水稻Oryza sativa为一年生禾本科Gramineae稻属Oryza植物,在福建的种植面积和产量均占全省粮食种植总面积和总产量的首位,是我省最主要的粮食作物[1]。近年来,随着经济发展、人口增长和人民生活水平的提高,如何提高水稻产量和品质问题已引起社会各方面的关注和探讨。植物生长调节剂是一类能够直接通过植物激素系统调控其生长、发育和衰老进程的活性物质,在适宜浓度下能有效地促进作物生长,增强作物的抗逆能力,减少农药使用,提高作物产量及品质,且用量小、见效快、效益高、残留风险低[2, 3]。为此,本研究以福清市融城镇的水稻种植基地为试验点,研究目前市面上3种常用的植物生长调节剂对水稻产量和品质的影响情况,以期明确不同植物生长调节剂在水稻生产中的施用效果,为水稻高产优质栽培中生长调节剂的安全、高效应用提供技术支持,推动福建省水稻产业的健康与可持续发展。
1 材料与方法 1.1 供试材料供试药剂为目前市场上常用的3种植物生长调节剂,包括80%赤霉酸可溶粒剂(Gibberellic acid,上海悦联化工有限公司)、4%糠氨基嘌呤水剂(Furfurylamino purine,湖北省天门易普乐农化有限公司)和0.4%芸苔素内酯·赤霉酸水剂(Brassinolide·gibberellic acid,陕西韦尔奇作物保护有限公司)。供试水稻基地位于福清市融城镇,种植品种为“佳优164”,基地土壤为稻田土,肥力中等偏高,2014年8月8日开始溶田,8月9日耙平,无施基肥,移栽时间8月11日,每丛3本,株行距为18 cm×18 cm,秧龄28 d,移栽10 d每667 m2用60%丁草胺乳油100 mL拌5 kg尿素撒施除草,移栽30 d每667 m2撒施15 kg尿素,后正常栽培管理,但不追施其他生长调节剂和叶面肥。
1.2 试验方法2014年9月3日(水稻分蘖期),选取生长趋势相对一致的水稻田,参照GB/T 17980.140-2004《农药田间药效试验准则(二)第140部分:水稻生长调节剂试验》[4]及厂家推荐的使用浓度范围,分别设80%赤霉酸可溶粒剂1 666、2 500、3 333和5 000倍液,4%糠氨基嘌呤水剂500、600、1 000、1 400倍液及0.4%芸苔素内酯·赤霉酸水剂600、800、1 200和1 600倍液3组处理,每组处理均设1个清水对照CK;每组处理1个大区200 m2,其内每小区20 m2,4次重复,按随机区组排列,大区之间和小区之间均设有隔离带,设置独立排灌水;后用MATABI-16型喷雾器对小区进行均匀喷雾施药1次,9月27日(水稻孕穗期)再施药1次,用水量675 L·hm-2,其他按正常栽培管理;水稻收获时,采用绝对值调查法于各小区随机抽取5丛进行考种,调查有效穗数、穗粒数、结实率和千粒重,再测定每小区实际产量(每小区收获装袋后鲜重),并参照GB/T 15683-2008《大米 直链淀粉含量的测定》[5]测定水稻的淀粉含量,据此分析比较每种植物生长调节剂对水稻产量和品质的提高效果;同时参照GB/T 17980.140-2004[4]评价药害情况,筛选出各自适宜的田间使用浓度。
1.3 数据统计与分析在DPS v7.05数据处理系统软件上,对每种生长调节剂不同处理浓度的水稻效穗数、穗粒数、结实率、千粒重、实际产量和淀粉含量的数据分别进行反正弦转换,利用Duncan氏新复极差法进行多重比较,显著水平设定为P=0.05[6]。
2 结果与分析 2.1 80%赤霉酸可溶粒剂对水稻产量和品质的影响从表 1可知,水稻施用4种稀释倍数的80%赤霉酸可溶粒剂后,产量和品质均明显提高;其中有效穗数、结实率、千粒重、实际产量和淀粉含量的提高结果均随稀释倍数的升高呈先上升后下降趋势,而穗粒数的提高较平稳。有效穗数,以2 500倍液最多,达14.45穗·丛-1,显著多于CK;后依次为3 333、5 000和1 600倍液,与CK差异不显著。穗粒数,4种稀释倍数均较多,达110.22~112.43粒·穗-1,相互间差异不显著,且显著多于CK。结实率和千粒重,2 500和3 333倍液均较高,分别为88.45%、88.23%和29.69、29.11 g,显著高于CK;其次分别为1 666和5 000倍液,与CK差异不显著。实际产量,以3 333倍液最高,达17.80 kg,显著多于CK;后依次为2 500、5 000和1 600倍液,与CK差异不显著。淀粉含量,1 666、2 500和3 333倍液均较高,达13.34%~13.43%,显著高于CK;其次为5 000倍液,与CK差异不显著。综合比较以上各个指标并结合成本,80%赤霉酸可溶粒剂2 500~3 333倍液对水稻的产量和品质的提高效果均较好,且均未对水稻产生不良影响,植株生长及产量均正常,推荐田间使用。
