澇漬脅迫下立豐靈施用對機插秧水稻抗倒性及產量的影響

曹 艷，黃 意，朱 波，趙記伍，向永玲，廖昌焦，王曉玲

（1.長江大學農學院，湖北 荊州 434025；2.金草帽農業專業合作社，湖北 監利 433300）

插秧是移栽水稻栽培過程中的重要環節，水稻機插效率明顯高于人工栽插，具有提高農業經濟效益［1］和降低勞動強度等優勢［2］。但機插秧仍存在栽插質量差、漏插及分蘗推遲［3］等問題，此外，秧苗移栽后會有一定程度的植傷，機插秧造成植傷后，返青活苗緩慢；并且機插水稻由于秧苗小、植株矮、根系少且差，抗倒伏能力較差，容易發生倒伏，收獲難度明顯增加［4，5］。隨著機插秧種植面積的不斷增加，在保證產量的同時也應注重改善機插水稻的抗倒伏能力［6］。

江漢平原地勢低洼，水高田低，平均降水量1.2×103mm，70%以上的降水量集中于4—8 月［7］，水稻分蘗期正值梅雨季節，王慧芳等［8］研究表明，6—8 月時澇漬災害遍布湖北、湖南等5 個省，各省均達到中度及以上的洪澇災害［9］。澇漬災害的發生會破壞土壤通氣性，使植株根部生長發育環境遭受破壞，增加水稻的倒伏風險［10］。前人研究表明，澇漬會使中后期水稻植株倒伏嚴重，不僅收獲費工費時，還會導致產量明顯降低［11］。且由于機插秧秧苗移栽后返青活苗緩慢、根系少且差等特點，機插秧水稻更易發生倒伏［4，5］。此外，水稻倒伏對肥效的發揮、水稻的生長生理特性、植株形態、產量構成因子結實率和千粒重以及品質等諸多方面均會產生負面影響［12-15］。

立豐靈（5%調環酸鈣）對水稻、花生［16］及大麥［17］均具有增強抗倒性和促進生殖生長的雙重效應［18，19］。趙東生［20］研究表明，調環酸鈣可促進根莖的生長，增加根莖鮮重，提高水稻根系活力，有利于根系水分的吸收，并促進水稻植株的生長［21］。在水稻拔節期前7 d 左右施用適量的立豐靈具有提高水稻抗倒性的功效，并且在一定程度上有助于穗粒結構的協調，從而促進水稻增產［9，22］。本研究以分蘗期遭受澇漬脅迫的機插秧水稻為對象，研究了立豐靈對不同品種水稻株高、鮮重、倒伏指數以及產量相關性狀的影響，以期探明澇漬脅迫下機插秧水稻噴施立豐靈對抗倒伏能力及產量形成的作用，為機插秧中稻澇漬后的抗倒增產提供技術支持。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗以雜交稻荃優華占（Oryza sativaL.cv.Quanyouhuazhan）、常規稻綠銀占（Oryza sativaL.cv.Lvyinzhan）為材料。抗倒劑立豐靈（主要成分調環酸鈣，prohexadione calcium）由湖北移栽靈農業科技股份有限公司提供。

1.2 試驗設計

試驗為大區試驗裂區設計，大區面積1 334 m2。以水分管理為主處理，設置澇漬脅迫（Waterlogging and flooding，WF）與常規水分管理（對照，Normal water management，NWM）。澇漬脅迫處理在分蘗中期進行，蓄水淹沒稻株生長點，脅迫時長為7 d；常規水分管理不進行澇漬脅迫，按照當地正常高產栽培措施進行灌溉。以水稻品種為副處理，設置2 個品種，分別為雜交稻荃優華占和常規稻綠銀占。不同品種內設置小裂區，分別為立豐靈處理（L）和清水對照（CK），立豐靈處理時期為拔節前7 d［19］，立豐靈粉劑施用量為450 g/hm2，采用二次溶解法配制成質量濃度為0.1%的藥液，使用機動噴霧器人工均勻噴施于葉片；清水對照以等量的清水用機動噴霧器人工均勻噴施于葉片。試驗3 次重復。

