不同時期低溫對水稻產(chǎn)量的影響

　　摘要 以3個品種水稻為試驗材料，研究不同生長階段低溫對水稻產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明，低溫對3個水稻品種稻穗的形成起到了同樣的抑制作用;9023品種和9036品種抽穗期穗重性狀對低溫的敏感程度最大，拔節(jié)期次之，分蘗期最小;拔節(jié)期前對水稻進行低溫處理時，9023品種與9036品種結(jié)實率稍有下降，9035品種結(jié)實率增長;抽穗期低溫對3個品種水稻產(chǎn)量均有明顯的抑制作用。

　　本文源自現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技 2020年22期《現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技》雜志，半月刊，于1972年經(jīng)國家新聞出版總署批準(zhǔn)正式創(chuàng)刊，由安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院主管主辦的學(xué)術(shù)性刊物，本刊在國內(nèi)外有廣泛的覆蓋面，題材新穎，信息量大、時效性強，其中主要欄目有：農(nóng)藝學(xué)、園藝學(xué)、植物保護學(xué)、林業(yè)科學(xué)、農(nóng)業(yè)工程學(xué)、資源與環(huán)境科學(xué)、動物科學(xué)、食品科學(xué)、農(nóng)村經(jīng)濟學(xué)等。

　　水稻是一種重要的糧食作物，在我國國民經(jīng)濟中占有非常重要的地位，其總產(chǎn)量、平均單產(chǎn)、播種面積均位于糧食作物的首位。全世界有近50%的人口將水稻作為主食，關(guān)注水稻安全生產(chǎn)對于我國的可持續(xù)發(fā)展十分重要。水稻對溫度條件要求較高，生長發(fā)育的各階段所需要的適宜溫度差別較大，如果環(huán)境溫度低于水稻生長發(fā)育所需的最低溫度，會對水稻產(chǎn)量產(chǎn)生直接影響。低溫冷害是北方稻區(qū)生產(chǎn)過程中的一種災(zāi)難性氣候，低溫冷害發(fā)生時，水稻的結(jié)實率、穗重等明顯下降，造成大幅度減產(chǎn)。近年來，學(xué)者們在水稻低溫冷害的研究中取得了較大進展，但同時也存在不少問題。如果能有效控制和預(yù)防低溫冷害的發(fā)生，可使水稻平均單產(chǎn)和總產(chǎn)量在較高的水平上有所增加，這對提高水稻總產(chǎn)量和稻米品質(zhì)、保障全國人民“口糧”安全和社會穩(wěn)定具有重要的戰(zhàn)略意義[1-4]。本研究根據(jù)水稻不同時期對低溫處理的反應(yīng)不同，將水稻在不同時期做相同的低溫處理，根據(jù)處理后的水稻產(chǎn)量差異，得出不同時期低溫對產(chǎn)量的影響。

　　1 材料與方法

　　1.1 試驗材料

　　供試水稻品種3個，分別為中熟品系9023，生育期145 d;中晚熟品系9035，生育期155 d;晚熟品系9036，生育期165 d。

　　1.2 試驗設(shè)計

　　采用半盆栽半大田種植方式。試驗用土為新鮮旱地耕層土，晾曬過篩;試驗盆缽為桶口長24 cm、寬17 cm，桶底長19 cm、寬12 cm，桶高26 cm的PP長方形塑料桶。將80目的沙網(wǎng)袋(其形狀、大小與盆缽內(nèi)徑一致)置于盆缽內(nèi)，向沙網(wǎng)袋內(nèi)裝土，每桶裝土8.5 kg，并施基肥。施肥的同時澆水，將其攪拌均勻，最后保持2 cm深水層以備插秧。待確定秧苗成活，將帶著秧苗和土的紗網(wǎng)袋從盆中抽出，將紗網(wǎng)袋連同秧苗一同放入大田。種植的數(shù)量和密度與大田完全相同，每盆1穴，每穴2株，正常田間管理。分別在分蘗期、拔節(jié)期、抽穗期將紗網(wǎng)袋連同秧苗從大田中取出，放回盆缽中，將盆缽放入人工氣候箱中進行持續(xù)時間為5 d的低溫處理，設(shè)置溫度比外界環(huán)境溫度低5 ℃。處理結(jié)束后放回大田讓其在自然環(huán)境中生長。溫度控制試驗采用TRP-1000D型人工智能氣候箱，容積為1 000 L，控溫范圍0～50 ℃，控濕范圍50%～95%。根據(jù)不同的溫濕度和光照條件設(shè)置30個不同的時段，根據(jù)中國天氣網(wǎng)上發(fā)布的實時溫度設(shè)置氣候箱溫度，于每天16：00設(shè)置;按照天文年歷上日出和日落時間設(shè)置晝長和夜長，若日出后8：00—16：00為晴天，光照設(shè)為4萬lx，若為陰天則設(shè)為1.2萬lx。濕度設(shè)置與前1 d一致。

　　1.3 測定項目與方法

　　水稻成熟后，以穴為單位，取根部以上，對其穗重、穗數(shù)、實粒數(shù)、空癟數(shù)、空殼粒數(shù)、千粒重等產(chǎn)量性狀進行測量計算，最后整合數(shù)據(jù)進行分析。

