鄒丹，唐啟源，黃益國，劉龍生，方升亮，呂廣動，曠娜，羅友誼，毛瑞清，張明

（1衡陽市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，湖南衡陽 421200；2湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，長沙 410128；3湖南省水稻研究所，長沙 410128；4衡山縣農(nóng)業(yè)局，湖南衡陽 421200）

0 引言

水稻是中國主要糧食作物之一，世界上超過30億人以大米為主食[1]。中國超過2/3 的人口以大米為口糧，隨著人口的增加，保持一定的水稻年增產(chǎn)率方能保障中國的糧食安全[2]。但是近年來，各種極端氣候頻現(xiàn)，各地水稻均有不同程度的減產(chǎn)[3]。其中，倒伏因其巨大的殺傷力成為了學(xué)者的研究熱點[4-6]。有研究表明，水稻倒伏會導(dǎo)致水稻大幅度減產(chǎn)，倒伏時間過早，甚至?xí)w粒無收[7]，且莖葉嚴(yán)重受損，影響光合作用生產(chǎn)及同化物的輸送，導(dǎo)致稻米品質(zhì)下降[8]，同時，倒伏還會影響機械作業(yè)，嚴(yán)重時只能人工收割，大大增加收獲成本[9]。影響倒伏的因素有很多，主要分為三類，氣候條件（包括大風(fēng)大雨，以及大氣臭氧和CO2濃度等[10-11]）、栽培因素（主要包括水肥管理以及藥劑調(diào)控等）和遺傳基因（主要是品種抗性[12]）。20 世紀(jì)60 年代，矮桿基因引發(fā)的綠色革命為水稻抗倒伏做出了巨大的貢獻，但是隨著超高產(chǎn)以及超級稻等高生物量品種的出現(xiàn)，倒伏再次成為水稻減產(chǎn)的重要因素之一[7]。

倒伏是制約水稻生產(chǎn)的重要因素之一，優(yōu)質(zhì)稻倒伏現(xiàn)象更為突出[13]。趙雅靜、胡振陽等[14-15]研究了優(yōu)質(zhì)稻與施氮量的關(guān)系，通過氮肥調(diào)控實現(xiàn)抗倒伏。羅來楊、曾仁杰等[16-17]研究了硅肥對優(yōu)質(zhì)稻產(chǎn)量抗倒伏性的影響。王丹丹等[18]研究了烯效唑?qū)?yōu)質(zhì)稻抗倒伏的影響，通過化學(xué)藥劑調(diào)控實現(xiàn)抗倒伏，得到了較好的結(jié)果，但是缺乏水稻抗倒劑方面的研究。在此背景下，筆者選用優(yōu)質(zhì)常規(guī)稻‘美香占2 號’作為試驗品種（其連續(xù)3屆獲得全國優(yōu)質(zhì)稻品種食味品質(zhì)鑒評金獎），設(shè)置了3個氮肥處理和2個抗倒劑處理，進行了大田試驗，研究抗倒劑‘不倒?jié)h’對優(yōu)質(zhì)稻抗倒伏能力的影響，以期為優(yōu)質(zhì)稻的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)栽培提供理論基礎(chǔ)。

1 材料和方法

1.1 地點和材料

本試驗于2021 年在湖南省益陽湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院試驗基地（東經(jīng)112°26′、北緯29°08′）進行。土壤為河湖沉積物，肥力較好，非常適宜種植水稻。試驗田前作為水稻，試驗品種為優(yōu)質(zhì)秈型常規(guī)水稻品種‘美香占2號’?！坏?jié)h’抗倒劑由湖南禾秀才生物科技有限公司提供，試驗?zāi)蛩睾繛?6.2%，復(fù)合肥(N:P2O5:K2O=15:15:15)含量為45%，鉀肥(K2O)含量為60%。

1.2 試驗設(shè)計

本試驗采用兩因素隨機區(qū)組設(shè)計，設(shè)置3 種氮肥處理（尿素B1：180 kg/hm2、B2：225 kg/hm2、B3：270 kg/hm2），2種抗倒劑處理（A1：不施不倒?jié)h，A2：施不倒?jié)h），抗倒劑分2次施用，在分蘗期和幼穗分化期結(jié)合分蘗肥、穗肥混合撒施。6個處理，3次重復(fù)，共18個小區(qū)，每個小區(qū)30.0 m2，各小區(qū)分別筑埂（寬30 cm，高20 cm），并用黑色薄膜包埂，單獨灌溉，防止肥水流竄。

本試驗采用直播的種植方式，于4月12號播種，8月21 號收獲。氮肥（基肥：分蘗肥：穗肥=5:2:3），純磷90 kg/hm2，做基肥一次性施用，純鉀144 kg/hm2（基肥：穗肥=5:5）；水分管理和病蟲害防治按當(dāng)?shù)馗弋a(chǎn)水平進行。

