施氮量对直播虾稻抗倒性的影响

温 鑫，许凤英，宋文杰，罗嘉润，刘 伟，卢碧林

（长江大学农学院/湿地生态与农业利用教育部工程研究中心/涝渍灾害与湿地农业湖北省重点实验室，湖北 荆州 434025）

0 引言

【研究意义】水稻是我国重要的粮食作物之一，其产量对保障我国粮食安全具有重要意义[1]。倒伏是影响水稻生产的重要因素之一，倒伏会导致水稻显著减产，同时影响稻米品质[2-4]。研究施氮量对直播虾稻抗倒伏能力的影响，对提高直播虾稻产量具有重要意义。【前人研究进展】现有研究表明，水稻倒伏通常发生在齐穗后的21～28 天[5]，其原因是籽粒灌浆致使穗部重量增加，茎秆重心上移，茎秆承载重量增加而承载能力减弱[6-7]。倒伏主要发生部位为倒4、倒5节间[8-9]。影响水稻倒伏的主要因素包括株高、重心高度、节间长度、抗折力、根系性状等植株自身形态特征[10-11]，施氮量、播栽方式等栽培措施[12-14]及风、雨等外界环境条件[15]。在栽培措施中，氮肥的不合理施用是导致水稻发生倒伏的重要原因之一[16-17]。前人研究表明，当氮肥施用水平较高时，节间长度、株高、重心高度均会显著增加，茎秆变细，茎秆基部节间干重下降，从而导致茎秆充实度降低，抗折力、折断弯矩、断面系数及弯曲应力随之降低，从而导致倒伏指数增加，因此增加了水稻倒伏风险[18-19]。随着社会经济的发展和人们生活水平的提高，作物生产模式发生了重大变革。近年来，虾稻模式已成为湖北省乃至南方稻区农业生产的重要模式之一。稻虾模式具有稳粮增效、改善稻米品质、提高土壤肥力、涵养水源、减肥减药、潜育化明显等特点，随共作年限的增加，氮、磷、钾的使用量均表现出下降的趋势[20-22]。水稻抗倒伏能力随播期的推迟而减弱，采用机插并降低密度可以降低倒伏指数，提高水稻抗倒伏能力[23-24]。【本研究切入点】目前，关于虾稻模式下水稻抗倒伏能力的研究，主要集中在播期、种植方式等对产量、稻米品质的影响等方面，氮肥用量对水稻抗倒伏能力的相关研究报道较少。【拟解决的关键问题】本研究以玉针香、黄华占、鄂丰丝苗等水稻品种为研究材料，设置不同施氮处理，通过施氮量对直播虾稻抗倒伏能力的影响研究，探索抗倒伏栽培的合理施肥技术，为直播虾稻生产合理施肥提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地点与试验品种

试验于2020年在湖北省荆州市高新技术产业开发区长江大学农业科技产业园进行（30°18′30.8″N，112°16′16.2″E）。试验田为稻虾连作，小龙虾收获后种植水稻。其土壤主要理化性状为：pH 6.94，碱解 氮 103.6 mg·kg-1， 有 效 磷 32.4 mg·kg-1， 速 效 钾72.9 mg·kg-1，有机质 43.47 g·kg-1。

虾稻品种为玉针香、黄华占和鄂丰丝苗，其中玉针香节间数6个，黄华占和鄂丰丝苗节间数5个。

1.2 试验设计

试验采用裂区设计，主区为施氮量，设置3个施氮水平，分别为 120 kg·hm-2（N1）、150 kg·hm-2（N2）和 180 kg·hm-2（N3），以不施肥（N0）为对照；副区为品种，设置3个品种，分别为玉针香、黄华占、鄂丰丝苗。每个小区面积为25 m2，每个处理3次重复。施用氮肥质量比例为基肥∶分蘖肥∶穗肥=5∶3∶2，其中底肥为硫酸钾复合肥（氮磷钾质量比例为14∶16∶15），分蘖肥和穗肥均为尿素，各处理补齐磷钾，基肥在整地翻耕时一次性施入，分蘖肥在三叶一心时施入，穗肥在幼穗分化三期时施入。播种量为45 kg·hm-2，种子均经过浸种催芽后于6月15日撒播。

各小区单独起垄做埂并用塑料薄膜包埂，以防肥水渗漏。田间管理采用当地虾后稻常规方法：播种至三叶一心保持厢面无明水，分蘖期浅水，够苗及时晒田，孕穗浅水层，抽穗开花后干湿交替管理。

