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倒伏是制约水稻高产的因素之一,本研究探讨养分综合管理和化控措施对水稻抗倒伏能力的影响。采用田间试验方法,以“五优稻4号”为试验材料,共设6个处理(FFP:习惯施肥;INM:综合管理;INM+L1:综合管理+11叶期低浓度化控剂;INM+H1:综合管理+11叶期高浓度化控剂;INM+L2:综合管理+12叶期低浓度化控剂;INM+H2:综合管理+12叶期高浓度化控剂),测定茎秆形态特征、力学性状、显微结构、养分含量以及产量和品质,以期为该品种科学管理提供理论依据。主要研究结果如下:
(1)INM和化控剂处理能够优化节间配置,降低株高,增加I2节间外径(除INM+H1处理外)、壁厚和横截实面积。与FFP处理相比,INM和化控剂处理的I2节间外径、壁厚、横截实面积分别增加了4.3%~10.0%(除INM+H1处理外)、5.1%~15.3%和6.3%~21.7%。相比于INM处理,化控剂处理缩短了各个节间长度,其中基部一二节间长降低了11.8%~26.9%;株高显著降低了6.0%~13.0%。除INM+H1外,还增加了水稻茎秆外径、壁厚和横截实面积。
(2)INM和化控剂处理能够增加茎秆抗折力、充实度,降低倒伏指数。与FFP处理相比,INM和化控剂处理水稻茎秆抗折力增加了14.0%~51.8%,I1和I2节间充实度分别增加了41.2%~115.0%和14.0%~106.7%,倒伏指数降低了9.4%~51.0%。相比于INM处理,12叶期喷施化控剂茎秆抗折力、充实度增幅更大,倒伏指数降低更显著。
(3)INM和化控剂处理能够增加水稻茎秆第二节间的表皮和基本组织细胞层数、厚度。与FFP处理相比,INM和化控剂处理水稻茎秆第二节间的表皮与基本组织厚度增加了11.9%~16.8%。INM处理能够使水稻茎秆第二节间维管束变大,相邻维管束间距缩短,髓腔减小。相比于INM处理,12叶期喷施化控剂能够增加水稻茎秆第二节间表皮与机械组织细胞层数,减少维管束宽度与相邻维管束间距之比。
(4)INM和化控剂处理增加了抽穗期后茎秆氮素(除抽穗期INM+H1处理外)和钾素的含量。与FFP处理相比,INM和化控剂处理能促进水稻茎秆抽穗期以后对氮素(除11叶期化控剂处理)、钾素的吸收;相比于INM处理,化控剂处理茎秆含氮量、含钾量无显著差异。水稻茎秆中的含氮量随生育时期的推进表现为逐渐降低,含钾量表现为先升高后降低。
(5)INM和化控剂处理能够增加水稻产量,化控剂处理能够增加稻米精米率。与FFP处理相比,INM和化控剂处理产量增加了2.1%~13.0%,INM处理增加了单位面积颖花数、千粒重、结实率和收获指数。INM处理对糙米率、精米率、蛋白质含量、直链淀粉含量和食味值无显著影响。相比于INM处理,12叶期喷施化控剂可以达到稳产的目的,化控剂处理的精米率增加了4.9%~6.7%,对于蛋白质含量、直链淀粉含量、食味值无显著影响。
综上所述,综合管理能够提高水稻抗倒伏能力和产量,在综合管理的基础上,12叶期喷施化控剂能进一步提高水稻抗倒伏能力和精米率,保持水稻产量。
(1)INM和化控剂处理能够优化节间配置,降低株高,增加I2节间外径(除INM+H1处理外)、壁厚和横截实面积。与FFP处理相比,INM和化控剂处理的I2节间外径、壁厚、横截实面积分别增加了4.3%~10.0%(除INM+H1处理外)、5.1%~15.3%和6.3%~21.7%。相比于INM处理,化控剂处理缩短了各个节间长度,其中基部一二节间长降低了11.8%~26.9%;株高显著降低了6.0%~13.0%。除INM+H1外,还增加了水稻茎秆外径、壁厚和横截实面积。
(2)INM和化控剂处理能够增加茎秆抗折力、充实度,降低倒伏指数。与FFP处理相比,INM和化控剂处理水稻茎秆抗折力增加了14.0%~51.8%,I1和I2节间充实度分别增加了41.2%~115.0%和14.0%~106.7%,倒伏指数降低了9.4%~51.0%。相比于INM处理,12叶期喷施化控剂茎秆抗折力、充实度增幅更大,倒伏指数降低更显著。
(3)INM和化控剂处理能够增加水稻茎秆第二节间的表皮和基本组织细胞层数、厚度。与FFP处理相比,INM和化控剂处理水稻茎秆第二节间的表皮与基本组织厚度增加了11.9%~16.8%。INM处理能够使水稻茎秆第二节间维管束变大,相邻维管束间距缩短,髓腔减小。相比于INM处理,12叶期喷施化控剂能够增加水稻茎秆第二节间表皮与机械组织细胞层数,减少维管束宽度与相邻维管束间距之比。
(4)INM和化控剂处理增加了抽穗期后茎秆氮素(除抽穗期INM+H1处理外)和钾素的含量。与FFP处理相比,INM和化控剂处理能促进水稻茎秆抽穗期以后对氮素(除11叶期化控剂处理)、钾素的吸收;相比于INM处理,化控剂处理茎秆含氮量、含钾量无显著差异。水稻茎秆中的含氮量随生育时期的推进表现为逐渐降低,含钾量表现为先升高后降低。
(5)INM和化控剂处理能够增加水稻产量,化控剂处理能够增加稻米精米率。与FFP处理相比,INM和化控剂处理产量增加了2.1%~13.0%,INM处理增加了单位面积颖花数、千粒重、结实率和收获指数。INM处理对糙米率、精米率、蛋白质含量、直链淀粉含量和食味值无显著影响。相比于INM处理,12叶期喷施化控剂可以达到稳产的目的,化控剂处理的精米率增加了4.9%~6.7%,对于蛋白质含量、直链淀粉含量、食味值无显著影响。
综上所述,综合管理能够提高水稻抗倒伏能力和产量,在综合管理的基础上,12叶期喷施化控剂能进一步提高水稻抗倒伏能力和精米率,保持水稻产量。