　　1.3.1 穗重的測量。選取植株5穴，穗數(shù)記為n，以5穗為單位放在天平上進行測量，將每次測量的結(jié)果記為M，單穗重m，計算公式如下：

　　m=nM/5

　　1.3.2 實粒與空秕粒區(qū)分。利用水選法將實粒與空秕粒區(qū)分開。準(zhǔn)備一個直徑30 cm、高20 cm的桶，注入3/5的水，把水稻穗按粒分開，以5穗為單位，將水稻粒浸入水中，慢慢翻弄桶底的水稻粒，讓其均勻散布桶底，然后靜置5 min。空癟粒與空殼粒由于密度小會浮在水面，用漏勺將其舀出，沉于桶底的稻粒即為實粒。

　　1.4 數(shù)據(jù)處理和分析

　　運用Microsoft Excel應(yīng)用程序進行數(shù)據(jù)處理和分析。

　　2 結(jié)果與分析

　　2.1 低溫對水稻穗數(shù)的影響

　　由表1、2可知，低溫對3個品種水稻穗的形成均起到了一定程度的抑制作用，但對于不同品種之間不同生長期低溫對穗數(shù)的影響程度存在差異。相比其他2個水稻品種，9036品種水稻受影響更顯著。低溫對穗數(shù)的影響十分顯著，說明在分蘗期、拔節(jié)期和抽穗期，低溫導(dǎo)致減產(chǎn)的重要原因為低溫抑制有效穗的形成。

　　2.2 低溫對水稻穗重的影響

　　由表1、3可知，3個品種水稻無論在分蘗期、拔節(jié)期還是抽穗期，穗重與對照組差異均達到顯著水平，穗重相比于對照組均有明顯減少趨勢，由此可見穗重是對低溫極敏感的性狀。9023品種和9036品種在抽穗期穗重性狀對低溫的敏感程度最大，拔節(jié)期次之，分蘗期最小。而9035品種則在拔節(jié)期進行低溫處理時水稻穗重所受影響最小，其余2個時期影響程度相當(dāng)。其中，9036品種于抽穗期穗重下降最明顯，說明9036品種減產(chǎn)的主要原因是抽穗期低溫對穗重增長的抑制作用。

　　2.3 低溫對水稻結(jié)實率的影響

　　由表4可知，在分蘗期經(jīng)低溫處理后，3個品種水稻結(jié)實率皆有不同幅度增長，其中9036品種增長最大，約為其余2個品種的6倍;拔節(jié)期前對水稻進行低溫處理時，9023品種與9036品種結(jié)實率稍有下降，9035品種結(jié)實率增長;抽穗期低溫對3個水稻品種都有明顯的抑制作用。由此表明，9023品種、9035品種減產(chǎn)與結(jié)實率無關(guān);9036品種減產(chǎn)極大可能為拔節(jié)期遭遇冷害致結(jié)實率大幅度下降。

　　3 結(jié)論與討論

　　試驗結(jié)果表明，在分蘗期、拔節(jié)期、抽穗期進行低溫處理均對稻穗形成起到抑制作用，但不同品種不同生長期低溫對穗數(shù)的影響程度存在差異。低溫對穗數(shù)的影響十分顯著，說明低溫抑制有效穗的形成是減產(chǎn)的重要原因。

　　在分蘗期、拔節(jié)期、抽穗期進行低溫處理，其穗重較對照組均有明顯減少趨勢，可見穗重是對低溫極敏感的性狀[5]。

　　水稻在分蘗期經(jīng)低溫處理后，結(jié)實率皆有不同幅度增長。結(jié)合穗重與結(jié)實率變化分析，當(dāng)水稻結(jié)實率變大時，水稻穗重對比減少，依然為減產(chǎn)現(xiàn)象，說明結(jié)實率增長不能作為水稻產(chǎn)量增長的標(biāo)志。

　　相比分蘗期和拔節(jié)期低溫處理，抽穗期低溫處理對產(chǎn)量的影響較大，因而在種植水稻過程中應(yīng)加大對水稻抽穗期的管理力度，預(yù)防冷害現(xiàn)象的發(fā)生[6]。

　　4 參考文獻

　　[1] 李忠杰，王春艷，王連敏，等.低溫冷害對黑龍江省不同水稻品種產(chǎn)量的影響及防御措施[J].黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007(4)：17-20.

　　[2] 劉勇，張忠波，劉雪峰.低溫對水稻產(chǎn)量的影響及防御措施[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2009(12)：210.

　　[3] 李海波，侯守貴，于廣星，等.孕穗抽穗期低溫對水稻植株，產(chǎn)量性狀及脯氨酸含量的影響[J].中國農(nóng)學(xué)通報，2011(1)：63-68.

　　[4] 耿立清，張鳳鳴，許顯濱，等.低溫冷害對黑龍江水稻生產(chǎn)的影響及防御對策[J].中國稻米，2004(5)：33-34.

　　[5] 宋廣樹，孫忠富，孫蕾，等.東北中部地區(qū)水稻不同生育時期低溫處理下生理變化及耐冷性比較[J].生態(tài)學(xué)報，2011，31(13)：3788-3795.

　　[6] 宋廣樹，孫忠富，王夏，等.不同生育時期低溫處理對水稻品質(zhì)的影響[J].中國農(nóng)學(xué)通報，2011，27(18)：174-179.