1.3 指标测定方法

1.3.1 植株主茎形态指标的测定 齐穗后第19天，以平均茎蘖数为依据，每个小区选取10株具有代表性的水稻植株，在田间测定株高，取样回实验室测定主茎重心高度及倒4、倒5（穗下第一节为倒1节，以此类推）节间长度。

1.3.2 植株主茎倒伏指数的测定 齐穗后第19天、第26天，以平均茎蘖数为依据，每个小区选取10株具有代表性的水稻，参照Ookawa等[25]的方法测定主茎倒4、倒5节间抗折力（F，kg）、折断部位至穗顶的鲜重（FW，g）及折断部位至穗顶的长度（SL，cm），计算倒伏指数（LI）。计算公式如下：

式（1）中，WP为弯曲力矩(g·cm），FW为所测节间折断部位至穗顶的鲜重（g），SL为所测节间折断部位至穗顶的长度（cm）。

式（2）中，M为折断弯矩（g·cm），F为基部被测节间折断时所施加的力（g），L为两支点间的距离，4为常数。

式（3）中，LI为倒伏指数。

1.3.3 植株主茎节间剖面结构的观测 齐穗后第26天，水稻主茎木质化难以切片，因此在齐穗后第19天采样观测植株主茎剖面结构。以平均茎蘖数为依据，每个小区选取3株具有代表性的水稻，保留主茎倒4、倒5节间。采用徒手切片法选取各节间中间部位制作切片，使用电子显微镜观察并拍照，统计大小维管束数目和面积，测量茎壁厚度。

1.4 数据处理与分析

使用Microsoft office 2016进行数据处理，DPS软件进行数据统计分析。

2 结果与分析

2.1 施氮量对虾稻主茎形态性状及重心高度的影响

不同施氮水平下虾稻主茎形态性状见表1。由表1可知，施氮水平、品种间主茎的重心高度、株高、倒4、倒5节间长度差异达极显著水平；施氮水平与品种对主茎的重心高度（26天）互作效应极显著，但对虾稻主茎的重心高度（19天）株高、倒4及倒5节间长度无互作效应。

表1 不同施氮水平下虾稻的主茎形态Table 1 Morphology of main stem on rice plant in crayfish-rice cocultivation fertilized with different N application levels

在不同品种间，玉针香的株高、重心高度及倒4、倒5节间长度均高于黄华占和鄂丰丝苗，差异达极显著水平；鄂丰丝苗的株高、齐穗后第19天及26天的重心高度分别比黄华占高13.75%、5.56%和5.84%，倒4节间长度比黄华占低15.10%，差异达极显著水平，但倒5节间长度与黄华占差异不显著。

不同施氮水平下，虾稻的株高、重心高度及倒4、倒5节间长度均表现为随施氮量的增加而增加，其中玉针香各处理间株高差异达显著水平，黄华占N3与N0、N1处理间株高差异达显著水平，鄂丰丝苗N2、N3与N0处理间株高差异达显著水平；玉针香齐穗后第19天的重心高度N3与N0处理间差异达显著水平，齐穗后第26天的重心高度N2、N3与N0处理间差异达显著水平；黄华占各施氮处理间重心高度差异不显著；鄂丰丝苗齐穗后第19天的重心高度N2、N3与N0处理间差异达显著水平，齐穗后第26天的重心高度N1、N2、N3与N0处理间差异达显著水平；玉针香主茎倒4节、倒5节间长度N1、N2、N3与N0处理间差异达显著水平；黄华占、鄂丰丝苗N3与N0处理间主茎倒4节间长度差异达显著水平；黄华占各施氮处理间的主茎倒5节间长度差异不显著，鄂丰丝苗N3与N0 处理间主茎倒5节间长度差异达显著水平。

2.2 施氮量对虾稻主茎倒4节、倒5节间力学性状的影响

不同施氮水平下的虾稻主茎倒4、倒5节间力学性状见表2，表明施氮水平、品种间主茎倒4、倒5节间的折断弯矩、弯曲力矩差异达极显著水平；除齐穗后第19天的主茎倒4节间折断弯矩、齐穗后第19天及第26天的主茎倒5节间弯曲力矩外，施氮水平与品种对主茎其他力矩指标存在显著或极显著互作效应。

表2 不同施氮水平下虾稻主茎倒4、倒5节间的力学性状Table 2 Mechanical properties of the 4th and 5th internode from the top on main stem of rice plant in crayfish-rice cocultivation fertilized with different N application levels

