试验于2014年和2015年在江苏省海安县雅周镇进行, 试验地前茬为小麦, 土壤质地为沙壤土, 地力中等。土壤含全氮0.16%、碱解氮89.4 mg kg^-1、速效磷34.3 mg kg^-1、速效钾85.7 mg kg^-1。供试品种为甬优2640 (籼粳杂交稻)和南粳9108 (迟熟中粳)。

设置两种壮秆剂, 分别为壮秆剂A (壮秧剂:速效硅:生物炭 = 1.0:0.5:1.0)和壮秆剂B(“ 杰伟” 牌水稻生长调节剂, N≥ 9%, P₂O₅≥ 6%, K₂O≥ 4%, 水溶性Zn≥ 0.2%, 丙酮乙醇溶解物≥ 0.5%), 下设A-1 (18.75 kg hm^-2)、A-2 (37.5 kg hm^-2)、A-3 (56.25 kg hm^-2)、A-4 (75 kg hm^-2)、A-5 (93.75 kg hm^-2)及B-1 (7.5 kg hm^-2)、B-2 (15 kg hm^-2)、B-3 (22.5 kg hm^-2)、B-4 (30 kg hm^-2)、B-5 (37.5 kg hm^-2)各5个用量水平, 同时设置一个不施壮秆剂的对照(CK), 小区面积15 m², 重复3次。各小区间均作埂隔离, 并用塑料薄膜覆盖埂体, 保证单独排灌, 根据前人研究结果, 于倒五叶期以土壤施肥方式施用壮秆剂。

采取448孔育秧硬盘培育健壮钵苗, 杂交粳稻每孔2~3粒, 常规粳稻每孔4~5粒。5月16日播种, 旱育秧, 6月20日移栽, 秧龄34 d。移栽时甬优2640每穴2苗, 南粳9108每穴4苗, 行株距33 cm × 14 cm, 栽后补缺去余, 精确穴苗数。基蘖肥:穗肥 = 6:4。每公顷施纯氮270 kg, 基肥:蘖肥 = 5:5, N:P:K=1.0:0.5:0.8, 移栽后7 d、14 d施用分蘖肥, 倒四叶期和倒三叶期等量施用穗肥, 磷肥作为基肥施用, 钾肥分基肥和穗肥(倒四叶期)等量施用。

机插移栽时灌寸水, 活棵后灌浅水, 群体茎蘖数达到预期穗数80%时开始排水搁田, 灌浆结实期干干湿湿直至成熟期前一周。病虫草害按当地大面积生产实施。

齐穗后30 d, 按穗数的平均数取每小区代表性植株3穴, 10个代表性单茎, 进行形态指标、力学特性的测定。

1.3.1 形态指标 测定株高(选取每小区连续10穴进行田间测量)、重心高度、基部第1、第2、第3、第4节间(N₁、N₂、N₃、N₄)长度及干重、茎秆粗度、茎壁厚度和节间充实度。

株高为水稻茎基部到顶叶拉展后最顶部的距离。

将新鲜茎秆地上部(包括穗子、叶片和叶鞘)水平置于刀口上并左右移动, 直至其平衡卧于刀口上。这时与刀口的接触点即为重心, 测定重心至茎秆基部的距离即为重心高度。

节间长直径为水稻节间中部横截面较长的径距, 用游标卡尺测量。

节间短直径为水稻节间中部横截面较短的径距, 用游标卡尺测量。

茎秆粗度=(节间长直径+节间短直径)/2

茎壁厚度为水稻节间中部外壁与内壁的距离。把节间从中部剪断, 用游标卡尺测量, 当卡尺与内壁外壁接触时的读数。

节间充实度=节间干重/节间长度

1.3.2 力学特性 将待测茎秆节间(保留叶鞘)置自制的测定器上, 令该节间中点与测定器中点对应(第1节间支点间距为3 cm, 第2、第3和第4节间支点间距为5 cm, 3 cm换算成5 cm: 3 cm的抗折力× 0.6), 在节间中点挂一盘子, 逐渐加入砝码至茎秆将要折断还没折断时, 逐渐向盘中加入沙子直至茎秆折断, 此时砝码、沙子及盘子的重量之和即为该节间的抗折力(g)。按Seko ^[28]的方法计算弯曲力矩和倒伏指数。

弯曲力矩=节间基部至穗顶长度(cm)× 该节间基部至穗顶鲜重(g);

倒伏指数=弯曲力矩/抗折力× 100。

1.3.3 产量测定 成熟期普查每小区50穴, 计算有效穗数, 取5穴调查每穗粒数、结实率, 以1000粒实粒样本(干种子)称重, 重复3次(误差不超过0.05 g)求取千粒重, 从而求取理论产量。从成熟期各小区割取50穴, 脱粒、去杂晒干后称重求取实际产量。