試驗于2019 年在湖北監利金草帽種植專業合作社基地（29°97′N，112°67′E）進行。水稻播種期為2019 年5 月12 日，移栽 期為2019 年6 月7 日，秧齡26 d，機插秧，行株距30 cm×15 cm（22.2 萬穴/hm2），插秧后及時補苗，其他田間管理按常規進行。

1.3 測定項目及方法

1.3.1 倒伏指數 測量時期為成熟期，每個處理連續調查50 穴，計算田間平均有效穗數，選取有效穗數為平均有效穗數的8 穴植株，用卷尺測量株高，用抗倒伏測定儀（DIK-7401，日本大起理化工業株式會社）測定彈簧長度，并根據不同系數計算植株倒伏指數。

在距離地面高20 cm（h）處，使用抗倒伏測定儀勻速推倒整穴植株，致植株與地面的夾角為45°，推倒的角度通過數顯角度尺定位，推動過程中始終保持儀器與植株呈垂直狀態，記下彈簧長度（P）的讀數，測量株高后將植株齊地面割取，及時稱重測量植株鮮重（G）。

1）傾斜力F的計算：

式中，F單位為牛頓N，K為不同彈簧對應的彈性系數（見DIK-7401 倒伏儀說明書）。

2）抗折力（Resistant press per plant，RPPP）的計算：

式中，g為重力常量，g=9.8 N/kg。

3）倒伏指數（Lodging index，LI）的計算：

式中，G為鮮重（kg），H為株高（cm），RPPP為抗折力，h為倒伏儀距地面的垂直距離20 cm。

1.3.2 產量和產量構成 成熟期收獲前1 d，每小區隨機選擇3 點，每點連續調查30 穴的有效穗數，計算平均有效穗數。找到等于或接近平均有效穗數的植株為樣本，取8 穴樣本，用于考查每穴實粒數、空粒數、單穴粒重、千粒重等。每小區單打單收，曬干，除雜，稱重實際產量。

1.4 數據處理

采用Excel 2010、SPSS 19.0 統計軟件進行數據統計分析，所有數據通過最小顯著性檢驗。

2 結果與分析

2.1 澇漬脅迫下立豐靈對機插秧水稻株高的影響

由表1 可知，正常水分管理（NWM）條件下，施用立豐靈對荃優華占和綠銀占的株高均無顯著影響。澇漬脅迫條件（WF）下，綠銀占的株高較正常水分管理條件顯著增加，澇漬脅迫下施用立豐靈后，荃優華占的株高顯著降低了2.32%，綠銀占的株高無顯著變化。

表1 立豐靈處理對水稻植株株高的影響

2.2 澇漬脅迫下立豐靈對機插秧水稻鮮重的影響

由圖1 可知，澇漬脅迫條件（WF）下，荃優華占和綠銀占的鮮重均顯著低于正常水分管理條件。在正常水分管理（NWM）下施用立豐靈后，荃優華占和綠銀占的鮮重較對照分別顯著增加了12.50%和15.76%；澇漬脅迫條件下施用立豐靈后，荃優華占和綠銀占的鮮重分別顯著增加了28.57% 和22.22%。

圖1 立豐靈處理對水稻植株鮮重的影響

2.3 澇漬脅迫下立豐靈對機插秧水稻倒伏指數的影響

由表2 可知，在正常水分管理（NWM）條件下噴施立豐靈后，荃優華占和綠銀占的植株傾斜力較對照分別提高了2.07 N 和2.96 N，倒伏指數分別降低了5.70%和18.92%。澇漬脅迫（WF）條件下，荃優華占和綠銀占的傾斜力、抗折力和倒伏指數均顯著降低。澇漬脅迫下噴施立豐靈后，荃優華占和綠銀占的倒伏指數分別顯著降低了13.38%和28.86%。

