厦门大学育成的早稻佳辐占，米质优、再生力强，近年在福建省多地作为再生稻机械化栽培的重要品种推广，产量稳定，优质优价，机械生产效率高，颇受群众欢迎。但头季植株相对较高，叶面积较大，而茎秆抗倒伏力中等，如肥水措施不周，使群体发展过大，茎秆负重超标，遇大风雨易于出现倒伏，妨碍机械收割。为了探索再生稻头季在机械化栽培中进一步提高产量，又防止倒伏的调控措施，2014年在建阳市设置施氮量和抗倒剂试验。

供试品种佳辐占，头季于2014年3月15 日播种，4月10日机插，6月28日齐穗，7月28日成熟。 设5个处理，其中第1~4处理每667 m²施氮量分别为0、4.6、9.2、13.8 kg；第5处理每667 m²施氮量为13.8 kg，另在拔节前10日喷施抗倒剂立丰灵(主要化学成分为调环酸钙，有效含量5%，每667 m²施用量为40 g)。小区面积18 m²，用塑料板隔开。行株距30 cm×17 cm，19.6丛·m^-2，每丛插4株。

在第1处理小区，每处理定20丛稻株，从移栽至齐穗每周观测1次茎蘖数。在第3处理的固定观察株，定10个主茎，用红漆标记叶龄，同时观察叶龄动态。

于移栽期(4月10日)、分蘖期(5月13日)、齐穗期(6月28日)、成熟前5日(7月23日)，每处理掘取5丛稻株，剪去根系，分解出绿叶、枯叶、茎鞘、穗等器官，烘干称重。同时每处理随机取出20片绿叶，测定长度、宽度，按叶面积=叶长×叶宽×0.83的经验公式，计算叶面积，随后烘干称重，计算面积重量比，再由绿叶总干重计算出5丛取样株的总叶面积，进而计算出叶面积指数。

于移栽期、分蘖末期和齐穗期，应用TES-1332A型照度计，在上午10~11 h分别测定各处理群体上方的太阳自然光强，群体内冠层(顶部1、2叶中间处)和底层(最低叶片处)光强。每处理每个点的光强各测3次，求其平均值。自然光强因观测日天气不同而变动较大，为比较分析群体内光强因天气不同和随生育进程叶面积发展而变化的规律，分析时计算出群体内光强占自然光强的百分率。

成熟前5日，每处理掘取15个茎蘖，测定地上部茎秆各节间的长度、鲜重(含抱合节间的叶鞘、叶片)，用茎秆强度测定仪测定各节间在支点间距5 cm的抗折力(倒5节间长度不足5 cm，将支点延伸至相邻节间进行测定)。据上述测定数据，按下式计算各节间弯曲力矩和倒伏指数：

节间弯曲力矩=节间基部至穗顶的高度×节间基部至穗顶的鲜重

节间倒伏指数=(节间弯曲力距/节间抗折力)×100%

成熟时分小区收获称产，同时每小区调查30丛穗数，按每丛平均穗数标准，取5丛稻穗考查穗部性状。

再生稻佳辐占头季于3叶龄机插。表 1显示：插后1周开始分蘖，4周茎蘖数相当于最终穗数，达到有效分蘖终止期；6周茎蘖数达最高峰；随后茎蘖数逐渐减少，至10~11周的孕穗 — 齐穗期稳定。据同期观察的主茎叶龄动态，按N节叶片与N-3节分蘖同伸规律推算，佳辐占在插后1～4周的有效分蘖期内出生第5～9节叶片和第2~6节分蘖，在插后4～6周的无效分蘖期内，出生第10～11节叶片和第7～8节分蘖。

表 1(Tab.1)

表 1 各施氮水平和抗倒剂处理的茎蘖数及主茎叶龄动态Tab.1 Tiller count and leaf age of rice plant saffected by N fertilization and lodging agent 观察项目 处理编号 观察日期(移栽后日数)/d 0 7 14 21 28 35 42 49 56 63 70 77 注：*第1、2、3、4处理每667 m2分别施氮0、4.6、9.2、13.8 kg；第5处理每667 m2施N13.8 kg，并于拔节前10日(5月12日)每667 m2喷施5%抗倒剂立丰灵40 g。 每m2茎蘖数 1 75 81 93 127 254 363 366 344 323 294 268 268 2 76 85 126 180 313 393 412 396 377 318 280 280 3 76 88 129 184 316 430 430 402 391 333 294 294 4 76 93 130 190 328 447 458 429 402 353 309 309 5 75 92 128 199 326 433 446 415 385 332 304 304 主茎叶龄 3 3.1 4.3 5.8 7.0 8.3 9.8 11.0 11.9 12.9 13.9 14.0+ -