使用Microsoft Excel 2003处理数据, DPS软件统计分析。

由表1和表2可知, 壮秆剂A、B的施用都有增产效果, 随着用量的增加都呈现先增加后减小的趋势, 其中A-3和B-3产量最高。甬优2640在A-3处理下两年平均增产6.91%, 南粳9108增产6.38%。B-3处理下甬优2640增产4.59%, 南粳9108增产2.89%。其中A-3处理达显著水平。壮秆剂A随着用量的增加, 每穗粒数、结实率和千粒重都有增加的趋势, 群体颖花量呈现先增加后减小的趋势, 其中A-3处理最大。壮秆剂B随着用量的增加, 每穗粒数减少, 结实率先增加后减小, B-4处理最大, 千粒重先减小后增大, B-3处理最小, 群体颖花量先增加后减小, B-3处理最大。进一步相关分析表明(表3), 两种壮秆剂处理群体颖花量与产量呈极显著正相关, 群体颖花量对产量贡献最大。每穗粒数与群体颖花量也呈极显著正相关, 每穗粒数的增加是群体颖花量增加的直接原因。由于两年试验结果的规律基本一致, 下文仅以2015年的试验数据进行详细分析。

表1

Table 1

表1(Table 1)

表1 壮秆剂及用量对水稻产量及其构成的影响(2014) Table 1 Effect of variety and application amount of stalk strengthening agent on yield and its components of rice in 2014 品种 Variety 处理 Treatment 穗数 No. of panicles (× 104hm-2) 每穗粒数 Spikelets per panicle 群体颖花量 Total spikelets (× 104hm-2) 结实率 Seed-setting rate (%) 千粒重 1000-grain weight (g) 实际产量 Yield (t hm-2) 甬优2640 Yongyou 2640 A-1 264.02 a 200.21 b 52858.60 ab 91.23 a 24.87 ab 11.83 ab A-2 265.22 a 204.68 ab 54284.70 ab 91.92 a 24.97 ab 12.19 ab A-3 243.48 ab 225.05 ab 54794.78 ab 92.27 a 25.00 ab 12.49 a A-4 241.38 ab 225.15 ab 54347.48 ab 92.50 a 25.07 ab 12.35 ab A-5 235.53 b 225.75 a 53171.40 ab 92.81 a 25.15 a 12.17 ab B-1 239.13 ab 218.35 ab 52215.20 ab 91.97 a 24.92 ab 11.83 ab B-2 242.43 ab 223.00 ab 54061.62 ab 92.10 a 24.40 ab 11.99 ab B-3 248.88 ab 223.08 ab 55518.39 a 92.18 a 24.37 b 12.31 ab B-4 246.78 ab 208.31 ab 51405.47 ab 93.63 a 25.03 ab 12.00 ab B-5 246.33 ab 205.29 ab 50568.85 b 92.63 a 25.54 ab 11.80 b 对照CK 238.08 ab 223.83 ab 53290.45 ab 91.03 a 24.64 ab 11.79 b 南粳9108 Nanjing 9108 A-1 325.79 a 131.47 a 42831.23 ab 91.13 a 25.50 ab 9.86 b A-2 326.69 a 132.43 a 43262.92 ab 91.66 a 25.73 ab 10.11 ab A-3 311.54 ab 140.09 a 43645.40 a 93.38 a 25.93 ab 10.45 a A-4 304.95 ab 140.25 a 42768.89 ab 93.39 a 26.23 ab 10.25 ab A-5 295.50 b 141.53 a 41822.80 ab 93.46 a 26.39 a 10.14 ab B-1 311.54 ab 132.56 a 41298.30 ab 91.5 a 26.28 ab 9.84 b B-2 312.44 ab 137.50 a 42961.02 ab 91.57 a 25.84 ab 10.03 ab B-3 314.39 ab 137.63 a 43269.70 ab 91.58 a 25.76 b 10.11 ab B-4 310.64 ab 135.12 a 41973.36 ab 93.39 a 25.80 ab 9.96 ab B-5 310.19 ab 132.52 a 41106.64 b 93.36 a 25.86 ab 9.85 b 对照CK 310.64 ab 137.31 a 42655.40 ab 91.91 a 25.31 ab 9.83 b For the same variety, values followed by different lowercase letters within a column are significantly different at the 0.05 probability level among different treatments. A-1: 18.75 kg hm-2; A-2: 37.50 kg hm-2; A-3: 56.25 kg hm-2; A-4: 75.00 kg hm-2; A-5: 93.75 kg hm-2; B-1: 7.50 kg hm-2; B-2: 15.00 kg hm-2; B-3: 22.50 kg hm-2; B-4: 30.00 kg hm-2; B-5: 37.50 kg hm-2. 同一品种不同处理间标以不同小写字母的值在0.05水平上差异显著。