表2 立豐靈處理對植株倒伏指數的影響

2.4 澇漬脅迫下立豐靈對水稻產量的影響

由表3 可知，正常水分管理條件下（NWM），施用立豐靈對荃優華占和綠銀占的產量均無顯著增加。澇漬脅迫下（WF），在未噴施立豐靈時，荃優華占的有效穗數、實粒數、結實率及千粒重顯著降低了16.27%、7.56%、7.99%和2.64%，綠銀占有效穗數與結實率顯著降低了18.71%和10.05%，且荃優華占和綠銀占在澇漬脅迫后產量分別顯著下降了18.72%和17.83%。施用立豐靈后，荃優華占的產量顯著增加了7.42%，主要表現為實粒數和千粒重分別顯著增加了9.05%和8.14%。而綠銀占在噴施立豐靈后，有效穗數、實粒數、千粒重、結實率和產量與對照相比均差異不顯著。

表3 立豐靈處理對水稻產量的影響

3 討論

澇漬災害是影響水稻生產的主要逆境因子之一［23］，澇漬脅迫的發生會導致植株株高顯著增高［24］，并使水稻莖稈充實度降低［25］，而株高的增加和水稻莖稈充實度降低則是引起倒伏的重要因素［12］。澇漬脅迫后，作物根系缺氧，根系吸收養分困難［26］，會導致作物生長緩慢、植株鮮重及干重積累量降低［27，28］。但適量地噴施立豐靈能夠使節間粗度增大，稈壁厚度增加，能增強基部節間的抗折力，降低倒伏指數［17，26，29］。

本研究中，澇漬脅迫后，綠銀占的株高較正常水分管理顯著增加，說明在澇漬脅迫下綠銀占表現出明顯的形態上的適應反應，這與前人的研究結果相似［30，31］；但施用立豐靈后，荃優華占株高顯著降低。張豐轉等［32］研究表明，施用立豐靈可使水稻下部伸長節間變短、增粗，顯著降低株高，從而提高抗倒性；許鳳英等［33］研究表明，立豐靈能顯著增加作物的根系重量，提高作物抗倒伏能力。本研究發現，施用立豐靈后，荃優華占的株高顯著降低且澇漬脅迫下施用立豐靈可顯著提高植株鮮重，并降低倒伏指數。推測其可能原因為澇漬脅迫下噴施立豐靈促進株高降低的同時有利于根系生長，因而提高其抗倒伏能力的同時也可增加產量，但其中的具體生理機制還有待進一步研究和探索。

澇漬脅迫一方面會導致水稻植株的莖稈伸長而引起嚴重倒伏，另一方面則會使抽穗時間推遲，從而導致產量下降［11，34］。前人的研究結果表明，在水稻拔節前7 d 左右使用立豐靈進行葉面噴施，能有效降低水稻株高、促進根系生長和增加每穗的實粒數和千粒重，進而提高抗倒伏能力和產量［6，35-38］。在本試驗中，澇漬脅迫導致機插秧水稻荃優華占和綠銀占的產量分別顯著下降了18.72%和17.83%，而拔節前7 d 左右施用立豐靈可有效減少產量損失，這與郭聰華等［39］的研究結果相符。但是不同類型的水稻品種在澇漬脅迫后施用立豐靈的效果不同，且不同水稻品種適宜立豐靈的用量也有待研究。

4 小結

本研究探討了澇漬脅迫與正常水分管理兩種不同條件下，立豐靈處理對機插秧水稻荃優華占和綠銀占的影響。得出以下結論。

1）澇漬脅迫后，綠銀占的株高較正常水分管理條件下顯著增加，荃優華占和綠銀占的植株鮮重都顯著降低。立豐靈處理后，荃優華占的株高顯著降低了2.32%；荃優華占和綠銀占的植株鮮重都顯著增加。澇漬脅迫后，荃優華占和綠銀占的植株傾斜力、抗折力均顯著降低，最終增加了水稻的倒伏風險。因此，適時噴施立豐靈能有效降低水稻植株倒伏指數，提高澇漬脅迫下水稻的抗倒伏能力。

2）產量構成方面，在澇漬脅迫條件下，雜交品種荃優華占在施用立豐靈后，實粒數、千粒重和產量分別顯著增加了9.05%、8.14%和7.42%。而常規優質品種綠銀占在噴施立豐靈后，其有效穗數、實粒數、千粒重、結實率和產量與對照相比均差異不顯著；澇漬脅迫會導致水稻產量下降，而施用立豐靈對雜交品種荃優華占具有顯著增產效應。