在不同品种间，除齐穗后第26天倒5节间的弯曲力矩外，鄂丰丝苗其余指标均高于玉针香和黄华占，且差异达显著或极显著水平；黄华占齐穗后第19天和第26天主茎倒5节间的折断弯矩比玉针香高29.18%和20.01%，差异达极显著水平，但倒4、倒5节间弯曲力矩比玉针香低，差异达极显著水平，倒4节间折断弯矩与玉针香相当。

不同施氮水平下，齐穗后第19天和第26天，虾稻主茎倒4、倒5节间的折断弯矩均表现为随施氮量增加呈先升后降、弯曲力矩随施氮量增加而增加的趋势。其中齐穗后第19天玉针香、黄华占N2与N0处理间、鄂丰丝苗N1、N2与N0处理间的倒4节间折断弯矩差异达显著水平；玉针香N2与N0处理间、黄华占N1、N2、N3与N0处理间和鄂丰丝苗N1与N0处理间倒5节间折断弯矩差异达显著水平；虾稻齐穗后第26天玉针香N2、N3与N0处理间、黄华占N1、N2、N3与N0处理间、鄂丰丝苗N1与N0处理间的倒4节间折断弯矩达显著水平；玉针香、鄂丰丝苗N1、N2与N0处理间、黄华占N1、N2、N3与N0处理间的倒5节间折断弯矩达显著水平。齐穗后第19天玉针香N2、N3与N0处理间、黄华占N1、N2、N3与N0处理间、鄂丰丝苗各处理间倒4节间弯曲力矩差异达显著水平；玉针香各处理间、黄华占N1、N2、N3与N0处理间、鄂丰丝苗N2、N3与N0处理间倒5节间弯曲力矩差异达显著水平。齐穗后26天玉针香、黄华占N2、N3与N0处理间、鄂丰丝苗N1、N2、N3与N0处理间倒4、倒5节间的弯曲力矩达显著水平。

不同品种间的虾稻主茎倒4、倒5节倒伏指数分别见图1和图2，表明在不同品种间，玉针香齐穗后第19天、第26天的倒4、倒5节间倒伏指数最大，与黄华占和鄂丰丝苗相比差异达极显著水平；鄂丰丝苗齐穗后第19天、第26天的倒4、倒5节间倒伏指数次之，除齐穗后第19天倒4节间倒伏指数外，其余指标均与黄华占差异达极显著水平。

图1 不同施氮水平下虾稻主茎倒4节间倒伏指数Fig. 1 Lodging index of the 4th internode from the top of rice plant in crayfish-rice cocultivation fertilized with different N application levels

图2 不同施氮水平下虾稻主茎倒5节间倒伏指数Fig. 2 Lodging index of the 5th internode from the top of rice plant in crayfish-rice cocultivation fertilized with different N application levels

不同施氮水平下，虾稻主茎倒4、倒5节间的倒伏指数随施氮量增加总体上呈先降后升趋势，其中主茎倒4节间倒伏指数，齐穗后第19天玉针香N2、N3与N0处理间、鄂丰丝苗N3与N0处理间、黄华占N2与N3处理间差异达显著水平；齐穗后第26天玉针香和鄂丰丝苗N3与N0处理间和黄华占N1、N2与N0处理间差异达显著水平；主茎倒5节间倒伏指数，齐穗后第19天玉针香各处理间、黄华占N1、N2与N0处理间和鄂丰丝苗N3与N0处理间差异达显著水平；齐穗后第26天玉针香N1、N2、N3与N0处理间、黄华占N1、N2与N0处理间和鄂丰丝苗N1、N3与N0处理间差异达显著水平。

2.3 施氮量对虾稻主茎倒4、倒5节间剖面结构的影响

不同施氮水平下虾稻主茎倒4、倒5节间的剖面结构见图3，其放大倍数为30倍。由图3可见，其剖面结构维管束数量、茎壁厚度存在一定的差异，具体统计结果见表3。由表3可知，施氮水平间虾稻主茎倒5、倒4节间茎壁厚度及倒5节间大维管束面积差异达极显著水平；倒4节间的大、小维管束数目差异达显著水平；倒4节大、小维管束面积，倒5节间的大、小维管束数目及小维管束面积无显著差异。品种间主茎倒4、倒5节间的大维管束数目、面积、茎壁厚度及倒4节间小维管束面积差异达极显著水平，倒5节间小维管束面积有差异达显著水平，倒4、倒5节间小维管束数目无显著差异；施氮量和品种对主茎倒4、倒5节间茎壁厚度及倒5节间大、小维管束面积存在极显著互作效应，对倒4节间大、小维管束面积存在显著互作效应，对倒4、倒5节间大、小维管束数目无互作效应。