表1 壮秆剂及用量对水稻产量及其构成的影响(2014) Table 1 Effect of variety and application amount of stalk strengthening agent on yield and its components of rice in 2014

表2

Table 2

表2(Table 2)

表2 壮秆剂及用量对水稻产量及其构成的影响(2015) Table 2 Effect of variety and application amount of stalk strengthening agent on yield and its components of rice in 2015 品种 Variety 处理 Treatment 穗数 Panicles (× 104 hm-2) 每穗粒数 Spikelets per panicle 群体颖花量 Total spikelets (× 104hm-2) 结实率 Seed-setting rate (%) 千粒重 1000-grain weight (g) 实际产量 Yield (t hm-2) 甬优2640 Yongyou 2640 A-1 237.18 a 222.58 b 52792.63 ab 92.69 a 25.39 ab 12.24 ab A-2 238.23 a 228.33 ab 54396.05 ab 94.17 a 25.46 ab 12.73 ab A-3 219.19 ab 253.26 ab 55511.63 a 94.38 a 25.49 ab 13.13 a A-4 216.94 ab 253.33 ab 54958.52 ab 94.38 a 25.55 ab 12.82 ab A-5 208.40 b 254.50 a 53036.73 ab 94.43 a 25.79 a 12.55 ab B-1 221.14 ab 240.07 ab 53088.21 ab 91.85 a 25.43 ab 12.18 b B-2 222.19 ab 240.75 ab 53491.98 ab 93.60 a 25.03 ab 12.26 ab B-3 224.29 ab 249.83 ab 56034.58 a 94.97 a 24.50 b 12.75 ab B-4 219.04 ab 245.15 ab 53698.11 ab 95.31 a 24.90 ab 12.42 ab B-5 214.99 ab 235.33 ab 50594.90 b 95.28 a 25.74 ab 12.23 ab 对照CK 219.04 ab 241.00 ab 52788.76 ab 92.53 a 25.38 ab 12.17 b 南粳9108 Nanjing 9108 A-1 306.30 a 141.79 a 43428.52 ab 95.42 a 26.06 ab 10.68 ab A-2 307.35 a 143.57 a 44126.15 ab 95.44 a 26.16 ab 10.79 ab A-3 294.30 ab 153.07 a 45049.36 a 95.59 a 26.22 ab 11.23 a A-4 285.76 ab 153.56 a 43880.05 ab 95.74 a 26.38 ab 10.93 ab A-5 281.41 b 154.14 a 43377.23 ab 96.06 a 26.44 a 10.87 ab B-1 296.55 ab 148.50 a 44037.93 ab 93.08 a 26.28 ab 10.60 b B-2 297.60 ab 150.57 a 44810.24 ab 94.22 a 25.54 ab 10.72 ab B-3 298.65 ab 151.87 a 45355.08 a 95.96 a 25.45 b 10.86 ab B-4 290.10 ab 150.34 a 43615.21 ab 97.83 a 25.57 ab 10.76 ab B-5 283.96 ab 147.57 a 41904.09 b 97.19 a 26.41 ab 10.57 b 对照CK 290.55 ab 151.29 a 43956.77 ab 95.41 a 25.63 ab 10.55 b For the same variety, values followed by different lowercase letters within a column are significantly different at the 0.05 probability level among different treatments. Abbreviations of treatments are the same as those given in Table 1. 同一品种不同处理间标以不同小写字母的值在0.05水平上差异显著。处理缩写同表1。

表2 壮秆剂及用量对水稻产量及其构成的影响(2015) Table 2 Effect of variety and application amount of stalk strengthening agent on yield and its components of rice in 2015

表3

Table 3

表3(Table 3)

表3 水稻产量与其构成因素间的相关系数 Table 3 Correlation coefficients between yield and its components of rice 壮秆剂 Stalk strengthening agent 产量构成因素 Factor 产量构成因素间相关系数 Correlation coefficient between yield components X2 X3 X4 X5 Y (yield) A 穗数No. of panicles (X1) -0.9897* * -0.9459* * 0.7414* * 0.7368* * -0.9318* * 每穗粒数Spikelets per panicle (X2) 0.9780* * -0.7500* * -0.7745* * 0.9644* * 群体颖花量Total spikelets (X3) -0.7706* * -0.8234* * 0.9847* * 结实率Seed-setting rate (X4) 0.8456* * -0.6746* 千粒重1000-grain weight (X5) -0.7250* * B 穗数No. of panicles (X1) -0.9865* * -0.9267* * 0.4357 0.5817* -0.9636* * 每穗粒数Spikelets per panicle (X2) 0.9756* * -0.4789 -0.6845* * 0.9799* * 群体颖花量Total spikelets (X3) -0.5111 -0.7974* * 0.9828* * 结实率Seed-setting rate (X4) 0.1631 -0.4110 千粒重1000-grain weight (X5) -0.7415* * * and * * mean significant correlation at the 0.05 and 0.01 levels, respectively. * 和* * 分别表示在0.05和0.01水平上显著相关。