1.3 觀測項目及方法

產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成：于成熟期，每個小區(qū)避免邊行取6 m2水稻測產(chǎn)，風(fēng)選曬干后稱重，測量水分含量，換算成14%標(biāo)準(zhǔn)含水量。每個小區(qū)調(diào)查20兜水稻，取其平均有穗數(shù)，以此為標(biāo)準(zhǔn)，取3兜水稻作為考種樣，調(diào)查，洗凈減去根部，手工脫粒，再將莖葉穗分類裝袋，先用105℃殺青0.5 h，然后80℃烘干至恒質(zhì)量，密封冷卻至室溫測定其干物質(zhì)量。將脫下的籽粒曬干后水選，將癟粒和實粒分開，先用105℃殺青0.5 h，然后80℃烘干至恒質(zhì)量，稱量3 份30 g 實粒樣品和3 g 癟粒樣品，計算每穗粒數(shù)、結(jié)實率和千粒質(zhì)量。

水稻節(jié)間的倒伏指數(shù)及抗折力：主莖抗折力參考瀨古秀生的方法，測定時期為蠟熟期和成熟期。每個小區(qū)取十根主莖，重復(fù)3次。田間取回莖稈，保持不失水。將節(jié)間置于測定器上，采用專門測抗折力的拉力計測定，（靈敏度為0.1 N），然后測定節(jié)間的長度以及節(jié)間至穗頂?shù)拈L度(cm)和鮮重(g)[19]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel 2010 初步處理數(shù)據(jù)；采用Statistix 8.0軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果和分析

2.1 抗倒劑和不同施氮量對水稻產(chǎn)量和產(chǎn)量構(gòu)成的影響

由圖1 可知，水稻產(chǎn)量與施氮量呈線性相關(guān)：y=12.194x+3579.1，R2=0.94*，相關(guān)性達到顯著水平。施氮量越高，產(chǎn)量越高。由表1 可知，B3處理的產(chǎn)量最高，顯著高于B1和B2處理，增產(chǎn)9.46%～18.95%。說明‘美香占2 號’比較耐肥，在一定范圍內(nèi)，高肥能取得較高的產(chǎn)量。B3處理高產(chǎn)主要是結(jié)實率較高，較B1和B2處理高7.26%～8.11%。A2處理較A1處理增產(chǎn)2.17%，產(chǎn)量和產(chǎn)量因子均沒有達到顯著水平。

表1 不倒?jié)h和施氮水平對水稻產(chǎn)量的影響

圖1 產(chǎn)量和施氮量的關(guān)系

2.2 抗倒劑和不同施氮量對水稻齊穗期和成熟期干物質(zhì)和經(jīng)濟系數(shù)的影響

由表2 可知，A2處理會降低齊穗期和成熟期的莖葉重和總干物質(zhì)重，但是增加了經(jīng)濟系數(shù)，均沒有達到顯著水平。B1、B2和B3處理之間的齊穗期和成熟期的莖葉重和總干物質(zhì)重?zé)o明顯規(guī)律，經(jīng)濟系數(shù)隨著施氮量的增加而增加，B3處理最高，較其他處理高7.98%～8.65%。

表2 不倒?jié)h和施氮水平對成熟期干物質(zhì)和經(jīng)濟系數(shù)的影響

2.3 抗倒劑和不同施氮量對水稻株高的影響

由圖2 可知，施氮量對水稻整個生育期的株高無明顯影響，均沒達到顯著水平。水稻的最容易倒伏的時間為齊穗期到蠟熟期間，A2處理能降低水稻整個生育期的株高，且均達到顯著水平，大大降低倒伏風(fēng)險。B1處理下，A2處理降低株高效果更為顯著。

圖2 不倒?jié)h對水稻株高的影響

2.4 抗倒劑和不同施氮量對水稻蠟熟期抗倒伏能力的影響

由表3 可知，A2處理降低了第二和第三基節(jié)的長度、抗折力和重量，同時也降低了第二和第三基節(jié)的倒伏指數(shù)，其中第三基節(jié)達到了顯著水平，顯著降低了蠟熟期的株高。水稻的最容易倒伏的時間為蠟熟期左右，A2處理降低了蠟熟期的第二和第三基節(jié)的倒伏指數(shù)和株高，其中第三基節(jié)和株高均達到了顯著水平，大大降低了倒伏風(fēng)險。從施氮量分析，第二基節(jié)的長度和第三基節(jié)的抗折力隨著施氮量的增加而降低，B3處理最低，但是第三基節(jié)的倒伏指數(shù)和株高隨著施氮量的增加而增加，B3處理最高，均沒有達到顯著水平。

