)行較長(zhǎng)時(shí)期（一般是拔節(jié)期至收獲前期）的淹水，這在一定程度上影響了水稻的抗倒伏能力。在本研究中，相比于水稻單作，稻蝦共作模式的水稻株高、穂頸高和重心高增加8.0%～17.9%，N2～N6各節(jié)間的長(zhǎng)度也均有不同程度提高，莖壁厚、第2節(jié)間抗折力和折斷彎矩降低16.6%～38.7%，彎曲力矩和倒伏指數(shù)增加20.9%～33.5%。這可能是由于深水淹灌改變了水稻光合能力以及光合產(chǎn)物在植株體內(nèi)的分布，為應(yīng)對(duì)深水環(huán)境，水稻會(huì)產(chǎn)生赤霉素和乙烯等物質(zhì)，促進(jìn)植株節(jié)間伸長(zhǎng)，因此水稻莖稈的形態(tài)學(xué)和解剖學(xué)特征發(fā)生了變化[23-24]。

肥水交互作用對(duì)水稻抗倒伏特性的影響前人少有報(bào)道。王丹等[25]研究表明，肥水優(yōu)化管理顯著提高水稻莖稈可溶性糖含量，促進(jìn)節(jié)間充實(shí)度；同時(shí)，適宜的肥水管理促使莖壁外側(cè)機(jī)械組織和薄壁細(xì)胞排列緊密，厚度增大，莖稈維管束形狀較圓，有助于莖稈抵抗不同方向的壓力，能顯著提高水稻莖稈抗折力。本研究結(jié)果表明，對(duì)于稻蝦共作模式，減氮處理使水稻莖稈第2節(jié)間抗折力增加13.5%，并使倒伏指數(shù)降低1.8%，說(shuō)明氮肥減施可在一定程度上減緩深水灌溉對(duì)水稻抗倒伏能力的削弱程度。本研究中減氮對(duì)于倒伏指數(shù)的影響程度小于前人的報(bào)道結(jié)果[11]，這主要是由于本研究氮肥的減施梯度較小所致。此外，值得說(shuō)明的是，佀國(guó)涵等[26]研究表明，稻蝦共作模式由于飼料殘余和小龍蝦排泄物還田等因素導(dǎo)致的氮（N）盈余量為33 kg/hm2，這表明相同氮肥投入量下稻蝦共作模式氮素實(shí)際輸入要高于水稻單作模式。土壤肥力的提高有助于改善水稻根系的生長(zhǎng)狀況、干物質(zhì)積累和水稻抗倒伏能力。然而，本研究未能量化比較不同稻作模式下土壤肥力和理化性狀等因素改變對(duì)水稻根系形態(tài)生理、干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)和水稻抗倒伏能力的影響。因此，稻作模式與氮肥管理的交互作用對(duì)水稻抗倒伏能力的影響機(jī)理還需進(jìn)一步探究。

4 結(jié)論

與水稻單作相比，稻蝦共作模式增加了水稻莖稈的株高、穂頸高、重心高、彎曲力矩和倒伏指數(shù)，降低了莖壁厚、抗折力和折斷彎矩，進(jìn)而導(dǎo)致水稻抗倒伏能力下降。在稻蝦共作模式中，與常規(guī)施氮處理相比，減氮處理提高了水稻莖稈抗折力，降低了倒伏指數(shù)，有助于提高水稻抗倒伏能力，降低倒伏風(fēng)險(xiǎn)，但同時(shí)造成水稻減產(chǎn)。因此未來(lái)的研究應(yīng)探索稻蝦共作模式下適宜的氮肥減施范圍，以權(quán)衡減氮對(duì)產(chǎn)量降低和抗倒性提高的雙重效應(yīng)。此外，還需進(jìn)一步測(cè)定稻蝦共作模式下水稻莖稈的解剖結(jié)構(gòu)，這對(duì)于揭示稻蝦共作影響水稻抗倒伏能力的生理機(jī)制具有重要作用。