表3 水稻产量与其构成因素间的相关系数 Table 3 Correlation coefficients between yield and its components of rice

水稻植株的倒伏指数与茎秆的抗折力成反比与弯曲力矩成正比。倒伏指数越小, 抗倒伏能力越强, 植株就越不易发生倒伏。由表4可知, 壮秆剂A、B的施用都增加了水稻的抗倒伏能力, 随着用量的增加各节间倒伏指数都呈现先减小后增加的趋势, 其中A-4和B-3处理最小。壮秆剂A在A-3、A-4处理下, N₂、N₃和N₄倒伏指数显著低于对照。甬优2640和南粳9108在A-3处理下, 倒伏指数分别降低了9.17%、13.32%、16.09%和13.37%、26.39%、22.46%, 在A-4处理下, 倒伏指数分别降低了9.81%、13.83%、23.70%和13.74%、26.90%、22.88%。进一步分析发现倒伏指数显著降低主要是由抗折力的显著增加引起的。结果表明壮秆剂A对水稻N₂、N₃、N₄节间抗倒伏能力的影响强于壮秆剂B, 壮秆剂A中A-4处理抗倒能力最强, 壮秆剂B中B-3处理最好。

表4

Table 4

表4(Table 4)

表4 壮杆剂及与用量对水稻抗倒伏能力的影响 Table 4 Effect of variety and application amount of stalk strengthening agent on lodging resistance in rice

表4 壮杆剂及与用量对水稻抗倒伏能力的影响 Table 4 Effect of variety and application amount of stalk strengthening agent on lodging resistance in rice

壮秆剂用量对水稻株高、节间长度等茎秆形态有着一定影响。由表5可知, 随着壮秆剂A、B用量的增加株高呈现先增加后减小的趋势, A-3与B-3处理最高, 甬优2640和南粳9108分别增加5.92%、2.03%和2.47%、1.88%。由于株高不同, 重心高度也有所影响, 表现出株高上升, 重心高度上升的趋势, 其中壮秆剂A的相对重心高度却表现出下降趋势。进一步对构成株高的节间长度和穗长分析发现, 穗长表现出先增加后减小的趋势, 其中A-3、B-3处理最长, 甬优2640和南粳9108分别增加5.43%、8.14%和2.19%、3.83%。壮秆剂A施用后, N₁、N₂和N₃长度先减小后增加, 其中A-4最短, N₄长度先增加后减小, A-4最长。壮秆剂B施用后除N₁外, 表现先增加后减小的趋势, 其中B-3最长, 所以壮秆剂施用造成株高增加的原因主要是穗下2个节间的伸长。结果表明壮秆剂A对水稻N₂、N₃、N₄节间长度和株高的影响要强于壮秆剂B, 壮秆剂A中A-3处理的株高最高, 穗长值最大。壮秆剂B中B-3处理的株高最高, 穗长值最大。

表5

Table 5

表5(Table 5)