表 1 各施氮水平和抗倒剂处理的茎蘖数及主茎叶龄动态 Tab.1 Tiller count and leaf age of rice plant saffected by N fertilization and lodging agent

各处理的茎蘖数发展趋势相似，但随施氮水平的提高，茎蘖数和最终穗数增加，与不施氮处理相比，每667 m²施氮4.6、9.2、13.8 kg处理的高峰期茎蘖数分别增加4.5%、9.7%和 11.5%。第5处理施氮量同第4处理，但加施抗倒剂立丰灵，其茎蘖数和穗数接近第4处理，表明本抗倒剂对茎蘖数发展影响不大。

表 2、图 1显示，稻谷产量与施氮量呈抛物线型相关：

表 2(Tab.2)

表 2 施氮量和抗倒剂对稻谷产量及其构成的影响Tab.2 Effect of N fertilization and lodging agent on rice yield and yield components 处理编号 每667m2稻谷产量/kg 显著性 每m2穗数 每穗粒数 结实率/% 千粒重/g Ⅰ Ⅱ Ⅲ 平均 5% 1% 注：*PLSD0.05=16.5，PLSD0.01=24.0。 1 425.2 417.0 400.4 414.1 c C 267.5 86.1 89.8 30.4 2 459.6 469.6 454.8 461.3 b B 280.3 94.7 89.4 29.7 3 488.9 504.4 498.9 497.4 a A 294.0 99.1 89.7 29.0 4 505.2 496.3 507.4 503.0 a A 308.7 99.0 88.7 28.2 5 506.7 518.1 515.2 513.3 a A 303.8 98.8 89.4 29.3

表 2 施氮量和抗倒剂对稻谷产量及其构成的影响 Tab.2 Effect of N fertilization and lodging agent on rice yield and yield components

图 1(Fig. 1)

图 1 稻谷产量与施氮量的关系 Fig. 1 Grain production in relation to N

y=413.23+13.35x-0.4911x²，

r=0.9780^**

以每667 m²施氮量13.8 kg的产量最高，施氮量9.2 kg的产量次之，但二者差异不显著，后者产量略低，而效益提高，表明在供试条件下，适宜的为每667 m²施氮量9.2 kg。第5处理施氮量同第4处理，加施抗倒剂立丰灵，增强了抗倒力，产量略有提高。

各处理的结实率稳定在89%上下，千粒重除第4处理因严重倒伏而有所降低外，处理间差异也不大。施用中量、高量氮肥的第3、4、5处理，比不施和轻施氮肥的第1、2处理增产极显著，源于穗数和每穗粒数的显著增加。

水稻收获指数稳定在0.45~0.50，稻谷产量决定于总干物质积累量，干物质积累量的95%来源于光合生产，光合器官为叶片。为此，观察了叶面积的发展及与施氮量、抗倒剂的关系。表 3显示，随着施氮量的提高，叶面积逐渐扩大，干物质积累量逐渐增加。移栽时叶面积指数仅0.04，分蘖末期扩大到1.08～1.66，但未封行，干物质积累仍然有限。随后叶面积迅速扩展，至齐穗期达高峰，试验处理叶面积指数跃增至4.67～6.85，干物质积累量达最终总重量的67%。齐穗后叶面积逐渐缩小，但结实期平均仍达4.0～4.5，干物质积累速率仍与中期相当。

表 3(Tab.3)

表 3 施氮量和抗倒剂对干物质积累、叶面积发展及群体内光强的影响Tab.3 Effect of N fertilization and lodging agent on dry matter accumulation, leaf development and light intensity withina same population 生育期(月-日) 处理编号 干物质重/(g·m-2) 叶面积指数(LAI) 自然光强/klx 群体光强为自然光强的/% 群体冠层 群体底层 移栽(04-10) 3 2.5 0.04 56.73 100 98 分蘖末期(05-13) 1 62.2 1.08 16.11 70 58 2 66.0 1.20 16.66 65 53 3 76.3 1.41 16.19 71 53 4 87.0 1.66 14.39 67 53 5 82.7 1.51 15.32 65 54 齐穗期(06-28) 1 799.2 4.67 109.67 54 16 2 856.8 5.20 111.50 47 13 3 938.5 6.39 100.57 44 8 4 955.8 6.85 113.17 40 6 5 941.3 6.48 113.10 42 6 成熟前期(07-23) 1 1172.2 2.05 - - - 2 1282.3 2.36 - - - 3 1396.3 2.69 - - - 4 1430.1 2.93 - - - 5 1413.8 2.78 - - -