图3 不同施氮水平下虾稻主茎倒4、5节间的剖面结构Fig. 3 Anatomical structures of the 4th and 5th internode from the top on main stem of rice plant in crayfish-rice cocultivation fertilized with different N application levels

×10-2mm ）5节0.85b 0.47a 0.93a 0.50a c 0.90d 0.45b 0.61a 1.48c b 1.08d 0.55a 0.50c 1.85b a倒the top from 30.90±35.43±35.97±36.50±34.70C 33.03±45.77±48.30±38.67±41.44B 43.83±85.47±55.93±66.27±62.88A ******度The 5th internode厚壁茎wall thickness/（4节the top 0.46b 0.86a 0.51a 0.61a b 0.32c 0.66b 1.32a 0.92b c 0.40d 0.64a 0.67c 0.16b a******plication levels Culm 倒The 4th internode from 28.60±34.27±35.23±34.53±33.16B 28.77±30.40±37.00±31.50±31.92C 36.03±55.03±45.27±50.03±46.59A 2）ap 10-3mm 5节the top ns ***t N 倒5.44Aa 5.36Aa 5.31Aa differen 积from 5.01±1.09a 5.76±0.61a 5.81±1.04a 5.18±0.60a 5.21±0.74a 6.04±0.94a 5.12±0.80a 5.08±1.07a 3.28±0.20c 7.20±0.67a 5.61±0.74b 5.14±0.27b面The 5th internode束管维小4节the top*征fertilized with all vascular bundles area/（×倒from 4.29±0.64a 4.95±0.34a 4.20±1.41a 4.22±0.88a 4.42Aa 3.93±0.65b 5.43±0.87a 4.74Aa 2.41±0.36b 5.66±0.88a 5.60±0.46a 5.56±1.59a 4.81Aa ns **Sm The 4th internode 4.61±0.41ab 4.96±0.32ab稻lant in crayfish-rice cocultivation 特构2）结1.71c 0.56b 1.19a 0.47b c 0.33b 2.01a 1.42a 2.71b b 2.17c 1.51a 2.79ab 1.88b a的10-3mm 5节倒the top******间积from 10.66±13.06±17.60±13.59±13.73C 12.22±20.73±18.59±13.56±16.28B 11.54±22.88±19.67±18.85A节面The 5th internode 21.31±5束倒 管维4、 大1.66b 1.69b 1.98a 1.29b a 1.83b 1.46b 2.10a 1.79a a 0.15b 0.66a 2.37a 1.58a a倒4节the top ns ***茎倒from 12.35A 13.48A 13.86A主Big vascular bundles area/（×The 4th internode 11.46±11.63±14.54±11.76±10.80±11.17±16.32±15.61±10.21±15.53±15.21±14.49±水of rice p 虾下平b 1.53a 4.16a 0.58a 0.58a a 1.15c 2.08a 0.58ab 2.08 b 1.00a 2.31a 2.31a 1.15a ab施stem小all vascular bundles 5节the top ns ns ns氮倒目The 5th internode from 29.33±29.33±30.67±28.67±29.50A 24.33±30.67±27.67±26.67±27.34 A 28.00±28.33±29.67±30.67±29.17 A同3 不main 数束管on 维ab b a表e from the top Sm 4节3.06a 0.58a 1.15a 1.00a 1.53b 2.00b 1.15ab 2.89 a 1.00b 2.08ab 1.00ab 1.15a倒The 4th internode the top*from 27.67±28.33±28.67±29.00±28.42A 25.67±26.00±27.33±29.67±27.17 A 29.00±29.67±30.00±31.33±30.00 A ns ns od tern c 1.53b 0.58a 3.21a 1.00ab Bb a 2.08b 1.00a 1.15ab the top 2.00 b 1.53a 4.04a 1.00a 1.53a in ns 5节倒**ns 5th 目28.67±The 5th internode 31.33±from 31.67±30.00±30.42A 27.33±31.00±28.33±27.00±28.42 B 31.67±32.67±33.00±33.67±32.75 A res of the 4th and 数束管维大Big vascular bundles b a 4节1.53a 0.58a 0.58a 0.58a b 1.15b 1.53a 2.08a 0.58a 2.00b 3.21b 0.58ab 0.58a倒the top from 29.33±29.67±30.33±30.67±30.00A 27.67±29.33±30.33±31.33±29.67 A 31.00±31.67±34.33±32.33 A ***ns natomical structu The 4th internode 32.33±氮Nitrogen 理ent处treatm N0N1N2N3值均Average N0N1N2N3值均Average N0N1N2N3值均Average N V N*V Table 3 A 种 香 占 苗iao 析品Varieties针丝分玉Yuzhenxiang华黄Huanghuazhan鄂Efengsim丰差方Variance analysis

