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不同时期干旱胁迫对水稻产量和生长特性的影响

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专论与研究 DOI:10.39690.issn.1006-8082.2017.04.027 中网稻米2017,23(4):135-138 不同时期干旱胁迫对水稻产量和生长特性的影响 朱海平-李贵勇 夏琼梅 龙瑞平 邓安凤 黄军 相罕章 杨从党 ( 云南省农业科学研究院粮食作物研究所,昆明650200;z云南省勐腊县农业技术推广中心,云南勐腊666300; 云南省孟连县 农业技术推广中心,云南孟连665800;第一作者:haipingzhu一1@163.com; 通讯作者:yangcd2005@163.com) 摘要:为明确水稻生长过程中的水分敏感时期,探索水稻抵御干旱的栽培措施,以常规粳稻楚粳29号和云粳 39号为材料,通过盆栽试验准确控制土壤水分(水势),研究不同时期干旱胁迫对水稻产量和生长特性的影响。结果 表明,楚粳29号干旱胁迫处理较对照减产10.63%~47.60%,云粳39号干旱胁迫处理较对照减产6.19%~47.27%,减 产程度依次为穗分化前期干旱胁迫(T2)>有效分蘖期干旱胁迫(T1)>穗分化后期干旱胁迫(1'3)>孕穗期干旱胁迫 (T4)。与对照相比,2个品种有效分蘖期干旱胁迫降低了有效穗数,穗分化前期干旱胁迫使每穗粒数明显减少,穗分 化后期干旱胁迫使每穗实粒数减少和结实率明显降低,孕穗期干旱胁迫对结实率或千粒重有影响。 关键词:水稻;干旱胁迫;产量;生长特性 中图分类号:S511.07 文献标识码:A 文章编号:1006—8082(2017)04—0135—04 水稻作为云南省的主要粮食作物,稻谷生产对保 K20=25:5:8)2.44 g,移栽后第8 d(5.1叶期)开始干旱胁 障云南省粮食安全至关重要。然而,云南地理地貌和气 迫处理。用TEN一50型真空负压式张力计(浙江托普仪 候情况复杂多样,造成该地区季节性干旱频发。发生季 器有限公司生产)监测15~20 cm深处土壤水势,灌水 节性干旱的主要原因是降雨时空分布不均,气候出现 方式参照陈宇眺等嗍的方法。当各处理水势达到下限值 异常引起的长时间降雨偏少和气温偏高【”。云南全省一 时补充灌水,至盆内有2-3 cm水层。全生育期严格防 般年份至少有一半以上县市受到不同程度的干旱,受 控病虫草害。 灾面积占全省面积的一半左右圆。水稻产量是由单位面 1.3测定项目与方法 积穗数、每穗实粒数、千粒重构成,这些产量构成因素 各处理每个品种定点10株标记叶龄,定点10丛 是在不同生育阶段形成,所以不同生育时期干旱会对 调查茎蘖数,每7 d调查1次叶龄和茎蘖数。齐穗期按 不同的产量构成因素产生影I1 ̄][31。本研究通过对水稻不 平均茎蘖数取3丛样品,用LI一3100叶面积仪测定高 同生育时期进行干旱胁迫处理,研究干旱胁迫条件下 效叶面积(顶部3片叶)和低效叶面积。将茎、叶、穗分 水稻生长特性和对产量及其构成因素的影响,以期为 剪后装袋,105oC杀青30 min后,80 ̄C烘干至恒质量后 水稻抗旱节水栽培提供理论依据。 称重。收获前按平均有效穗数取3丛样品进行考种,考 1材料与方法 察穗粒数、穗实粒数、千粒重,茎、叶、穗分别装袋,80 ̄C 烘干至恒质量后称重。单打实收,测定含水量及杂质后 1.1试验材料 换算成标准含水量(14.5%)的实际产量。 以常规粳稻品种楚粳29号和云粳39号为试验材 叶面积指数(LAI)=叶片总面积/土地面积。 料。 1.4数据处理 1.2试验设计 采用Microsoft Excel 2010进行数据录入,用SPSS 2016年在云南省农业科学院嵩明现代农业试验 基地温室内进行盆栽试验,在2015年预备试验的基础 收稿日期:2017—06—23 上得到各品种总叶龄14.5片叶,4个伸长节间。