表5 壮秆剂及用量对水稻各节间长度和株高的影响 Table 5 Effect of variety and application amount of stalk strengthening agent on internode length and plant height in rice 品种 Variety 处理 Treatment 节间长度 Internodes length (cm) 穗长 Panicle length (cm) 株高 Plant height (cm) 重心高度 GCH (cm) 相对重心高度 RGCH (%) N1 N2 N3 N4 甬优2640 Yongyou 2640 A-1 4.2 ab 9.0 abc 14.0 bc 18.2 abc 22.5 abc 113.3 ab 50.1 abc 44.2 a A-2 3.9 ab 8.4 bc 13.8 bc 19.8 ab 22.9 abc 117.1 a 50.5 ab 43.1 ab A-3 3.4 ab 8.2 c 13.0 c 20.1 ab 23.3 abc 119.9 a 51.0 a 42.5 abc A-4 2.9 b 8.2 c 13.0 c 20.2 a 23.3 abc 118.5 a 48.3 abc 40.8 c A-5 3.0 ab 8.8 abc 16.4 a 16.6 c 23.2 abc 111.8 ab 48.0 abc 43.0 ab B-1 3.3 ab 9.3 abc 15.0 abc 16.1 c 22.3 bc 111.7 ab 46.6 abc 41.7 bc B-2 3.2 ab 9.9 ab 15.0 abc 17.9 abc 23.1 abc 114.7 ab 49.0 abc 42.7 ab B-3 3.1 ab 10.2 a 15.7 ab 18.0 abc 23.9 a 115.5 ab 49.6 abc 42.9 ab B-4 3.3 ab 8.5 bc 14.6 abc 17.1 abc 23.7 ab 107.6 b 46.0 bc 42.8 ab B-5 3.5 ab 8.4 bc 14.5 abc 17.0 bc 23.6 abc 107.0 b 45.6 c 42.6 abc 对照CK 4.5 a 9.3 abc 15.6 ab 16.0 c 22.1 c 113.2 ab 46.8 abc 41.3 bc 南粳9108 Nanjing 9108 A-1 4.3 ab 11.0 abc 15.4 b 19.0 ab 18.6 ab 99.8 ab 44.5 ab 44.6 a A-2 4.3 ab 10.8 abc 15.3 b 19.1 ab 18.7 ab 102.5 ab 44.9 ab 43.8 ab A-3 3.3 abc 10.7 abc 15.2 b 19.9 a 18.7 ab 103.8 a 45.0 ab 43.4 abc A-4 3.0 abc 10.7 abc 15.2 b 20.0 a 17.2 ab 103.7 a 42.6 ab 41.1 d A-5 3.1 abc 11.0 abc 15.2 b 18.9 ab 17.0 b 101.7 ab 42.5 ab 41.8 cd B-1 3.7 abc 10.2 bc 15.8 ab 18.0 b 18.2 ab 98.2 b 41.2 b 42.0 bcd B-2 3.0 abc 11.6 ab 16.6 a 18.1 b 18.8 ab 99.3 ab 43.6 ab 43.9 a B-3 2.7 c 11.8 a 16.6 a 20.0 a 19.0 a 103.2 a 46.3 a 44.9 a B-4 2.9 bc 10.5 abc 16.5 a 18.2 ab 18.9 a 99.4 ab 44.5 ab 44.8 a B-5 4.5 a 9.9 c 16.5 a 18.2 ab 18.9 a 99.4 ab 44.4 ab 44.7 a 对照CK 4.5 a 10.3 abc 16.4 a 18.0 b 18.3 ab 101.3 ab 44.6 ab 44.0 a For the same variety, values followed by different lowercase letters within a column are significantly different at the 0.05 probability level among different treatments. Abbreviations of treatments are the same as those given in Table 1. N1-N4 denote the first internode to the fourth internode upward from the base, respectively. GCH: gravity center height; RGCH: ratio of gravity center height to plant height. 同一品种不同处理间标以不同小写字母的值在0.05水平上差异显著。处理缩写同表1。

表5 壮秆剂及用量对水稻各节间长度和株高的影响 Table 5 Effect of variety and application amount of stalk strengthening agent on internode length and plant height in rice

由表6可知, 随着壮秆剂A、B用量的增加茎秆粗度和茎壁厚度呈现先增加后减小的趋势, 其中A-3、A-4处理的N₂、N₃茎秆粗度与茎壁厚度显著高于对照。甬优2640的N₂、N₃茎秆粗度分别增加了20.62%、31.28%和20.75%、31.42%, 茎壁厚度分别增加了26.92%、21.10%和27.88、22.02%。南粳9108的N₂、N₃茎秆粗度分别增加了12.15%、7.08%和12.62%、7.60%, 茎壁厚度分别增加了7.00%、11.00%和14.63%、19.51%。结果表明壮秆剂A对水稻N₂、N₃节间茎秆粗度和茎壁厚度的影响要强于壮秆剂B, 其中A-3、A-4处理效果显著。

表6

Table 6

表6(Table 6)

