不同抗旱性物質對膜下滴灌水稻抽穗后生育特性及產量的影響

李麗陳林王肖娟王圣毅 王永強 朱江艷 趙雙玲

（新疆天業（集團）有限公司/新疆天業農業高新技術有限公司，新疆石河子832011；第一作者：1498066558@qq.com；*通訊作者：cl1030@sohu.com；wangxiaojuangjq@sina.com）

我國是一個水資源嚴重短缺的國家，水資源不足成為制約我國經濟發展和農業生產的“瓶頸”。水稻是世界上1/3以上人口的主要糧食，也是我國60%以上人口的主食[1]。傳統栽培方式水稻一生中大部分時間田間持水量在90%以上，水資源利用率低[2]。

近年來，在水稻節水栽培上已形成地膜覆蓋、控灌節水、稻田免耕和化學節水等多項技術，但均不能做到全生育期無水層，不利于使用機械耕作。水稻膜下滴灌技術是將滴灌與覆膜技術結合起來，水通過滴灌帶直接作用于水稻根系，做到了全生育期無水層，大大提高了水分的利用率，對于實現農業生產的可持續發展有著積極意義[3]。葉片是植物生長必不可少的一部分，為植物進行光合作用、蒸騰作用和調節生物體代謝。旱作水稻在生長發育后期，往往較容易出現早衰現象，葉片中葉綠素含量降低，光合能力下降[4]，從而影響有機物的積累和灌漿。本試驗選用4種抗旱性物質進行葉面噴施，旨在尋找一種合適的抗旱劑，以提高膜下滴灌水稻后期的同化作用，改善后期的光合性能，從而提高產量。

1 材料與方法

1.1 試驗區概況

試驗于2016年在新疆天業農業研究所（石河子）進行，試驗土壤質地為壤土，耕作層有機質含量31.6 g/kg，速效氮92.51 mg/kg，速效磷31.65 mg/kg，速效鉀327 mg/kg，pH值為8.06，總鹽1.37 g/kg。

1.2 供試材料

供試水稻品種為T-43和T-07，供試藥劑分別為乙二胺四乙酸（ETDA）、CaCl2、FeCl2和5-磺基水楊酸。

1.3 設計與方法

試驗設4種藥劑處理：A，ETDA；B，CaCl2；C，FeCl2；D，5-磺基水楊酸。以清水為對照（CK）。小區面積1.4 m×10 m，3次重復，不同處理間有保護行隔離開。

2016年4月20日播種，采取膜下滴灌灌溉方式，一膜兩管四行，膜寬1.15 m，播幅1.4 m，行距配置20 cm+40 cm+20 cm+60 cm，株距10 cm。人工破膜點播，每穴播種8～12粒，每hm2播28.5萬穴。全生育期各處理施肥量相同：純N 315 kg/hm2、P2O5199.5 kg/hm2、K2O 48 kg/hm2。水分管理等相關的栽培措施按照高產栽培要求實施，全生育期嚴格控制病蟲草害。

于水稻始穗期噴施藥劑，藥劑濃度為3 g/L，每小區噴1.5 L，設置對照的小區噴同體積的水，噴藥的具體時間為7月30日下午。

表1 不同抗旱性物質對膜下滴灌水稻功能葉SPAD值和LAI的影響

表2 不同抗旱性物質對膜下滴灌水稻葉片MDA含量的影響（umol/g Fw）

1.4 測定項目與方法

1.4.1 SPAD值和綠色葉面積指數（LAI）

水稻抽穗后用SPAD-502葉綠素儀，每10 d測定1次葉片SPAD值，每小區選取連續10株，選取頂葉的中部進行測定，取平均值作為該葉片SPAD值。LAI用英國Delta公司生產的SunScan冠層分析儀測定。

1.4.2 葉片丙二醛（MDA）含量

于水稻抽穗后每隔10 d用硫代巴比妥酸法測定水稻葉片丙二醛含量[5]。

1.4.3 干物質量及灌漿速率

水稻抽穗后每隔10 d取10叢長勢一致的水稻植株，用烘干法測定干物質量。每隔10 d每小區取稻穗50穗，烘干測定千粒重。

1.4.4 測產與考種

于收獲前每小區選取有代表性的長勢一致的水稻植株連續10叢，測定株高、穗長、穗粒數及千粒重。

1.5 數據分析

采用Excel 2003進行原始數據整理，采用Excel 2003和SPSS Statistics 17.0軟件進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 對膜下滴灌水稻SPAD值和LAI的影響

由表1可以看出，參試品種SPAD值和LAI從始穗后都表現出下降趨勢。始穗期噴施抗旱性物質的處理SPAD值和LAI比對照都有不同程度的提高。參試品種噴藥后30 d功能葉SPAD值都表現出C、D處理較大且沒有顯著差異，但這2個處理顯著大于A、B處理。T-43噴藥后10 d葉片SPAD值表現為C＞A、B、D＞CK，噴藥后20 d表現為C＞A＞B＞D＞CK。T-07噴藥后10 d的功能葉SPAD值表現為C＞D＞A、B、CK，噴藥后20 d和30 d表現一致。2個品種LAI在同一時期都表現出C＞B、D＞A、CK。說明用C和D處理的膜下滴灌水稻，抽穗后維持了較穩定的功能葉面積，同時葉綠素含量較高，水稻葉片光合潛力大，功能期維持時間長，使水稻后期維持了較高的同化能力，利于灌漿和有機物的積累。