从表 2可知,水稻施用4种稀释倍数的4%糠氨基嘌呤水剂后,产量和品质均有不同程度的提高。有效穗数以600倍液最多,达14.85穗·丛-1,显著多于CK;后依次为500、1 000和1 400倍液,与CK差异不显著。穗粒数,4种稀释倍数均较多,达109.85~112.06粒·穗-1,相互间差异不显著,且显著多于CK。结实率和实际产量,500和600倍液均较高,分别为86.87%、87.37%和17.90、17.93 kg,显著高于CK;其次分别为1 000和1 400倍液,与CK差异不显著。千粒重,600和1 000倍液匀较高,分别为30.06 g和29.48 g,显著高于CK;其次分别为500和1 400倍液,与CK差异不显著。淀粉含量,500、600和1 000倍液均较高,达13.37%~13.46%,显著高于CK;其次是1 400倍液,与CK差异不显著。综合比较以上各个指标,4%糠氨基嘌呤水剂500~1 000倍液对水稻的产量和品质的提高效果均较好,且均未对水稻产生不良影响,植株生长及产量均正常;但结合成本,田间推荐使用600~1 000倍液即可。
从表 3可知,水稻施用4种稀释倍数的0.4%芸苔素内酯·赤霉酸水剂后,产量和品质也有不同程度提高。有效穗数和结实率均以600倍液最多,分别达14.28穗·丛-1和89.25%,显著多于CK;其次分别为800、1 200和1 600倍液,与CK差异不显著。穗粒数600和1 200倍液均较多,分别为111.32和111.83粒·穗-1,显著多于CK;其次分别为800和1 600倍液,与CK差异不显著。千粒重,4种稀释倍数均较高,达28.39~29.23 g,相互间且与CK差异不显著。实际产量以800倍液最高,达17.63 kg,显著多于CK;后依次是1 200、1 600和600倍液,与CK差异不显著。淀粉含量800、1 200和1 600倍液均较高,达13.37%~13.45%,显著多于CK;其次是600倍液,与CK差异不显著。综合比较以上各个指标,0.4%芸苔素内酯·赤霉酸水剂600~1 200倍液对水稻的产量和品质的提高效果均较好,且均未对水稻产生不良影响,植株生长及产量均正常;但结合成本,田间推荐使用800~1 200倍液即可。
水稻是福建省最主要的粮食作物,如何提高其产量和品质目前已成为社会各方面的关注和探讨的主要问题[1]。近年来,国内外学者在水稻产量和品质研究的基础上,提出可以实现水稻高产优质生产的几种方法:一是选育高产优质品种,但由于优质米品种在产量方面还不如杂交稻和常规稻高产,此方法在短时间内难以实现;二是品种的合理布局和季节调节,但因受耕作制度、前后茬连接等条件的制约,此方法的调节效果非常有限;三是通过人工调控,特别是植物生长调节剂调控,进行营养和生理调节,减弱或消除不利因子对水稻产量和品质的影响,该方法是目前一条比较有效的途径,主要是由于植物生长调节剂能影响植物生长发育的每个阶段,几乎与植物的每个生理代谢(如光合作用、呼吸作用、蒸腾作用物质吸收与运转及气孔开闭等)密切相关,且用量小、速度快、效益高、残毒少[7]。
据此,本研究分析比较了80%赤霉酸可溶粒剂、4%糠氨基嘌呤水剂和0.4%芸苔素内酯·赤霉酸水剂3种目前市面上常用的植物生长调节剂对水稻产量和品质的影响情况,发现3种植物生长调节剂均能提高水稻的产量和品质,80%赤霉酸可溶粒剂2 500~3 333倍液、4%糠氨基嘌呤水剂600~1 000倍液和0.4%芸苔素内酯·赤霉酸水剂800~1 200倍液的提高效果均较好,成本适宜,无药害产生,对水稻安全;同时,要及时抓住施药适期,在水稻分蘖期和孕穗期时使用,进一步提高增产增质效果。
本研究虽然初步明确了3种植物生长调节剂对水稻产量和品质的提高效果,但由于不同药剂作用机制互不相同,因此后续有必要进一步探讨所筛选药剂对水稻生理代谢功能及营养成分和保护酶的影响机制;同时,探讨植物生长调节剂与品种选育、布局和季节调节等措施相结合使用,为提高水稻产量和品质提供技术支持。
[1] | 福建省统计局.福建统计年鉴-2015[DB/OL].(2015-08-03)[2015-12-28]. http://www.stats-fj.gov.cn/tongjinianjian/dz2015/index-cn.htm.(2) |
[2] | 罗举,胡阳,胡国文,等.新型植物生长调节剂赤霉素·吲哚乙酸·芸苔素(碧护)在水稻上的应用[J].农化市场十日讯,2013,(14):40-41.(1) |
[3] | 易书佳,孔祥清,徐宇,等.植物生长调节剂混用对水稻同化物及三种保护酶的影响[J].黑龙江八一农垦大学学报,2014,26(6):11-15.(1) |
[4] | 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局,中国国家标准化管理委员会.GB/T 17980.140-2004 农药田间药效试验准则(二)第140部分:水稻生长调节剂试验[S].(2011-08-20)[2015-07-15].(2) |
[5] | 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局,中国国家标准化管理委员会.GB/T 15683-2008 大米 直链淀粉含量的测定[S].(2014-09-22)[2015-07-15].(1) |
[6] | 唐启义.DPS数据处理系统:实验设计、统计分析及数据挖掘 [M].第2版. 北京:科学出版社,2010.(1) |
[7] | 吴冬云.植物生长调节剂对水稻品质的影响及其机制[D].广州:华南师范大学,2003.(1) |