在不同品种间，鄂丰丝苗主茎倒4、倒5节间大维管束数目、面积、茎壁厚度及倒4节间小维管束数目、面积均高于玉针香和黄华占，其中倒4节间大、小维管束数目差异达显著水平，倒5节间大维管束面积及倒4、倒5节间茎壁厚度差异达极显著水平；玉针香主茎倒4、倒5节间各指标与黄华占相比，差异不显著。

不同施氮水平下，总体上虾稻主茎倒4节间的大、小维管束数目随施氮量增加而增加，主茎倒5节间的大、小维管束数目随施氮量增加呈先升后降趋势，主茎倒4、倒5节间的大、小维管束面积及茎壁厚度随施氮量增加呈先升后降趋势。

玉针香主茎倒 4节间的大、小维管束数目各处理差异不显著，大维管束面积处理N2与N0、N1、N3差异显著，小维管束面积各处理差异不显著，茎壁厚度N1、N2、N3与N0处理间差异显著；主茎倒5节间的大维管束数目处理N1、N2与N0差异显著，小维管束数目及面积各处理差异不显著，大维管束面积及茎壁厚度N1、N2、N3与N0处理间差异显著。

黄华占主茎倒 4节间的大维管束数目N1、N2、N3与N0处理间差异显著，小维管束数目N3与N1、N0处理间差异显著，大维管束面积N2、N3与N1、N0处理间差异显著， 小维管束面积N2与N0处理间差异显著， 茎壁厚度N1、N2、N3与N0处理间差异显著；主茎倒5节间的大维管束数目N1与N0处理间差异显著，小维管束数目N1、N2、N3与N0处理间差异显著，大维管束面积N1、N2与N3、N0处理间差异显著，小维管束面积各处理间差异不显著，茎壁厚度各处理间差异显著。

鄂丰丝苗主茎倒 4节间的大、小维管束数目N3与N0差异显著，大、小维管束面积处理N1、N2、N3与N0处理间差异显著，茎壁厚度处理N1＞N3＞N2＞N0，各处理间差异显著；主茎倒 5节间的大、小维管束数目各处理间不显著，大、小维管束面积N1、N2、N3与N0处理间差异显著，茎壁厚度处理N1＞N3＞N2＞N0,各处理间差异显著。

2.4 主茎形态、力学性状及剖面结构与倒伏指数的相关性分析

主茎形态、力学指标与倒伏指数相关性分析见表4，齐穗后第19天的倒4节间倒伏指数与重心高度、株高存在极显著正相关关系，与节间长度、弯曲力矩存在显著正相关关系；齐穗后第19天的倒5节间倒伏指数与重心高度、株高、节间长度、弯曲力矩存在极显著正相关关系，与折断弯矩存在极显著负相关关系；齐穗后第26天的倒4节间倒伏指数与重心高度、节间长度存在极显著正相关关系，与弯曲力矩存在显著正相关关系；齐穗后第26天的倒5节间倒伏指数与重心高度、节间长度、弯曲力矩存在极显著正相关关系，与株高存在显著正相关关系，与折断弯矩存在显著负相关关系。

表4 主茎形态、力学性状及剖面结构与倒伏指数的相关性分析Table 4 Correlations between morphology, mechanical properties, cross-sectional structure, and lodging index of rice plant main stem

