第4期 范存留等:钾、硅肥处理对杂交水稻Ⅱ优838抗倒伏性的作用研究 茎秆抗倒伏性随施用硅肥浓度的増加先升后降,茎N节的物质输岀可能是提高水稻抗倒伏性的重要 秆物理性状呈现明显的下降趋势,较好的处理效果手段 大多集中在120,180kg/hm2处理水平下.120kg 综上所述,增施钾肥和硅肥对水稻茎秆基部节 hm处理茎秆抗折力显著增加154.05%,而倒伏指间抗倒伏特性影响显著生产中在水稻拔节期增施 数显著减少60.97%,抗倒伏能力显著强于对照.本钾肥125kg/hm2和硅肥120~180kg/hm2,能显著 硏究结果说明,施用硅肥能够使得水稻茎秆物质储提髙茎秆抗折力,使得茎秆节间增厚,茎秆维管束 藏量增加,提高茎秆抗倒伏能力,且对茎秆抗倒伏面积增大,充实度增加,可有效提高水稻抗倒伏性 特性的影响并未随施用浓度的增加而增加,最优的参考文献 硅肥施用质量浓度为120kg/hm2和80 3、3水稻茎秆解剖结果及化学成分对抗倒伏特性[1]程式华,胡培松中国水稻科技发展战略[J中国水 的影响茎秆解剖结构直接影响着水稻的抗倒伏 稻科学,2008,22(3):223-26. 性,主要体现在厚壁组织的发育水平、维管束数目、 CHENG S H, HU P S Development strategy of rice sci- 髓腔的大小等均能影响茎秆物理性状。茎秆维管 ence hnology in China[J] 束数目,厚壁组织细胞层数,木质化程度以及皮层 2008,22(3):223-226 纤维组织的厚度都与水稻茎秆的抗折力和抗倒伏[2]FAO. Statistical databases [ DB] Food and Agriculture Organization( FAO)of the United Nations, Rome, 2004. 能力呈显著正相关妈.一般认为,抗倒性强的水稻[3] BERZONSKY WA, HAWKJ A, PIZZOLATOT D,e 其茎秆粗壮,机械组织充实,维管束数量多、面积 大,木质化程度高且解剖结构合理3-.本研究 中,施用钾肥和硅肥能够显著改善茎秆维管束系 low stalk crashing strengthen[J]. Crop Sci, 1986 统,提高抗倒伏特性,这与前人的研究结果相 482-488. 致 [4]张忠旭,陈温福,杨振玉,等水稻抗倒伏能力与茎秆 茎秆的化学成分与抗倒伏特性关系密切纤维 物理性状的关系及其对产量的影响[J]沈阳农业大 素作为细胞壁的重要组成成分,可以显著提高茎秆 学学报,1999,30(2):81 的支撑组织强度和抗倒伏性。郭玉华研究结果 ZHANG ZX. CHEN W F YANG ZY. et al. Effect of 表明茎秆基部节间的纤维素含量与抗折力呈显著 lodging resistance on yield and its relationship with 正相关同时,植株茎秆木质素的含量也会影响其 stalk physical characteristics [J]. Journal of Shenyang 茎秆强度.0kawa的研究发现水稻茎秆基部节 Agricultral University, 1999, 30(2): 81-85 [5]杨世民,谢力,郑顺林,等氮肥水平和栽插密度对杂 间的木质素含量与抗折力同样存在相关性因此, 交稻茎秆理化特性与抗倒伏性的影响[J].作物学 木质素含量与茎秆强度的关系也比较密切在本试 2009,35(1):93-103. 验中,施用一定浓度的钾肥和硅肥均可以提高水稻 YANG S M. XIE L ZHENG S L et al. Effects of nitro- 基部节间的纤维素和木质素含量但施用浓度过大 an 有可能会抑制水稻的正常生理代谢,反而降低基部 chemical characteristics and lodging resistance of culms 节间的化学成分含量;同时本试验发现,在不同处 in hybrid rice[J]. Acta Agronomica Sinica, 2009, 35 理中基部N2节的纤维素含量几乎都较N3、N4节 (1):93-103 低一些并且,不同种类肥料对茎秆节间木质素含[6] HIRANO K, OKUNO A, HOBO T, et al. Utilization of 量的作用节位不同,钾肥对基部N3节间作用最 stiff culm trait of mos1 mutant for increased lod 大,而硅肥则对N2节间作用最大施用钾肥和硅肥 ing resistance[J]. Plos One, 2014, 9(7): 1-9 后茎秆灰分含量随节位的升高而增加,具体表现为[7]莫永生,蔡中全水稻株高、基部第二伸长节间茎粗和 茎壁厚的初步遗传分析[J].