表3 抗倒劑和施氮水平對稻蠟熟期各節(jié)間抗倒伏能力的影響

2.5 抗倒劑和不同施氮量對水稻成熟期抗倒伏能力的影響

由表4 可知，A2處理能顯著降低倒三節(jié)和到四節(jié)的彎曲力矩，對倒三和倒四節(jié)間的抗折力和倒伏指數(shù)也有一定的降低，沒有達到顯著水平，但是可以提高整個群體的抗倒伏能力，大大降低倒伏風(fēng)險。施氮量對倒三節(jié)、倒四節(jié)的倒伏指數(shù)、抗折力和彎曲力矩?zé)o明顯影響，均沒達到顯著水平。由表5可知，A2處理對成熟期的各節(jié)間長度和株高均有降低，其中倒二節(jié)長度、倒三節(jié)長度和株高達到顯著水平。施氮量對各節(jié)間長度的規(guī)律不一，倒一節(jié)長度隨著施氮量的增加而增加，倒二節(jié)長度、倒三節(jié)長度隨著施氮量的增加呈先增加后降低，倒四節(jié)長度和株高隨施氮量增加呈先降低后增加，但是均沒有達到顯著水平。

表4 不倒?jié)h和不同施氮水平對成熟期水稻倒伏性狀的影響

表5 不倒?jié)h對成熟期水稻節(jié)間長度的影響

2.6 “不倒?jié)h”藥劑對田間倒伏指數(shù)的影響

由表6可知，田間倒伏面積、程度和倒伏指數(shù)均隨著施氮量的增加而增加，但是田間倒伏程度都不是很高，可能是‘美香占2號’比較耐肥，施氮量還沒有到上限，沒達到嚴(yán)重倒伏的程度。A2處理明顯降低了田間倒伏面積、程度和倒伏指數(shù)，每個施氮量下均具有良好的效果。

表6 不倒?jié)h和施氮水平對田間倒伏面積和程度的影響

3 討論與結(jié)論

大量研究表明，水稻株高與倒伏指數(shù)呈顯著正相關(guān)[12,20-21]。然而，株高與生物量呈正相關(guān)，如何在降低株高和生物量的前提下，不降低甚至增加產(chǎn)量，唯有提高經(jīng)濟系數(shù)。顧大路等[22]研究表明，以乙烯利為主體與PIX 等物質(zhì)復(fù)配的抗倒劑雖有抗倒效果，但是會降低水稻的干物質(zhì)重、千粒重和結(jié)實率等，造成水稻減產(chǎn)。熊清云等[23]研究表明，在拔節(jié)前施用“立豐靈”抗倒劑不僅有增加抗倒伏的效果，還能顯著提高產(chǎn)量。前人研究結(jié)果不一，可能和抗倒劑的成分和施用時間有關(guān)系。本研究表明，‘不倒?jié)h’抗倒劑雖然會降低齊穗期和成熟期的莖葉重和總干物質(zhì)重，但是增加了經(jīng)濟系數(shù)，最終具有一定的增產(chǎn)效果，但沒有達到顯著水平，同前人研究結(jié)果一致[24-25]。從產(chǎn)量構(gòu)成看，本試驗中施用抗倒劑后，穗數(shù)和結(jié)實率會有一定的降低，但是籽粒灌漿較好，千粒重增加，實際增產(chǎn)2.17%，但沒達到顯著水平，同前人研究結(jié)果基本一致[26]。

大量研究表明，化學(xué)藥劑能顯著提高作物的抗倒伏能力[27-29]。本研究表明，抗倒劑能降低水稻整個生育期的株高，且均達到顯著水平，大大降低全生育期的倒伏風(fēng)險，并且在低肥處理下，效果更為顯著。能降低蠟熟期第二和第三基節(jié)的長度和倒伏指數(shù)，其中第三基節(jié)達到了顯著水平，顯著降低了蠟熟期的株高，大大降低了倒伏風(fēng)險。同時，還能顯著降低成熟期各節(jié)間的長度、田間的倒伏指數(shù)、倒三節(jié)和倒四節(jié)的彎曲力矩，對倒三和倒四節(jié)間的抗折力和倒伏指數(shù)也有一定的降低，沒有達到顯著水平，但是可以提高整個群體的抗倒伏能力，大大降低倒伏風(fēng)險，同前人研究結(jié)果基本一致[25-26,29]。本研究為優(yōu)質(zhì)稻抗倒伏提供了理論基礎(chǔ)，但也存在一定的不足，一是僅做了一年，二是只選用了一個品種，下一步，筆者會進行更深層次的研究。

‘不倒?jié)h’抗倒劑能顯著降低整個生育期水稻的株高，以及各節(jié)間的長度、彎曲力矩和抗倒伏指數(shù)，能顯著增強優(yōu)質(zhì)稻的抗倒伏能力，同時具有增產(chǎn)效果，可以進行推廣應(yīng)用。