表6 壮秆剂及用量对水稻各节间茎秆粗度和茎壁厚度的影响 Table 6 Effect of variety and application amount of stalk strengthening agent on the culm diameter and wall thickness in rice 品种 Variety 处理 Treatment 茎秆粗度 Culm diameter (cm) 茎壁厚度 Culm wall thickness (mm) N1 N2 N3 N4 N1 N2 N3 N4 甬优2640 Yongyou 2640 A-1 0.848 ab 0.796 abc 0.717 b 0.669 ab 1.16 b 1.05 ab 1.09 b 0.85 a A-2 0.922 a 0.812 abc 0.794 ab 0.733 ab 1.29 ab 1.07 ab 1.26 ab 1.02 a A-3 0.938 a 0.936 a 0.936 a 0.703 ab 1.34 ab 1.32 ab 1.32 a 1.06 a A-4 0.938 a 0.937 a 0.937 a 0.789 a 1.35 ab 1.33 a 1.33 a 1.06 a A-5 0.898 ab 0.929 ab 0.760 b 0.645 b 1.34 ab 1.32 ab 1.32 a 0.97 a B-1 0.755 b 0.834 abc 0.773 b 0.659 b 1.25 ab 1.21 ab 1.17 ab 0.91 a B-2 0.868 ab 0.884 abc 0.794 ab 0.669 ab 1.28 ab 1.26 ab 1.17 ab 1.00 a B-3 0.870 ab 0.899 abc 0.831 ab 0.672 ab 1.50 a 1.27 ab 1.27 ab 1.01 a B-4 0.830 ab 0.794 abc 0.746 b 0.661 b 1.37 ab 1.24 ab 1.21 ab 0.94 a B-5 0.748 b 0.760 c 0.740 b 0.652 b 1.20 ab 1.24 ab 1.16 ab 0.93 a 对照CK 0.808 ab 0.776 bc 0.713 b 0.634 b 1.13 b 1.04 b 1.09 b 1.06 a 品种 Variety 处理 Treatment 茎秆粗度 Culm diameter (cm) 茎壁厚度 Culm wall thickness (mm) N1 N2 N3 N4 N1 N2 N3 N4 南粳9108 Nanjing 9108 A-1 0.657 ab 0.648 bc 0.588 bc 0.514 ab 1.01 b 1.00 ab 0.93 abc 0.80 a A-2 0.672 ab 0.662 ab 0.588 bc 0.514 ab 1.03 ab 1.03 ab 0.93 abc 0.84 a A-3 0.680 ab 0.720 a 0.620 a 0.524 ab 1.24 ab 1.07 ab 0.94 ab 0.87 a A-4 0.702 ab 0.723 a 0.623 a 0.558 ab 1.27 ab 1.11 a 0.98 a 0.87 a A-5 0.701 ab 0.659 ab 0.613 ab 0.516 ab 1.23 ab 0.84 ab 0.89 abc 0.71 a B-1 0.770 ab 0.631 bc 0.566 c 0.506 ab 1.19 ab 0.74 b 0.69 d 0.68 a B-2 0.770 ab 0.680 ab 0.567 c 0.489 ab 1.20 ab 0.76 b 0.81 cd 0.71 a B-3 0.798 a 0.711 ab 0.619 ab 0.569 a 1.28 a 0.94 ab 0.83 bc 0.87 a B-4 0.721 ab 0.594 bc 0.567 c 0.475 b 1.24 ab 0.94 ab 0.83 bc 0.77 a B-5 0.716 ab 0.512 c 0.560 c 0.466 b 1.24 ab 0.92 ab 0.82 bc 0.77 a 对照CK 0.629 b 0.642 bc 0.579 c 0.507 ab 1.01 b 1.00 ab 0.82 c 0.69 a For the same variety, values followed by different lowercase letters within a column are significantly different at the 0.05 probability level among different treatments. Abbreviations of treatments are the same as those given in Table 1. N1-N4 denote the first internode to the fourth internode upward from the base, respectively. 同一品种不同处理间标以不同小写字母的值在0.05水平上差异显著。处理缩写同表1。

表6 壮秆剂及用量对水稻各节间茎秆粗度和茎壁厚度的影响 Table 6 Effect of variety and application amount of stalk strengthening agent on the culm diameter and wall thickness in rice

由表7可知, 随着壮秆剂A、B用量的增加节间干重和节间充实度都呈先增加后减小的趋势, 其中A-3、A-4处理的N₂、N₃节间充实度显著高于对照。甬优2640的N₂、N₃分别增加了37.91%、33.16%和41.26%、38.29%。南粳9108的N₂、N₃分别增加了11.33%、27.22%和18.50%、32.69%。结果表明壮秆剂A对水稻N₂、N₃节间充实度的影响强于壮秆剂B, 其中A-3、A-4处理节间充实度显著增加。

表7

Table 7

表7(Table 7)