植物遗传资源学报 N2<N3<N4在生产上水稻倒伏基本上是在茎基部 2007,8(1):91-94. 出现折断引起的倒伏,此节位基本在N2左右因此 MO Y S, CAI Z Q. Genetic analysis for culm height N2虽然具备较高的抗折力,但水稻生育后期物质 在穗部大量积累,基部N2节物质输出过多导致水 culm diameter and wall thickness of 2 d elongation in- ternode in 6 rice combinations[J]Journal of Plant Ge- 稻最容易从此节位折断.因此通过改良水稻基部 tic resources,2007,8(1):91-94.茎秆抗倒伏性随施用硅肥浓度的增加先升后降，茎 秆物理性状呈现明显的下降趋势，较好的处理效果 大多集中在 １２０，１８０ ｋｇ ／ ｈｍ ２ 处理水平下． １２０ ｋｇ ／ ｈｍ ２处理茎秆抗折力显著增加 １５４．０５％，而倒伏指 数显著减少 ６０．９７％，抗倒伏能力显著强于对照．本 研究结果说明，施用硅肥能够使得水稻茎秆物质储 藏量增加，提高茎秆抗倒伏能力，且对茎秆抗倒伏 特性的影响并未随施用浓度的增加而增加，最优的 硅肥施用质量浓度为 １２０ ｋｇ ／ ｈｍ ２和 １８０ ｋｇ ／ ｈｍ ２ ． ３．３ 水稻茎秆解剖结果及化学成分对抗倒伏特性 的影响 茎秆解剖结构直接影响着水稻的抗倒伏 性，主要体现在厚壁组织的发育水平、维管束数目、 髓腔的大小等均能影响茎秆物理性状。 茎秆维管 束数目，厚壁组织细胞层数，木质化程度以及皮层 纤维组织的厚度都与水稻茎秆的抗折力和抗倒伏 能力呈显著正相关［３６］ ．一般认为，抗倒性强的水稻 其茎秆粗壮，机械组织充实，维管束数量多、面积 大，木质化程度高且解剖结构合理［３７－３８］ ． 本研究 中，施用钾肥和硅肥能够显著改善茎秆维管束系 统，提高抗倒伏特性，这与前人的研究结果相一 致［２５，２９］ ． 茎秆的化学成分与抗倒伏特性关系密切．纤维 素作为细胞壁的重要组成成分，可以显著提高茎秆 的支撑组织强度和抗倒伏性。 郭玉华［１１］ 研究结果 表明茎秆基部节间的纤维素含量与抗折力呈显著 正相关．同时，植株茎秆木质素的含量也会影响其 茎秆强度．Ｏｏｋａｗａ ［３９］ 的研究发现水稻茎秆基部节 间的木质素含量与抗折力同样存在相关性．因此， 木质素含量与茎秆强度的关系也比较密切．在本试 验中，施用一定浓度的钾肥和硅肥均可以提高水稻 基部节间的纤维素和木质素含量．但施用浓度过大 有可能会抑制水稻的正常生理代谢，反而降低基部 节间的化学成分含量；同时本试验发现，在不同处 理中基部 Ｎ２ 节的纤维素含量几乎都较 Ｎ３、Ｎ４ 节 低一些．并且，不同种类肥料对茎秆节间木质素含 量的作用节位不同，钾肥对基部 Ｎ３ 节间作用最 大，而硅肥则对 Ｎ２ 节间作用最大．施用钾肥和硅肥 后茎秆灰分含量随节位的升高而增加，具体表现为 Ｎ２＜Ｎ３＜Ｎ４．在生产上水稻倒伏基本上是在茎基部 出现折断引起的倒伏，此节位基本在 Ｎ２ 左右．因此 Ｎ２ 虽然具备较高的抗折力，但水稻生育后期物质 在穗部大量积累，基部 Ｎ２ 节物质输出过多导致水 稻最容易从此节位折断．因此通过改良水稻基部 Ｎ２ 节的物质输出可能是提高水稻抗倒伏性的重要 手段． 综上所述，增施钾肥和硅肥对水稻茎秆基部节 间抗倒伏特性影响显著．生产中在水稻拔节期增施 钾肥 １２５ ｋｇ ／ ｈｍ ２和硅肥 １２０ ～ １８０ ｋｇ ／ ｈｍ ２ ，能显著 提高茎秆抗折力，使得茎秆节间增厚，茎秆维管束 面积增大，充实度增加，可有效提高水稻抗倒伏性． 参考文献： ［１］ 程式华，胡培松．中国水稻科技发展战略［ Ｊ］．中国水 稻科学，２００８，２２（３）：２２３⁃２２６． ＣＨＥＮＧ Ｓ Ｈ，ＨＵ Ｐ Ｓ．Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｓｔｒａｔｅｇｙ ｏｆ ｒｉｃｅ ｓｃｉ⁃ ｅｎｃｅ ａｎｄ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎ Ｃｈｉｎａ［ Ｊ］．Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊ Ｒｉｃｅ Ｓｃｉ， ２００８，２２（３）：２２３⁃２２６． ［２］ ＦＡＯ． Ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌ ｄａｔａｂａｓｅｓ ［ＤＢ］． Ｆｏｏｄ ａｎｄ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ（ＦＡＯ）ｏｆ ｔｈｅ Ｕｎｉｔｅｄ Ｎａｔｉｏｎｓ，Ｒｏｍｅ，２００４． ［３］ ＢＥＲＺＯＮＳＫＹ Ｗ Ａ，ＨＡＷＫ Ｊ Ａ，ＰＩＺＺＯＬＡＴＯ Ｔ Ｄ，ｅｔ ａ１．Ａｎａｔｏｍｉｃａｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｔｈｒｅｅｅ ｉｎｂｒｅｄ ｌｉｎｅｄ ａｎｄ ｔｗｏ Ｍａｉｚｅ ｓｙｎｔｈｅｔｉｃｓ ｒｅｃｕｒｒｅｎｔｌｙ ｓｅｌｅｃｔｅｄ ｆｏｒ ｈｉｓｈ ａｎｄ ｌｏｗ ｓｔａｌｋ ｃｒａｓｈｉｎｇ ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎ ［ Ｊ］． Ｃｒｏｐ Ｓｃｉ，１９８６，２６： ４８２⁃４８８． ［４］ 张忠旭，陈温福，杨振玉，等．水稻抗倒伏能力与茎秆 物理性状的关系及其对产量的影响［Ｊ］．沈阳农业大 学学报，１９９９，３０（２）：８１⁃８５． ＺＨＡＮＧ Ｚ Ｘ，ＣＨＥＮ Ｗ Ｆ，ＹＡＮＧ Ｚ Ｙ，ｅｔ ａｌ．Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｌｏｄｇｉｎｇ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｏｎ ｙｉｅｌｄ ａｎｄ ｉｔｓ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｗｉｔｈ ｓｔａｌｋ ｐｈｙｓｉｃａｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ［ Ｊ］． Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｓｈｅｎｙａｎｇ Ａｇｒｉｃｕｌｔｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，１９９９，３０（２）：８１⁃８５． ［５］ 杨世民，谢 力，郑顺林，等．氮肥水平和栽插密度对杂 交稻茎秆理化特性与抗倒伏性的影响［ Ｊ］．作物学 报，２００９，３５（１）：９３⁃１０３． ＹＡＮＧ Ｓ Ｍ，ＸＩＥ Ｌ，ＺＨＥＮＧ Ｓ Ｌ，ｅｔ ａｌ．Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｎｉｔｒｏ⁃ ｇｅｎ ｒａｔｅ ａｎｄ ｔｒａｎｓｐｌａｎｔｉｎｇ ｄｅｎｓｉｔｙ ｏｎ ｐｈｙｓｉｃａｌ ａｎｄ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ａｎｄ ｌｏｄｇｉｎｇ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｏｆ ｃｕｌｍｓ ｉｎ ｈｙｂｒｉｄ ｒｉｃｅ ［ Ｊ］． Ａｃｔａ Ａｇｒｏｎｏｍｉｃａ Ｓｉｎｉｃａ， ２００９， ３５ （１）：９３⁃１０３． ［６］ ＨＩＲＡＮＯ Ｋ，ＯＫＵＮＯ Ａ，ＨＯＢＯ Ｔ， ｅｔ ａｌ． Ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｔｉｆｆ ｃｕｌｍ ｔｒａｉｔ ｏｆ ｒｉｃｅ ｓｍｏｓ１ ｍｕｔａｎｔ ｆｏｒ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｌｏｄｇ⁃ ｉｎｇ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ［Ｊ］．Ｐｌｏｓ Ｏｎｅ，２０１４，９（７）：１⁃９． ［７］ 莫永生，蔡中全．水稻株高、基部第二伸长节间茎粗和 茎壁厚的初步遗传分析［ Ｊ］． 植物遗传资源学报， ２００７，８（１）：９１⁃９４． ＭＯ Ｙ Ｓ，ＣＡＩ Ｚ Ｑ． Ｇｅｎｅｔｉｃ ａｎａｌｙｓｉｓ ｆｏｒ ｃｕｌｍ ｈｅｉｇｈｔ， ｃｕｌｍ ｄｉａｍｅｔｅｒ ａｎｄ ｗａｌｌ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｏｆ ２ ｎｄ ｅｌｏｎｇａｔｉｏｎ ｉｎ⁃ ｔｅｒｎｏｄｅ ｉｎ ６ ｒｉｃｅ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｓ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｐｌａｎｔ Ｇｅ⁃ ｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ，２００７，８（１）：９１⁃９４． 第 ４ 期 范存留等：钾、硅肥处理对杂交水稻Ⅱ优 ８３８ 抗倒伏性的作用研究 ６２９