表 3 施氮量和抗倒剂对干物质积累、叶面积发展及群体内光强的影响 Tab.3 Effect of N fertilization and lodging agent on dry matter accumulation, leaf development and light intensity withina same population

阳光是光合作用的能源，适当扩大叶面积，可增加对太阳辐射的拦截量，提高群体光合生产率(以群体生长率CGR，即干物质积累速率为指标)。但是如果稻株过于繁茂，叶片重叠遮荫，群体中下部叶片的光强低于光补偿点，呼吸消耗大于光合生产，则群体光合生产率将显著降低。为此，在移栽期、分蘖末期和齐穗期，测定了群体上方的自然光强和群体冠层及底层的光强，借以分析适宜叶面积指标。

表 3显示：自然光强因季节和当日天气而差异很大。本试验水稻齐穗期值一年中太阳辐射最丰足的盛夏季节，观测日7月1日天气晴好，近午自然光强高达100～113 klx；移栽期为仲春季节，观测日4月10日天气晴好，近午自然光强为56.73 klx，相当于盛夏季节的一半；分蘖末期为初夏梅雨季节，观测日5月13日为多云天气，太阳辐射显著减弱，自然光强仅14～16 klx。

群体内光强不仅受自然光强制约，还受群体叶面积大小和叶片姿态的影响。移栽期叶面积指数仅0.04，阳光可透入地面，群体底层的光强为自然光强的98%；分蘖末期叶面积指数扩大为1.0～1.7，群体底层光强降为自然光强的53%～58%；齐穗期叶面积升达4.7～6.9，稻株封行，群体内光强明显降低，不施氮处理的冠层光强为自然光强的54%，底层光强为自然光强的16%；每667 m²施氮13.8 kg处理的冠层和底层光强仅分别为自然光强的40%和6%。

据研究，水稻叶片光补偿点为400 lx^[6]。本试验观测到齐穗期LAI 6.85的群体底层光强为自然光强的6%，按自然光强为中等强度的20 klx计算，底层光强为1 200 lx，相当于光补偿点的3倍，群体全部叶片都可进行有富余积累的光合作用。因此本试验每667 m²施氮量13.8 kg 处理齐穗期叶面积尚未超过最高叶面积指数(7.5)临界值。

佳辐占地上部茎秆有6个节间、5片茎生叶。倒伏多由倒4、倒3节间弯折造成。表 4、图 2显示，在测定的5个节间中，以倒4节间的倒伏指数最高，倒3节间次之。倒伏指数愈大，抗倒力愈低。

表 4(Tab.4)

表 4 施氮量及抗倒剂对茎秆抗倒性状的影响Tab.4 Effect of N fertilization and lodging agent on stalk lodging characteristics 处理编号 各节间长度/cm 各节间基部至穗顶高度/cm 各节间基部至穗顶鲜重/g 倒6 倒5 倒4 倒3 倒2 倒1 穗 合计 倒5 倒4 倒3 倒2 倒1 倒5 倒4 倒3 倒2 倒1 1 0.8 3.3 9.1 12.2 18.3 32.0 24.3 100.0 99.2 95.9 86.8 74.6 56.3 15.8 15.5 13.5 10.9 9.4 2 0.8 3.5 9.8 13.4 19.1 32.7 25.0 104.3 103.5 100.0 90.2 76.8 57.7 18.6 17.7 16.0 12.6 10.5 3 0.9 3.9 11.2 15.1 19.4 32.9 25.0 108.4 107.5 103.6 92.4 77.3 57.9 20.5 19.6 17.7 15.0 12.4 4 1.0 4.5 13.3 17.0 20.8 34.1 25.2 115.9 114.9 110.4 97.1 80.1 59.3 21.5 20.6 18.6 15.8 12.9 5 1.0 4.2 12.0 15.5 19.8 33.3 25.2 111.0 110.0 105.8 93.8 78.3 58.5 20.6 19.7 18.2 14.9 12.5 处理编号 各节间弯曲力矩/g 各节间抗折力/g 各节间倒伏指数 成熟前1周田间稻株情况* 倒5 倒4 倒3 倒2 倒1 倒5 倒4 倒3 倒2 倒1 倒5 倒4 倒3 倒2 倒1 1 1567 1485 1172 813 529 1337 1031 829 627 441 117 144 141 130 120 无倒伏 2 1925 1770 1443 968 606 1551 1092 902 686 485 124 162 160 141 125 无倒伏 3 2204 2031 1635 1160 718 1650 1153 942 746 552 134 176 174 155 130 少数斜倒 4 2470 2274 1806 1266 765 1481 1062 887 636 460 167 214 204 199 166 全部倒伏 5 2266 2084 1707 1167 731 1646 1131 936 738 538 138 184 182 158 136 部分倒伏