表7 壮秆剂及用量对水稻各节间茎秆干重和充实度的影响 Table 7 Effect of variety and application amount of stalk strengthening agent on the internode dry weight and plumpness in rice 品种 Variety 处理 Treatment 节间干重 Dry weight of internode (g stem-1) 节间充实度 Plumpness of internode (mg cm-1) N1 N2 N3 N4 N1 N2 N3 N4 甬优2640 Yongyou 2640 A-1 0.162 0.340 0.401 0.512 38.571 c 37.778 c 28.643 abc 28.132 a A-2 0.164 0.342 0.410 0.563 42.051 bc 40.714 c 29.710 abc 28.434 a A-3 0.301 0.411 0.415 0.567 88.529 ab 50.122 ab 31.923 ab 28.209 a A-4 0.302 0.421 0.431 0.571 104.138 a 51.341 a 33.154 a 28.267 a A-5 0.212 0.363 0.429 0.443 70.667 abc 41.250 bc 26.159 bc 26.687 a B-1 0.146 0.371 0.382 0.406 44.242 bc 39.892 c 25.467 c 25.217 a B-2 0.182 0.374 0.391 0.431 56.875 bc 37.778 c 26.067 bc 24.078 a B-3 0.217 0.412 0.468 0.512 70.000 abc 40.392 c 29.809 abc 28.444 a B-4 0.201 0.337 0.379 0.484 60.909 abc 39.647 c 25.959 bc 28.304 a B-5 0.141 0.332 0.362 0.472 40.286 c 39.524 c 24.966 c 27.765 a 对照CK 0.125 0.338 0.374 0.451 36.667 c 36.344 c 23.974 c 28.188 a 南粳9108 Nanjing 9108 A-1 0.101 0.281 0.382 0.443 23.488 c 25.545 c 24.805 abc 23.316 a A-2 0.162 0.284 0.384 0.446 37.674 abc 26.296 bc 25.098 abc 23.351 a A-3 0.171 0.325 0.395 0.450 51.818 ab 30.374 ab 25.987 ab 23.438 a A-4 0.183 0.346 0.412 0.501 61.000 a 32.336 a 27.105 a 25.050 a A-5 0.157 0.317 0.381 0.433 50.645 ab 28.818 abc 25.066 abc 22.910 a B-1 0.102 0.271 0.386 0.372 27.568 bc 26.569 bc 21.266 bc 20.667 a B-2 0.111 0.311 0.355 0.395 37.000 abc 26.810 bc 21.386 bc 21.823 a B-3 0.152 0.317 0.357 0.493 56.296 a 26.864 bc 21.506 bc 24.650 a B-4 0.126 0.312 0.348 0.442 43.448 abc 29.714 abc 21.091 bc 24.286 a B-5 0.112 0.290 0.341 0.436 24.889 c 29.293 abc 20.667 c 23.956 a 对照CK 0.135 0.281 0.335 0.403 30.000 bc 27.282 bc 20.427 c 22.389 a For the same variety, values followed by different lowercase letters within a column are significantly different at the 0.05 probability level among different treatments. Abbreviations of treatments are the same as those given in Table 1. N1-N4 denote the first internode to the fourth internode upward from the base, respectively. 同一品种不同处理间标以不同小写字母的值在0.05水平上差异显著。处理缩写同表1。

表7 壮秆剂及用量对水稻各节间茎秆干重和充实度的影响 Table 7 Effect of variety and application amount of stalk strengthening agent on the internode dry weight and plumpness in rice

表8表明, 水稻基部节间的抗倒伏特性与茎秆物理性状关系密切。N₁、N₂、N₃、N₄节间倒伏指数与株高、重心高度、茎秆粗度、茎壁厚度、节间充实度呈一定程度的负相关, 其中壮秆剂A条件下N₁、N₂、N₃节间茎秆粗度、茎壁厚度和节间充实度与倒伏指数呈显著或极显著负相关, 壮秆剂B条件下N₁、N₂、N₃节间茎壁厚度与倒伏指数呈显著或极显著负相关。N₁、N₂、N₃节间长与倒伏指数呈一定程度的正相关, N₄节间长与倒伏指数呈负相关, 壮秆剂A条件下各节间倒伏指数与相对重心高度呈正相关, 壮秆剂B呈负相关。

表8

Table 8

表8(Table 8)

表8 倒伏指数与茎秆主要物理性状的相关系数 Table 8 Correlation coefficients between lodging index and main physical characteristics of culm 壮秆剂 Stalk strengthening agent 项目 Item 倒伏指数 Lodging index N1 N2 N3 N4 A 株高 Plant height -0.5241 -0.3883 -0.8717 * -0.4964 重心高度 GCH -0.1468 -0.0062 -0.5626 -0.1536 相对重心高度 RGCH 0.3115 0.3523 0.1856 0.2685 节间长 Internodes length 0.9473* * 0.6346 0.8021 -0.5684 茎秆粗 Culm diameter -0.8217* -0.9927* * -0.9425* * -0.6634 茎壁厚 Culm wall thickness -0.9253* * -0.9995* * -0.8760* -0.2738 节间充实度 Plumpness of internode -0.9519* * -0.8219* -0.9664* * 0.2619 B 株高 Plant height -0.5629 -0.0449 -0.0625 -0.1949 重心高度 GCH -0.8542* -0.3334 -0.4489 -0.1827 相对重心高度 RGCH -0.7083 -0.8349* -0.8502* -0.8151* 节间长 Internodes length 0.6738 0.1500 0.0433 -0.6390 茎秆粗 Culm diameter -0.7679 -0.5727 -0.7967 -0.8822* 茎壁厚 Culm wall thickness -0.8931* -0.9903* * -0.9590* * -0.6715 节间充实度 Plumpness of internode -0.9111* -0.7713 -0.8887* 0.2221 * and * * mean significant correlation at the 0.05 and 0.01 levels, respectively. N1-N4 denote the first internode to the fourth internode upward from the base, respectively. GCH: gravity center height; RGCH: ratio of gravity center height to plant height. * 和* * 分别表示在0.05和0.01水平上显著相关。