不同处 基金项目:农业部公益行业(农业)科研专项 理设置见表1。每个处理每个品种种植20盆,3次重 (201303102;201303129);国家重点基础研究发展计划 复,每盆插1丛,每丛栽2苗。盆规格:长23.5 cm、宽 (“973”计划)(2Ol3CB835205);国家重点研发计划 19.5 cm、高22.0 cm。4月5 13播种,5月12日移栽,秧 (2016YFD0300506); 云南省科技惠民专项 苗4叶1心,每盆一次性施水稻专用控释肥(N:P20 : (2016RA001) ・135・ 朱海平等:不同时期干旱胁迫对水稻产量和生长特性的影响 中国稻米2017,23(4):135—138 6 4 2 O 8 6 4 2 O — I/ 一 6 4 2 O 8 6 4 2 O 同列数据后不同小写字母表示在0.05水平差异显著。下同。 一 <_ 5.2 5.7 6.7 8.1 9.2 10.2 11.2 l1.9 12.2 13.2 13.7 14.4 14.5 4.7 5.2 6.1 7.7 8.8 9.9 1 1.0 1 1.8 12.2 13.5 13.9 14.5 14.6 叶龄(叶) 叶龄(叶) 图1不同处理之间茎蘖动态比较 1 9.0数据处理系统进行统计分析。 T1和T2处理有效穗数显著小于其他处理;2个品种 2结果与分析 T2处理的每穗总粒数显著小于CK和其他处理;2个 品种T2和T3处理每穗实粒数显著小于CK和其他处 2.1不同时期干旱胁迫对产量及其构成因素的影响 理;2个品种T3处理对结实率影响最大,显著小于其 从表2可见,2个品种不同时期干旱胁迫处理的 他处理;2个品种不同处理间千粒重差异不显著。说明 理论产量与实际产量均显著低于对照。楚粳29号T1、 T1处理对有效穗数影响最大,T2处理对每穗粒数影响 T2、T3和T4处理分别比CK减产37.08%、47.60%、 最大,T3处理对结实率影响最大。 31.11%和10.63%,云粳39号T1、T2、T3和T4处理分 2.2不同时期干旱胁迫对茎蘖的影响 别比CK减产44.49%、47.27%、40.05%和6.19%。从产 从图1可以看出,2个品种rr4处理与CK相比,茎 量构成因素看,2个品种不同时期干旱胁迫处理有效 蘖动态较一致,相差不大。Tl、T2和T3处理茎蘖数明 穗数均小于CK,表现为CK>T4>T3>T2>T1,其中 显小于CK和T4处理,2个品种存在差异,其中楚粳 ・136・ 朱海平等:不同时期干旱胁迫对水稻产量和生长特性的影响 中国稻米2017,23(4):135—138 29号高峰苗及以后时期茎蘖数大小依次为T3>T1> T2,云粳39号高峰苗及以后时期茎蘖数大小依次为 T3>T2>T1。T1、T2和T3处理的最终有效穗数较少, 成减产;穗分化前期干旱胁迫(T2)抑制了水稻颖花的 分化,降低了每穗总粒数;穗分化后期干旱胁迫(T3)抑 制了水稻减数和花粉粒的充实,降低了每穗实粒 数和结实率;穗分化期干旱胁迫(T2和T3)通过影响每 穗总粒数、实粒数和结实率,进而影响产量。这与江学 海等 研究得到各生育阶段干旱均较对照减产,有效分 蘖期和幼穗分化前期干旱处理对产量的影响最大,有 且T1和T2处理对分蘖和有效穗数的影响程度大于 T3处理。 2.3不同时期干旱胁迫对叶面积和干物质积累的影 响 从表3可以看出,2个品种齐穗期CK和不同干旱 胁迫处理之间总LAI、高效IAI和低效LAI变化趋势 一效分蘖期干旱处理降低了有效穗数,幼穗分化期干旱 处理降低了穗粒数这一研究结果相一致。 致,总LAI和高效LAI从大到小依次为CK>T4>T3 >T1>T2。2个品种T4处理总LAI、高效LAI和低效 段素梅等[81利用土壤水势张力计控制土壤水分,在 分蘖期和孕穗期进行自然干旱处理与常规水分管理,’ 研究干旱对不同品种水稻生长、生理特性和产量的影 响,结果发现,干旱处理对水稻分蘖动态、绿叶面积、叶 片水势均产生明显影响。