硅肥對超級早稻莖葉形態與抗倒伏特性的影響

陳健曉,屠乃美,易鎮邪,*,朱紅林

(1湖南農業大學農學院 ,長沙 410128;2海南省農業科學院糧食作物研究所,海口 571100)

1 材料方法

1.1 試驗設計

試驗于2009年在湖南農業大學試驗農場進行。供試超級雜交早稻組合株兩優 819(倒伏敏感品種)由亞華種業公司提供,陸兩優996(抗倒伏品種)由湖南農業大學水稻研究所提供。試驗采用3因素再裂區設計,3次重復,小區面積15 m2(5 m×3 m),株行距20cm×20 cm。硅肥因素設2個水平:0和150 kg/hm2;氮肥因素設 3個水平:0,150和 225 kg/hm2(表 1)。硅肥作基肥一次施用,氮肥分 4次施用,基肥∶分蘗肥∶穗肥∶粒肥=4∶2∶ 3∶ 1。以尿素為氮源,以硅酸鈉為硅源。各處理施磷肥(P2O5)75 kg/hm2和鉀肥(K2O)150 kg/hm2作基肥。3月 31日播種,4月 26日移栽。其他管理同一般大田。

1.2 試驗地概況

供試土壤肥力特征如表 2。

表1 試驗處理及其代號Table 1 Treatments and their codes

表2 2009年供試土壤肥力特征Table 2 Soil fertility in 2009

1.3 測定項目與方法

單莖葉面積。關鍵生育期(孕穗、齊穗、灌漿中期和成熟期),每小區取 3穴,進行清洗,將每株的完整葉(沒有損傷的葉片)剪下,測量長和寬,采用長×寬×0.75計算葉面積。

株高、穗長、節間長、莖稈直徑及劍葉夾角的測定。齊穗期,每小區取 3穴,用量角器測量劍葉夾角(即葉枕、葉尖連線與莖稈延長線之間的夾角);量尺測量株高、穗長、節間長度,游標卡尺測量莖稈基部(離地面 1 cm)直徑。

莖稈抗倒力測定。灌漿末期每小區選擇有效穗數接近平均值的 5穴,用日本產 DIK-7401倒伏儀測定莖稈抗倒力。

1.4 數據處理

數據采用 Excel2003與 SAS9.0進行分析處理。

2 結果與分析

2.1 硅肥對超級早稻劍葉夾角的影響

由表 3可見,施氮使劍葉夾角顯著增大,株兩優819增幅為 3～ 5°,陸兩優 996增幅為 3～ 4°;施硅能顯著縮小劍葉夾角,縮小幅度與施氮量有關。

不施氮條件下施硅,株兩優 819劍葉夾角縮小14.71%,陸兩優 996縮小11.11%;施氮 150kg/hm2條件下施硅,株兩優 819劍葉夾角縮小 12.66%,陸兩優996縮小 10.44%;施氮 225 kg/hm2條件下施硅,株兩優 819劍葉夾角縮小8.57%,陸兩優 996縮小8.33%。可見,施硅能顯著縮小劍葉夾角,且在株兩優819上施用效果更好。

2.2 硅肥對超級早稻單莖葉面積的影響

株兩優 819和陸兩優 996單莖葉面積隨施氮量的增大而顯著增大,不施氮條件下株兩優 819單莖葉面積為151.7 cm2,陸兩優996單莖葉面積為 158.7 cm2,施氮150 kg/hm2條件下株兩優819在202.2 cm2,陸兩優 996在 212.4 cm2(表 4)。

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表3 各處理齊穗期劍葉夾角Table 3 Flag leaf angle at full heading stage

表4 各處理孕穗期單莖葉面積Table 4 Leaf area per stem at booting stage

兩個超級早稻品種單莖葉面積均因施硅而增大,不同施氮量條件下株兩優 819增幅在 7.59%～12.84%之間,陸兩優 996增幅在 6.93%～13.59%之間。可見,施硅能使單莖葉面積增大,兩個超級早稻品種增幅均在 10%左右,但增幅隨施氮量增大而降低。

2.3 硅肥對超級早稻基部節間長度的影響

由表 5可見,施氮水平一致的條件下,陸兩優 996第一、二節間分別比株兩優 819第一、二節間長,并隨施氮量的增大而顯著增大,施硅能使株兩優 819和陸兩優996第一、二節間顯著縮短。