表8 倒伏指数与茎秆主要物理性状的相关系数 Table 8 Correlation coefficients between lodging index and main physical characteristics of culm

由此说明壮秆剂A主要是通过增加N₁、N₂、N₃节间茎秆粗度、茎壁厚度和节间充实度增强了抗倒伏能力, 壮秆剂B主要是增加N₁、N₂、N₃节间茎壁厚度来增强抗倒伏能力, 两者比较壮秆剂A效果更明显。

关于植物生长调节剂对水稻产量的影响, 王绍忠等^[27]研究发现可促进有效分蘖、增加每穗粒数, 提高水稻产量。陈娟等^[29]认为可促进植株生殖生长, 增加成穗率、千粒重、实粒数, 协调源、流、库之间的关系, 进而增产。关于硅对水稻产量的影响, 李卫国^[30]认为主要通过促进千粒重、结实率、穗粒数和有效穗。张国良等^[31]认为施用多效硅肥可以明显增加单位面积上群体的总颖花量和结实粒数, 提高成穗率。邓接楼等^[32]认为施加硅肥有利于水稻单位面积有效穗数和每穗的实粒数的增加。本研究表明随着壮秆剂用量的增加水稻产量呈先增后减趋势, 其中A-3处理产量显著增加。群体颖花量对增产的贡献最大, 每穗粒数的增加又是群体颖花量增加的直接原因, 壮秆剂A的增产效果优于B的原因在于千粒重的增加。壮秆剂A中含有硅使群体总颖花量显著增加, 同时每穗粒数、结实率、千粒重均有增加趋势, 这与前人研究结果基本一致。

植物生长调节剂对水稻抗倒伏能力有一定影响, 其作用机理是改善与倒伏有关的形态和生理性状。史春余等^[33]在水稻拔节初期施用助状素能显著缩短基部第1、第2节间长度并增加其质量。林志强等^[34]在两优培九上试验, 认为在水稻拔节期前施用立丰灵可以使节间缩短, 显著增强基部节间抗折力, 从而显著增强抗倒伏能力。张晶等^[35]认为施用硅肥的处理比未施用硅肥的对照的茎秆节间抗折力有一定程度的提高。朱纪谷^[36]认为使用过多效唑的田地没有出现水稻倒伏现象, 且水稻茎秆粗壮坚韧, 耐肥抗倒, 为水稻稳产、高产打下坚实的基础。房增国等^[37]认为施用多效唑能增强茎秆的抗折力。本研究表明随着壮秆剂用量的增加, 各节间倒伏指数呈先减后增趋势, 其中A-3、A-4处理的N₂、N₃倒伏指数显著小于对照。壮秆剂A主要是通过增加N₁、N₂、N₃节间茎秆粗度、茎壁厚度和节间充实度增强了抗倒伏能力, 壮秆剂B主要是增加N₁、N₂、N₃节间茎壁厚度来增强抗倒伏能力, 两者比较壮秆剂A效果更明显。壮秆剂A中含有硅与多效唑成分, 从而使节间抗折力显著增加, 这与前人关于硅和多效唑对抗倒伏影响的研究结果基本一致。

关于植物生长调节剂对水稻植株性状的影响, 陈娟等^[29]认为会对株高、穗长、节间长有所抑制; 彭忠华等^[27]认为能调节茎秆的生长, 增加其干物质积累, 为产量器官的形成提供较多物质。张国良等^[31]认为硅的施用能降低基部节间长度, 增加穗下节间长度, 从而增加株高。房增国等^[37]认为施用多效唑能缩短茎秆基部的第1、第2节间长度, 降低株高, 并且茎基粗也略有增加, 从而增强茎秆的抗折力。本研究表明随着壮秆剂A用量的增加, N₁、N₂、N₃长度先减小后增加, N₄和穗下节间长度先增加后减小, 株高、穗长、重心高度、茎秆粗度、茎壁厚度、节间充实度均呈先增后减趋势, 但相对重心高度先减后增。其中A-3、A-4处理对N₂、N₃的影响显著。因此壮秆剂中添加硅与多效唑, 能有效改善水稻的植株性状, 这与前人研究结果基本一致。