立丰灵对不同施氮水平机插秧水稻抗倒性及产量的影响

王晓玲，曹艳，罗澎，赵记伍，向永玲， 黄意

1.长江大学农学院，湖北 荆州 434025 2.湖北荃银高科种业有限公司，湖北 荆州 434025

水稻是我国最主要的粮食作物之一，我国是水稻的生产及消费大国，近2/3的人口以稻米为主粮。因此，在保障我国粮食安全的重大战略需求中，水稻占据着举足轻重的地位[1]，水稻的安全生产已与国家口粮安全直接相关[2]。氮素是水稻生产的重要限制性大量元素，也是提高水稻产量的巨大动力[3-7]。但氮肥使用量及施用方式的不合理不仅对水稻的产量和品质不利，而且还可能增加水稻的倒伏风险[8]。研究表明，增施氮肥有利于水稻的前期生长发育[9-11]，但增施氮肥会促进株高增加，使水稻茎秆充实度降低，导致茎秆机械强度不足而使水稻倒伏风险增加[12,13]。倒伏作为影响水稻高产、稳产及优质的主要限制因素之一[14]，不仅会造成无效的光合作用，并且由于茎输导组织受损，水稻的结实率、千粒重及品质均显著下降[15,16]。此外，水稻发生倒伏及严重倒伏时会使收割难度加大，显著降低水稻的种植效益[17]。

目前，防止或减轻水稻倒伏的主要措施有选育抗倒伏水稻品种、加强田间管理及合理喷施植物生长调节剂及化肥等[18-20]，其中喷施植物生长调节剂可使水稻在植株形态及生理功能上发生变化，有效降低植株的株高，缩短基部节间距等[21,22]，具有使用方便、作用速度快及效果显著等特点，可作为提高水稻抗倒伏能力的有效措施[20,23]。国内外科研工作者经过多年的研究，已相继开发出了矮壮素、多效唑、立丰灵和助壮素等一系列可有效控制水稻徒长防止倒伏的生长调节剂。其中立丰灵(5%调环酸钙)对水稻具有增强抗倒性和促进生殖生长的双重效应[24-26]，在水稻拔节期前适时施用，可使株高降低、基部节间缩短、弯曲力矩变小，显著提高水稻抗倒伏能力并促进穗粒发育[27,28]。该研究通过探讨不同施氮水平下施用立丰灵对机插秧水稻抗倒伏能力及产量的影响，以期探明均衡水稻抗倒伏及高产的合理氮肥施用量及不同氮素水平下立丰灵的施用效应。

1 材料与方法

1.1 材料

试验以水稻品种‘荃优华占’(OryzasativaL. cv. Quanyouhuazhan)、‘全两优681’(O.sativaL. cv. Quanliangyou681)、‘绿银占’(O.sativaL. cv. Lvyinzhan)为试验材料。立丰灵(5%调环酸钙)粉剂由湖北移栽灵农业科技股份有限公司提供，试验于2019年在长江大学农业科技产业园基地(111°150′ E， 29°260′N)进行。

1.2 方法

试验采用裂区设计，氮肥施用量为主处理，水稻品种为副处理，品种内小裂区为立丰灵处理和清水对照。试验设置2个施氮水平，分别为当地常规施氮水平(纯氮165kg/hm2，N11)和当地偏高施氮水平(纯氮240kg/hm2，N16)；立丰灵处理时间为拔节前7天，用量为立丰灵粉剂450g/hm2，采用清水对照。水稻播种期为2019年5月10日，移栽期为2019年6月5日，秧龄26d，机插秧，行株距30cm×15cm，插秧后及时查漏补缺，确保足够基本苗。肥水管理及病虫害防治等,均按照当地高产优质栽培措施进行。

1.3 测定项目及方法

1.3.1 倒伏指数相关指标测定与计算

1)倾斜力的测定。参考冯素伟等[29]的方法测定水稻植株倾斜力，测量的时期为成熟期。采用3点调查法考察田间平均有效穗数，每点选一行，连续调查30穴，计算平均有效穗数，选取有效穗数为平均有效穗数的8穴植株，用抗倒伏测定仪(DIK-7401，日本大起理化工业株式会社)测定植株倾斜力，具体方法为：距离地面高h=20cm处，使用抗倒伏测定仪匀速推倒植株致植株与地面的夹角为45°，推动过程中保持仪器与植株呈垂直状态，记下读数即为弹簧长度L，用于计算倾斜力F，计算公式为：

F=L×K

式中:K为不同弹簧对应的弹性系数(见DIK-7401倒伏仪说明书)。

2)单株抗折力的计算。单株抗折力(PRPPP)计算公式为：

3)倒伏指数的计算。将测定倾斜力后的植株取回后，在实验室测量植株单株株高H和单株鲜重G。倒伏指数(IL)采用下式计算得出:

1.3.2 考种及测产

收获前，每小区选择3个点调查连续30穴有效穗，计算平均有效穗数。分别按平均有效穗数取回8穴样本，考查每穴粒数、单穴粒重、千粒重等。每小区单打单收，晒干，去杂，称重实际产量。

1.4 数据处理

采用EXCEL、DPS统计软件对数据进行相关处理和统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同施氮水平下施用立丰灵对水稻株高的影响