2.2 對膜下滴灌水稻葉片丙二醛（MDA）含量的影響

MDA含量是判定植物衰老的指標之一，越衰老的組織其含量越高。由表2可以看出，噴藥后30 d水稻葉片MDA含量T-43表現為C

2.3 對膜下滴灌水稻干物質量和灌漿速率的影響

從表3可以看出，不同處理的水稻干物質量從始穗后都呈增長趨勢，這主要是因為水稻始穗后，光合能力達到最大，有機物積累加快，千粒重不斷增加。抽穗后20 d和30 d所測得的各處理水稻單株干物質量都表現為C＞D＞A＞B＞CK，但A和B處理與CK差異不顯著。抽穗后30 d，T-43各藥劑處理的千粒重均比對照大，且差異顯著，C處理千粒重最大，D處理次之；T-07的C處理和D處理千粒重最大，A和B處理與對照無顯著差異。這說明始穗期噴施FeCl2和5-磺基水楊酸可以增加膜下滴灌水稻的單株干物質量和千粒重，促進了光合產物積累和籽粒灌漿。

表3 不同抗旱性物質對膜下滴灌水稻干重和灌漿速效的影響

表4 不同抗旱性物質對膜下滴灌水稻產量及構成因素的影響

表5 不同抗旱性物質處理膜下滴灌水稻產量與產量構成因素的相關性分析

2.4 對膜下滴灌水稻產量及構成因素的影響

從表4可以看出，噴施抗旱性物質對膜下滴灌水稻的株高、有效穗數和穗長的影響不明顯，差異均不顯著，而對實粒數、結實率和千粒重影響較大。T-43各藥劑處理的實粒數、結實率和千粒重均比對照大，且差異顯著，其中C處理最大。T-07各藥劑處理的實粒數和結實率均比對照高，且差異顯著，其中C處理最大，顯著高于其他3個處理；千粒重C和D處理最大，顯著高于其他處理。由表4還可以看出，在始穗期噴施抗旱性物質能不同程度的提高2個品種的產量，T-43 4個藥劑處理比對照分別增產17.1%、7.7%、29.3%和18.5%，T-07的4個藥劑處理比對照分別增產5.2%、5.3%、21.2%和7.1%。對各處理的差異顯著性分析表明，2個品種各藥劑處理較對照顯著增產。

2.5 膜下滴灌水稻產量及構成因素的相關性分析

從表5得知，株高與結實率呈顯著正相關，即株高越高，結實率越大；有效穗與千粒重呈顯著負相關，說明有效穗數越多，千粒重越小；穗長與千粒重之間也呈顯著負相關；每穗實粒數與結實率、產量呈顯著正相關，其中每穗實粒數與產量達極顯著正相關，相關系數最大（r=0.883），即每穗實粒數越大，產量越高；結實率與產量也呈顯著正相關。從分析結果可知，膜下滴灌水稻在始穗期噴施不同抗旱性物質較對照增產的主要原因是提高了每穗實粒數和結實率。

3 小結與討論

水稻取得高產的前提是灌漿期間能維持較高的光合效率，提高干物質積累能力。水稻生育后期，較容易出現早衰現象，葉片光合能力和植株同化能力降低。

鄔飛波等[6]在棉花上的應用結果表明，花期噴施EDTA可以改善棉花葉片葉綠素質量，延緩葉綠素的降解，同時能顯著提高功能葉中全氮含量，提高根系活力，增強機體抗逆性。朱國奇等[7]研究表明，鈣對水稻葉片光合特征參數影響明顯，葉片凈光合速率隨著Ca2+濃度增加而不斷增加，但高濃度則表現抑制效應。段詠新等[8]指出，Ca2+能提高雜交水稻葉片中的葉綠素和蛋白質含量。說明Ca2+能延緩葉片衰老，穩定植物細胞壁的結構，維持植物細胞膜的完整性和穩定性，調節酶的活性等，能顯著提高SOD、POD、CAT活性，降低MDA含量。不同方式施鈣肥，比如根施或噴施對植物的光合作用具有不同的效果[9]。水稻葉片噴施鐵的研究不多，裴桂英等[10]指出，大豆葉片噴施硫酸亞鐵肥料能夠促進大豆的灌漿速度，提高百粒重。葉面噴施鐵肥具有養分吸收快、利用效率高、用肥節省等優點，通過葉面噴施鐵肥改善果品、蔬菜和牧草等作物品質方面已有研究[11-13]。

本試驗結果表明，在始穗期對膜下滴灌水稻噴施ETDA、CaCl2、FeCl2和5-磺基水楊酸，均能有效提高膜下滴灌水稻后期葉綠素含量，增加功能葉葉面積指數，改善膜下滴灌水稻后期光合性能，提高光合效率；能降低葉片丙二醛含量，延緩衰老；能增加干物質積累，促進灌漿，增加產量。其中，2個品種均以1g/L FeCl2處理的增產效果最好，增產的主要原因是提高了結實率和每穗實粒數。

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[3]李麗，陳林，張婷婷，等.膜下滴灌對水稻根系形態及生理性狀的影響[J].排灌機械工程學報，2015，33（6）：536-540.

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[5]李合生.植物生理生化實驗原理和技術[M].北京：高等教育出版社，2000：134-137，260-261.

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