水分管理和钾肥施用对水稻产量和抗倒伏性的影响

doi:10.16035/j.issn.1001-7283.2019.01.021

摘要/Abstract

摘要：

探讨不同水分和钾肥管理对水稻产量和抗倒伏性的影响,为寒地水稻生产合理进行水分和钾肥管理提供理论依据。以当地主栽水稻品种龙粳31为材料,在淹水灌溉和干湿交替灌溉2种水分管理模式下,比较不施钾、钾肥基施和基肥∶穗肥=5∶5等3种钾肥管理形成的水稻群体,研究其对水稻产量和倒伏性能的影响。2种水分管理方式比较,干湿交替灌溉平均产量为8.33t/hm ²,比淹水灌溉增产3.48%;干湿交替处理有利于水稻植株重心高度降低,第1节（N1）、第2节（N2）节间长度缩短,单位节间干重增加,从而提高节间抗折力,N1、N2、第3节（N3）节间倒伏指数分别降低了13.23%、17.48%和15.27%。3种钾肥管理方式比较,施钾可以显著提高产量,产量表现为基肥∶穗肥=5∶5>钾肥基施>不施钾;钾可以促进水稻株高、鲜重、节间粗、茎壁厚、单位节间干重和节间抗折力提高,从而提高抗倒伏性能,3种钾肥管理水稻植株N1、N2、N3节间倒伏指数均为基肥∶穗肥=5∶5<钾肥基施<不施钾;对比于不施钾,钾肥基施处理N1、N2、N3节间倒伏指数分别降低了22.27%、22.04%和27.53%,基肥∶穗肥=5∶5处理N1、N2、N3节间倒伏指数分别降低了34.56%、35.48%和41.01%。结果表明通过干湿交替水分管理配合合理的钾肥管理可以明显提高水稻产量和降低植株倒伏风险。

关键词: 水分管理, 钾肥管理, 寒地水稻, 产量, 抗倒伏性

Abstract:

The purpose of this paper is to discuss the effects of different water and potash management on rice to provide a theoretical basis of water and potash management for rice production in cold area. A local rice variety Longjing 31 was used as the testing material, to compare the effects of three potash management methods (no potash fertilizer, basal potash fertilizer and basal fertilizer:heading stage fertilizer=5:5) on grain yield and lodging resistance under the mode of flood irrigation and dry-wet alternate irrigation.When comparing the two modes of water management, the average yield of dry-wet alternate management was 8.33t/hm ², which was 3.48% more than that of the flood irrigation. The treatment of dry-wet alternate irrigation was beneficial to the low gravity of rice plants. The first basal internode (N1) and second basal internode (N2) shortened the dry weight per unit length of internode increase, thereby increasing the internode folding resistance, N1, N2, and third basal internode (N3) lodging index decreased by 13.23%, 17.48% and 15.27%, respectively. Comparing three potash management methods, potassium could significantly increase yield, the yield followed a trend of basal fertilizer:heading stage fertilizer=5:5>basal potash fertilizer>no potash fertilizer; Potassium could promote the height, fresh weight, internode diameter, culm wall thickness, dry weight per unit length of internode and breaking resistance, thus improving the anti-lodging performance. The lodging index of N1, N2, N3 in the potash fertilizer management was basal fertilizer:heading stage fertilizer=5:5>basal potash fertilizer>no potash fertilizer. Compared with no potash fertilizer, the lodging index of N1, N2 and N3 in basal potash fertilizer treatment decreased by 22.27%, 22.04% and 27.53%, respectively. Basal fertilizer:heading stage fertilizer=5:5 treatment decreased by 34.56%, 35.48% and 41.01%, respectively. The results showed that dry-wet alternate irrigation and reasonable management of potash fertilizer could significantly improve grain yield and lodging resistance.

Key words: Water management, Potash fertilizer management, Rice in cold area, Yield, Lodging resistance