3 讨论与结论

影响水稻倒伏的主要因素包括株高、重心高度、节间长度等植株自身形态特征[9]；抗折力、折断弯矩、弯曲力矩等力学性状是影响水稻抗倒能力的重要因素之一[26-27]。同样，茎秆剖面结构也是影响水稻抗倒伏能力的重要因素之一[28]。大小维管束数目及面积增加时，茎秆充实度随之增加，从而提高水稻茎秆抗折力，降低倒伏指数，提高水稻抗倒伏能力[29-30]。本研究结果表明，虽然玉针香倒4、倒5节间大、小维管束数目大于黄华占，但株高、齐穗后第19天和第26天的重心高度以及倒4、倒5节间长度均显著高于黄华占和鄂丰丝苗，倒4、倒5节间大维管束面积以及倒4节间小维管束面积均小于鄂丰丝苗和黄华占，齐穗后第19天和第26天的倒5节间的折断弯矩极显著低于鄂丰丝苗和黄华占，倒4节间的折断弯矩也极显著低于鄂丰丝苗且与黄华占差异相当，因此倒4、倒5节间倒伏指数高于黄华占和鄂丰丝苗，抗倒能力低于黄华占和鄂丰丝苗。鄂丰丝苗主茎倒4、倒5节间的折断弯矩，大、小维管束数目和面积以及茎壁厚度均大于黄华占，但其弯曲力矩极显著高于黄华占，导致倒伏指数显著高于黄华占，另外，鄂丰丝苗株高、重心高度也显著高于黄华占，因此抗倒能力低于黄华占。

现有研究表明，增施氮肥会增加重心高度、株高，特别是倒4节、倒5节间长度[5，31]，从而加剧倒伏风险，但张忠旭等[32]研究发现增加株高不一定发生倒伏，可能与所用材料及栽培方式有关，张忠旭所用材料均为半矮秆品种且采用移栽方式。在本研究中，虾稻的株高、齐穗后第19天和第26天的重心高度及倒4、倒5节间长度均表现为随施氮量增加而增加。经相关性分析，株高、齐穗后第19天和26天重心高度及倒5节间长度与倒伏指数均存在极显著正相关关系。相较于常规稻田，虾稻田土壤氮含量本底值相对较高[33]，因此增施氮肥进一步加剧了水稻倒伏的风险。

当氮肥施用量较高时，折断弯矩会有所下降，弯曲力矩随施氮量增加而显著增加，弯曲力矩增加会减弱茎秆的负荷能力，进而导致倒伏指数上升，水稻抗倒能力减弱[34-36]。影响水稻抗倒伏能力的主要原因在于主茎折断弯矩及弯曲力矩的大小以及两者之间的平衡。本研究中，齐穗后第19天和第26天虾稻主茎倒4、倒5节间的折断弯矩随施氮量增加呈先升后降趋势，倒4、倒5节间的倒伏指数随施氮量增加呈先降后升趋势，倒4、倒5节间弯曲力矩随施氮量增加而增加，表明施氮量与虾稻抗倒伏之间存在一个阈值，合理施氮有利于虾稻抗倒。经相关性分析，倒伏指数与齐穗后第19天和26天的倒5节间的折断弯矩存在极显著和显著负相关关系，与齐穗后第19天和26天的倒5节间的弯曲力矩存在极显著正相关关系，表明倒5节间是氮肥影响虾稻倒伏的关键部位。

有学者研究发现，施氮水平过高时，水稻茎秆大、小维管束面积及数目随之减小，从而降低茎秆强度，导致倒伏指数上升，加剧水稻倒伏风险[37-38]。Zhang等[39]研究发现，施氮量对茎壁厚度影响较小，基本无变化；陈书强[40]研究发现，氮肥施用水平较高时茎壁厚度降低，使茎秆物理性状变差，从而增加水稻倒伏风险。本研究中，总体上虾稻主茎倒4节间的大、小维管束目随施氮量的增加而增加，维管束面积及茎壁厚度随施氮量先升后降；但施氮量对倒5节间的大小维管束数目、小维管束面积无明显影响，大维管束面积随施氮量先升后降，茎壁厚度变化规律不明显。

综上，施氮量通过影响虾稻主茎倒4、倒5节间的伸长、株高及重心高度，进而影响直播虾稻的抗倒性。相对常规稻田管理，适当减氮是提高虾稻抗倒性的有效措施。不同虾稻品种的抗倒性存在差异，生产上应结合品种特性合理施用氮肥来减轻倒伏风险。本研究中，玉针香主茎倒4、倒5节间大小维管束面积和茎壁厚度低，折断弯矩较弱，倒伏指数最高，极易发生倒伏，合理施氮量为120 kg·hm-2；黄华占主茎倒4、倒5节间折断弯矩较高，黄华占倒伏指数最低，抗倒伏能力强，合理施氮量可在150 kg·hm-2；鄂丰丝苗主茎倒4、倒5节间大、小维管束面积和数目及茎壁厚度较高，茎秆折断弯矩较高，倒伏指数较高，抗倒伏能力较强，合理施氮量可在120～150 kg·hm-2。