表5 各處理莖稈節間長Table 5 Culm internode length each treatment

施氮150 kg/hm2條件下配合施用硅肥,對超級早稻第一節間長度的縮短效果最好,兩品種表現一致;而第二節間長度在不施氮的條件下配合施用硅肥,縮短效果最好。

2.4 硅肥對超級早稻莖稈直徑的影響

由表6可見,施氮能顯著增加各處理莖稈直徑,不同施氮量處理間表現為不施氮 <施氮150 kg/hm2<施氮 225 kg/hm2的趨勢。

施硅能顯著增大莖稈直徑,在不施氮條件下,株兩優819莖稈直徑增大8.17%,陸兩優996莖稈直徑增大10.03%;施氮 150 kg/hm2條件下,株兩優 819莖稈直徑增大 10.88%,陸兩優 996莖稈直徑增大 11.55%;施氮 225 kg/hm2條件下,株兩優 819莖稈直徑增大8.63%,陸兩優996莖稈直徑增大10.53%。相對而言,施氮150 kg/hm2條件下,施硅對增大莖稈直徑的效果更好。

2.5 硅肥對超級早稻株高、穗長的影響

由表7可見,各處理株高、穗長隨施氮量的增加而顯著提高,施硅能使株高、穗長增大,但處理間差異不顯著。在不施氮條件下施硅,株兩優 819株高提高1.3 cm,穗長增加 0.5 cm,陸兩優 996株高提高 2.4 cm,穗長增加0.4 cm;施氮條件下施硅,株兩優819株高提高2.3～ 3.0 cm,穗長增加 0.1～ 0.2 cm,陸兩優 819株高提高 4.2～ 5.3 cm,穗長增加 0.3～ 0.5 cm。

表6 各處理莖稈直徑Table 6 Culm diameter each treatment

表7 各處理株高、穗長Table7 Plant height and panicle length each treatment

2.6 硅肥對超級早稻莖稈抗倒力的影響

各處理莖稈抗倒力見表8。莖稈抗倒力隨施氮量的增大而顯著降低,施硅能夠顯著提高抗倒力,且品種間差異達到顯著水平。

施硅對株兩優819和陸兩優 996莖稈抗倒力的提高幅度有隨施氮量增大而降低的趨勢;同時可見,硅肥對陸兩優996莖稈抗倒力的提高幅度比株兩優819大。

在施氮 150 kg/hm2條件下施硅,株兩優 819和陸兩優 996的莖稈抗倒力增幅最大,分別為 25.79%和28.47%。可見,超級早稻過多施氮會帶來倒伏風險,而施硅可以顯著提高莖稈抗倒伏能力,降低倒伏風險。

表8 各處理抗倒力Table 8 Culm lodging resistance each treatment

3 討 論

施硅對水稻的效應前人進行了大量的研究,發現硅對水稻有明顯的增產作用,其機理在于:使劍葉更直立,縮短基部一、二節間長,增加基部莖稈直徑;增加莖稈纖維素含量及硅化細胞的形成從而增強抗倒力,促進根量且提高根系活力;使葉片硅質化,對病菌孢子有機械屏障作用;擴大庫容且提高花后干物質的生產積累能力;同時影響真菌對細胞壁酶降解,且對細菌有一定的毒素,從而增強抗病蟲能力[12～15]。

本研究以株兩優819和陸兩優996為材料,對不同施氮量下硅肥施用對超級早稻莖葉形態與抗倒伏能力進行了初步研究,結果表明:施硅能在一定程度上提高超級早稻單莖葉面積、縮小劍葉夾角、不同程度提高株高和穗長。同時發現,超級早稻過多施氮會帶來倒伏風險,而施硅能夠縮短基部一、二節間長度,并增粗莖稈,從而提高抗倒力。

施硅對不同品種節間長度的縮短效果不一致:株兩優819(倒伏敏感品種)基部一、二節間的縮短程度比陸兩優996(抗倒伏品種)大,說明硅在倒伏品種上的效果更好。本研究同時發現,施硅與施氮150 kg/hm2互作效果最好。

硅肥能增大超級早稻莖稈直徑,且硅肥與氮肥存在互作效應,即硅肥與氮肥配施條件下莖稈增粗效果更好,同時可見陸兩優 996莖稈直徑增粗較株兩優819明顯。同時,從莖稈抗倒力的提高幅度來看,也以陸兩優 996較大。因此,硅肥可改善超級早稻抗倒性,但具有明顯的品種間差異,具體原因有待進一步研究。

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