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图/表 5

表1

图1

表2

表3

表4

参考文献 25

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年份 Year	水分处理 Water treatment	钾肥处理 Potash treatment	有效穗数 (×10⁴/hm²) Effective panicles	穗粒数 Grains per panicle	千粒重(g) 1000-grain weight	结实率(%) Filled grain rate	理论产量 (t/hm²) Theoretical yield	实际产量 (t/hm²) Actual yield
2015	淹水灌溉FI	不施钾NPF	487.14c	83.25c	24.26f	75.90c	7.47e	7.11e
		钾肥基施BPF	493.99b	89.75b	25.13d	81.17b	9.04c	8.54c
		基肥∶穗肥=5∶5 BF∶HSF=5∶5	497.74a	89.58b	25.95a	81.23b	9.40b	8.82b
	干湿交替DWAI	不施钾NPF	483.22d	84.03c	24.90e	76.46c	7.73d	7.23d
		钾肥基施BPF	494.32ab	90.45ab	25.35c	82.93a	9.40b	8.82b
		基肥∶穗肥=5∶5 BF∶HSF=5∶5	496.13a	90.91a	25.61b	83.25a	9.61a	9.02a
2016	淹水灌溉FI	不施钾NPF	488.89bc	82.38d	23.78e	76.90d	7.36f	7.04f
		钾肥基施BPF	491.53b	88.80c	24.68d	81.57c	8.79d	8.23d
		基肥∶穗肥=5∶5 BF∶HSF=5∶5	496.57a	89.59b	24.89c	82.46b	9.13c	8.58c
	干湿交替DWAI	不施钾NPF	482.32d	82.13d	24.82cd	77.42d	7.61e	7.12e
		钾肥基施BPF	490.30b	90.43a	25.38b	83.40a	9.39b	8.82b
		基肥∶穗肥=5∶5 BF∶HSF=5∶5	491.60b	90.14ab	25.93a	83.73a	9.60a	8.98a

年份 Year	水分处理 Water treatment	钾肥处理 Potash treatment	节间粗(mm) Internode diameter			茎壁厚度(mm) Culm wall thickness			节间干重(g) Dry weight of internode			单位长度节间干重(mg/cm) Dry weight per unit length of internode
年份 Year	水分处理 Water treatment	钾肥处理 Potash treatment	N1	N2	N3	N1	N2	N3	N1	N2	N3	N1	N2	N3
2015	淹水灌溉FI	不施钾NPF	4.08b	3.12b	2.89c	0.60bc	0.54b	0.43a	0.09a	0.10c	0.14a	22.55b	7.24c	3.40a
		钾肥基施BPF	4.38a	3.26a	3.01ab	0.63bc	0.59a	0.45a	0.09a	0.11bc	0.14a	26.75a	8.05b	3.38a
		基肥∶穗肥=5∶5 BF∶HSF=5∶5	4.40a	3.29a	3.06a	0.65a	0.61a	0.46a	0.09a	0.12ab	0.14a	27.03a	8.38b	3.33a
	干湿交替DWAI	不施钾NPF	4.10b	3.13b	2.93bc	0.59c	0.53b	0.41a	0.07b	0.10c	0.14a	27.97a	7.56c	3.34a
		钾肥基施BPF	4.36a	3.27a	3.02ab	0.62bc	0.58ab	0.44a	0.07b	0.12a	0.14a	27.15a	8.90a	3.37a
		基肥∶穗肥=5∶5 BF∶HSF=5∶5	4.39a	3.26a	3.03a	0.65ab	0.60a	0.46a	0.071b	0.12a	0.14a	28.28a	8.97a	3.39a
2016	淹水灌溉FI	不施钾NPF	4.05c	3.10b	2.81b	0.58b	0.56b	0.42ab	0.09a	0.10b	0.14a	23.15b	7.04c	3.34a
		钾肥基施BPF	4.28b	3.21a	2.97a	0.62ab	0.57b	0.43ab	0.09b	0.12a	0.14a	23.96b	8.26b	3.37a
		基肥∶穗肥=5∶5 BF∶HSF=5∶5	4.29b	3.23a	3.03a	0.65a	0.60a	0.46a	0.09ab	0.12a	0.14a	24.90ab	8.29b	3.32a
	干湿交替DWAI	不施钾NPF	4.01c	3.10b	2.81b	0.59b	0.55b	0.41b	0.06c	0.10b	0.14a	26.18a	7.45c	3.35a
		钾肥基施BPF	4.38ab	3.26a	3.03a	0.58b	0.56b	0.43ab	0.07c	0.12a	0.14a	26.06a	8.69ab	3.35a
		基肥∶穗肥=5∶5 BF∶HSF=5∶5	4.42a	3.28a	3.03a	0.64a	0.60a	0.46a	0.06c	0.12a	0.14a	25.81a	8.92a	3.31a