不同施氮水平下施用立丰灵植株的株高统计结果如表1所示。由表1可知，在N11水平下施用立丰灵处理后，‘荃优华占’、‘全两优681’、‘绿银占’的株高分别较对照降低7.94、9.79、2.69cm，‘荃优华占’、‘全两优681’较对照差异显著，‘绿银占’较对照无显著差异；在N16水平下施用立丰灵处理后，‘荃优华占’、‘全两优681’、‘绿银占’的株高分别较对照降低3.76、7.84、3.41cm，3个品种施用立丰灵处理与对照间差异均达显著水平。上述结果表明，在不同施氮水平下，施用立丰灵均能矮化水稻植株株高。

表1 不同施氮水平下施用立丰灵植株的株高Table 1 Plant height after applying Lifengling under different nitrogen fertilizer levels

2.2 不同施氮水平下立丰灵对植株倒伏指数的影响

不同施氮水平下立丰灵对植株倒伏指数的统计结果如表2所示。由表2可知，在N11水平下未施用立丰灵处理，‘荃优华占’、‘全两优681’、‘绿银占’的倒伏指数分别为5.24、6.08、3.72；施用立丰灵处理后，倒伏指数均较对照降低，‘荃优华占’较对照差异显著，‘全两优681’和‘绿银占’较对照无显著差异。在N16水平下，未施用立丰灵处理，‘荃优华占’、‘全两优681’、‘绿银占’的倒伏指数分别为6.89、6.31、8.46；施用立丰灵处理后，倒伏指数均较对照降低，‘荃优华占’较对照差异不显著，而‘全两优681’和‘绿银占’较对照差异显著。综上所述，在N11水平下，弱抗倒伏性品种‘荃优华占’施用立丰灵抗倒效果明显；在N16水平下，施用立丰灵能降低倒伏指数，但较对照差异不显著；强抗倒伏性品种‘全两优681’、常规优质品种‘绿银占’在N11水平下，施用立丰灵效果不明显，但在N16水平下，施用立丰灵则显著提高抗倒伏能力。

2.3 不同施氮水平下立丰灵对水稻产量构成及产量的影响

不同施氮水平下施用立丰灵水稻的产量的统计结果如表3所示由表3可知，与N11水平相比，供试品种在N16水平下产量均较高，差异显著，N16水平下比N11水平下的有效穗数显著增加，是产量显著增加的主要因素。在N16水平下，施用立丰灵处理后，对于每穴有效穗数、实粒数及千粒重，供试品种‘荃优华占’、‘全两优681’、‘绿银占’较对照均无显著差异，产量有增加趋势，增幅分别为0.10%、0.34%、0.15%，但不显著。在N11水平下，施用立丰灵处理后，对于每穴有效穗数、实粒数及千粒重，供试品种‘荃优华占’、‘全两优681’、‘绿银占’较对照均无显著差异，产量有增加趋势，增幅分别为0.84%、0.86%、2.92%，但未达到显著水平。

表2 不同施氮水平下施用立丰灵植株的倒伏指数Table 2 Plant lodging index after applying Lifengling under different nitrogen fertilizer levels

表3 不同施氮水平下施用立丰灵水稻的产量Table 3 Rice yield after applying Lifengling under different nitrogen fertilizer levels

3 讨论与结论

倒伏是水稻生产中常见的问题之一[17]，水稻一旦发生倒伏，植株的光合作用会显著下降，其茎秆输导组织的受损对肥效的发挥、水稻结实率及品质形成均产生负面影响[17,30]，且水稻倒伏后，收割难度的加大也导致了产量降低[31]。适时喷施植物生长调节剂进行生长调控可达到抗倒伏目的[20]。如在水稻拔节期前适量喷施立丰灵，可以使水稻株高降低，弯曲力变小，因而具有明显的抗倒伏作用[11,28]。该研究发现，不同施氮水平下施用立丰灵均能矮化水稻植株株高，且可以降低倒伏指数，这与前人[24]研究结果一致。

氮肥是影响水稻生长及产量的重要因素。氮肥施用量的多少对水稻的株高及茎秆充实度有显著影响[30]。茎秆倒伏是水稻倒伏的重要形式。研究表明，过量施用氮肥会导致水稻植株发生茎秆节间伸长、茎秆直径减少和重心高度增加等变化，导致其抗倒伏能力下降[15,32]。而适宜的施氮水平和氮肥运筹方案则可以促进水稻生长发育并提高水稻产量及抗倒伏能力[8]。研究结果表明，在N16水平下对‘荃优华占’施用立丰灵能降低倒伏指数，但差异不显著，原因可能是对弱抗倒伏性品种在高氮水平下立丰灵的用量偏低。‘全两优681’和‘绿银占’在常规施氮水平(N11)和高氮水平(N16)下施用立丰灵抗倒效果均明显,表明立丰灵处理能降低植株倒伏指数，增强抗倒伏能力。

研究探讨了2种施氮水平下施用立丰灵对水稻抗倒伏能力及产量的影响，结果表明，在不同施氮水平下，施用立丰灵均能矮化水稻植株株高。在对照无倒伏情况下，施用立丰灵对水稻产量无明显影响，在对照存在倒伏情况下，施用立丰灵后，整体上水稻产量均高于对照，但差异不显著。在N16水平下施用立丰灵供试品种产量最高。不同类型水稻品种，施用立丰灵的效果不同，对于强抗倒伏力品种和常规品种，在N11和N16水平下施用立丰灵效果均显著，而对于抗倒伏性弱的品种，在常规施氮水平下施用立丰灵抗倒效果显著，在高氮水平下立丰灵的适宜用量尚待进一步研究。