表 4 施氮量及抗倒剂对茎秆抗倒性状的影响 Tab.4 Effect of N fertilization and lodging agent on stalk lodging characteristics

图 2(Fig. 2)

图 2 施氮量、抗倒剂等处理茎秆各节间的抗倒性状 Fig. 2 Effect of N fertilization and lodging agenton rice stalk lodging resistance

从力学上分析，节间倒伏指数决定于节间至穗顶的弯曲力矩和节间(含抱合节间的叶鞘)的抗折力。弯曲力矩是节间基部至穗顶的高度与鲜重的乘积。节间抗折力与其长度、坚实度和叶鞘固持度有关联。

由表 4、图 2看出：随着施氮水平提高，各节节间长度加长，鲜重加大，从而扩大弯曲力矩，而且以基部3个节间的弯曲力矩随施氮量提高而加大的幅度更大。而各节节间的抗折力与施氮量呈抛物线型关系，以中氮处理为最强，低氮处理次之，高氮较弱，不施氮处理最弱。但不同施氮量间的抗折力差数较小，弯曲力矩差数较大，倒伏指数主要受弯曲力矩支配。因此，各节间的倒伏指数均随施氮水平的提高而增大。每667 m²施氮量13.8 kg的处理弯曲力矩最大，抗折力最低，倒伏指数最高，其倒4、倒3节间的倒伏指数超过200，在成熟前1周遇大风雨，出现全面倒伏。第5处理每667 m²施氮量同为13.8 kg，而在拔节前10日喷施抗倒剂立丰灵，结果显著降低了弯曲力矩，增强了抗折力，但终因施氮量偏多而倒伏指数仍超过180，遇大风雨还是出现部分稻株倒伏。

近期大批中青年农民进城务工，农村劳动力紧缺，各地区在推行稻作生产机械化。再生稻高节位腋芽萌发率高、穗子大^[1]，为保留高节位优势芽，头季采用留高桩手割，但颇为花工费力，对生产机械化期望愈益殷切。为适应再生稻生产机械化，对种植品种提出了3点基本要求：(1)头季茎秆矮壮不倒伏，以免妨碍机械收割;(2)为便于收割机下田操作，头季成熟前10~15日即排水晒田，成熟时田面龟裂，种植品种的分蘖芽应较耐旱，不因土壤干化而失活;(3)头季实行低桩机割，保障再生分蘖熟期一致，但依赖低节位分蘖成穗，生育期推迟15日左右^{[2, 3]}，要求种植品种熟期短，在秋冷前安全齐穗。

佳辐占熟期较短，头季低桩机割，割后45 d齐穗^{[2, 3]}。佳辐占根系发达，腋芽抗旱力强，头季割后一经灌水，再生分蘖即蓬勃萌发。在通常栽培下，株高低于110 cm，抗倒性中等。因此，佳辐占品种特性基本符合生产机械化要求，加上米质优，可优质优价，近年来在福建省多地作为再生稻机械化栽培的主要品种推广。但是佳辐占头季比再生季植株相对较高，叶面积相对较大，而茎秆抗折力中等，当栽培不当，茎秆承重力超标时，易于发生倒伏现象。为此，亟待研发头季高产又防倒的调控措施。

水稻最易折倒的部位为倒4、倒3节节间，当茎秆弯曲力矩过大，抗折力偏低，倒伏指数大于200时，极易发生倒伏^{[4, 5]}。本试验结果明确：佳辐占头季每667 m²施氮量13.8 kg的处理产量最高，但茎秆弯曲力矩最大，抗折力降低，倒4、3节间倒伏指数＞200，于成熟前一周遭遇大风雨袭击，出现严重倒伏，妨碍了机械收割。同样每667 m²施氮量13.8 kg，于拔节前喷施抗倒剂立丰灵的处理，弯曲力矩显著降低，茎秆抗折力显著增强，但最终因施氮量偏多使弯曲力矩偏大，倒4、3节间的倒伏指数＞180，在遭遇大风雨袭击时，也出现部分稻株倒伏。而每667 m²施氮量9.2 kg处理，茎秆弯曲力矩降低，抗折力增强，倒4、3节间的倒伏指数176~174，遇大风雨仅少数稻株倒伏，而其产量每667 m²接近500 kg，与每667 m²施氮量13.8 kg处理的产量无显著性差异。因此认为，佳辐占品种在供试条件下，达到高产防倒双目标的每667 m²适宜施氮量为 9.2 kg，如能配施抗倒剂，当能有效防止倒伏。依据研究结果，佳辐占品种达到高产防倒目标的群体性状是：分蘖高峰期每m²茎蘖数450个左右，齐穗期株高＜110 cm，叶面积指数6。