年份 Year	水分处理 Water treatment	钾肥处理 Potash treatment	抗折力(N) Breaking resistance			弯曲力矩(cm·g) Bending moment			倒伏指数 Lodging index
年份 Year	水分处理 Water treatment	钾肥处理 Potash treatment	N1	N2	N3	N1	N2	N3	N1	N2	N3
2015	淹水灌溉FI	不施钾NPF	4.32e	3.28e	2.11e	722.85b	689.87b	573.16c	163.85a	205.94a	265.80a
		钾肥基施BPF	5.42c	4.27c	3.08c	751.46a	724.23a	605.08ab	135.97c	166.35c	192.35c
		基肥∶穗肥=5∶5 BF∶HSF=5∶5	5.63b	4.76b	3.31b	751.27a	723.26a	602.86ab	130.76d	148.99d	178.28d
	干湿交替DWAI	不施钾NPF	4.61d	4.00d	2.45d	724.45b	703.47b	591.62b	153.89b	172.56b	236.97b
		钾肥基施BPF	5.70b	4.82b	3.11c	748.74a	727.74a	613.09a	128.77d	147.86d	192.99c
		基肥∶穗肥=5∶5 BF∶HSF=5∶5	7.97a	6.41a	4.89a	751.90a	730.62a	615.41a	92.49e	111.70e	123.43e
2016	淹水灌溉FI	不施钾NPF	4.02f	2.96e	2.03f	721.32b	688.41b	571.71c	175.70a	227.75a	276.45a
		钾肥基施BPF	5.32d	4.22c	2.99d	753.80a	723.65a	604.64a	138.86c	167.91c	198.26c
		基肥∶穗肥=5∶5 BF∶HSF=5∶5	6.78c	5.06b	3.51c	758.76a	728.10a	607.66a	109.62d	140.92d	169.50d
	干湿交替DWAI	不施钾NPF	4.32e	3.61d	2.37e	719.38b	699.35b	588.10b	163.07b	190.02b	242.84b
		钾肥基施BPF	6.89b	5.15b	3.84b	750.21a	729.11a	614.87a	106.71e	138.66d	157.06e
		基肥∶穗肥=5∶5 BF∶HSF=5∶5	7.63a	6.40a	4.59a	752.82a	732.08a	617.09a	96.74f	112.15e	131.74f

年份 Year	处理Treatment	抗折力Breaking resistance (N)			倒伏指数Lodging index
年份 Year	处理Treatment	N1	N2	N3	N1	N2	N3
2015	株高Plant height	0.386	0.392	0.394	-0.402	-0.409	-0.451
	鲜重Fresh weight	0.611^**	0.624^**	0.638^**	-0.635^**	-0.63^**	-0.709^**
	重心高Height of gravity center	-0.745^**	-0.838^**	-0.742^**	0.79^**	0.876^**	0.766^**
	穗长Spike length	0.307	0.335	0.314	-0.288	-0.325	-0.302
	节间长度Internode length	-0.533^*	-0.527^*	-0.12	0.583^*	0.55^*	0.142
	节间粗Internode diameter	0.673^**	0.546^*	0.618^**	-0.729^**	-0.573^*	-0.71^**
	茎壁厚度Culm wall thickness	0.582^*	0.595^**	0.485^*	-0.574^*	-0.608^**	-0.502^*
	节间干重Dry weight of internode	0.392	0.801^**	0.022	0.427	-0.823^**	0.056
	单位长度节间干重Dry weight per unit length of internode	0.533^*	0.868^**	0.093	-0.568^*	-0.891^**	-0.006
2016	株高Plant height	0.476	0.424	0.435	-0.513^*	-0.501^*	-0.528^*
	鲜重Fresh weight	0.777^**	0.729^**	0.744^**	-0.779^**	-0.739^**	-0.779^**
	重心高Height of gravity center	-0.717^**	-0.689^**	-0.65^**	0.725^**	0.729^**	0.675^**
	穗长Spike length	0.154	0.149	0.168	-0.124	-0.122	-0.142
	节间长度Internode length	-0.422	-0.481^*	-0.125	0.43	0.488^*	0.096
	节间粗Internode diameter	0.894^**	0.813^**	0.821^**	-0.891^**	-0.806^**	-0.853^**
	茎壁厚度Culm wall thickness	0.411	0.533^*	0.559^*	-0.392	-0.482^*	-0.523^*
	节间干重Dry weight of internode	-0.359	0.838^**	-0.134	0.366	-0.852^**	0.123
	单位长度节间干重Dry weight per unit length of internode	0.415	0.903^**	-0.096	-0.418	-0.915^**	0.097