江学海等_7J研究发现,在水稻 群体形成过程中,有效分蘖期干旱处理导致分蘖生长 受到抑制,即使成穗率高,但是群体过小,干物质积累 的基础小;幼穗分化期干旱处理抑制叶的生长,干物质 LAI小于CK,但差异不显著;T1、T2和T3处理总 LAI、高效LAI和低效LAI大多显著低于T4处理和 CK,其中T2处理总LAI和高效LAI显著小于其他干 旱胁迫处理,T3处理低效LAI小于CK和其他干旱胁 迫处理。 所有干旱处理均降低了齐穗期和成熟期干物质的 积累,其中T1、T2、T3处理大多显著低于CK,T4由于 处理时期在齐穗期,齐穗期干物质积累量与CK差异 不大,主要是降低了水稻灌浆期的干物质积累量。 积累少,幼穗发育不良,抑制了颖花分化。本研究发现, 有效分蘖期干旱胁迫(T1)抑制了水稻分蘖的发生,使 有效穗数和齐穗至成熟期干物质积累量明显减少;穗 分化前期干旱胁迫(T2)抑制了幼穗分化的正常进行, 使叶面积明显减小,齐穗期和成熟期干物质积累量减 3讨论 关于干旱胁迫与水稻产量之间的研究已有很多, 王成瑗等听U用盆栽的方式人工控制土壤水分(水势), 研究了不同生育时期干旱胁迫对水稻产量及碾米品质 小。本研究中干旱胁迫处理2个品种均减产的原因是 抑制了分蘖的产生、幼穗的分化和物质的转运等,进而 影响叶面积、穗粒数和结实率。 的影响,结果表明,各时期干旱均导致产量下降,与本 研究得到的结果相符。徐正浩等【q研究认为,水分胁迫 使单株产量显著降低的主要原因在于有效穗数、总粒 水稻生长过程中不同生育时期存在一个临界水分 指标,当水分状况低于这一临界值后,前期分蘖减少, 中后期导致大量空粒形成,影响籽粒充实,产量下降。 参考文献 【1】王树鹏,张云峰,方迪.云南省旱灾成因及抗旱对策探析『J】.中国 ・数和实粒数显著减小。本研究发现,有效分蘖期干旱胁 迫(T1)抑制了分蘖的发生,致使有效穗数明显减少,造 l37・ 朱海平等:不同时期干旱胁迫对水稻产量和生长特}生的影响 农村水利水电,201 1(9):139—144. [2】李雅坤.干旱对西南四省水稻生产影响的实证研究fD].武汉:华 中农业大学,2012. 中闼稻米2017,23(4):135—138 与碾米品质的影响【J】_中国水稻科学,2007,21(6):643—649. 【6】徐正浩,朱丽青,徐林娟,等.土壤水分供给对不同水稻的产量构 成及其淀粉品质的影响『J】.核农学报,2011,25(6):1 249一l 254. [3]王成瑷,王伯伦,张文香,等.干旱胁迫时期对水稻产量及产量性 状的影响『J].中国农学通报,2008,24(2):160—166. 【7】江学海,李刚华,王绍华,等.不同生育阶段干旱胁迫对杂交稻产 量的影响『J1.南京农业大学学报,2015,38(2):173—181. 【4]陈宇眺,周欢,熊吴,等.基于土壤水势的灌溉对水稻生长和产量 的影响『J].灌溉排水学报,2009,28(5):82—85 [8】段素梅,杨安中,黄义德,等.干旱胁迫对水稻生长、生理特性和 产量的影响【J1.核农学报,2014,28(6):1 124—1 132. 【5]王成瑷,王伯伦,张文香,等.不同生育时期干旱胁迫对水稻产量 Effects of Drought Stress on Yield and Growth Characteristics of Rice in Different Periods ZHU Haiping ,LI Guiyong ,XIA Qiongmei ,LONG Ruiping ,DENG Anfeng ,HUANG Junz,XIANG Hanzhang3,YANG Congdang。 ( Food Crops Research Institute,Yunnan Academy of Agrieultur ̄Sciences,Kunming 650200,China; Mengla Promotion Center of Agncultural Technology,Mengla,Yunnan 666300,China; Menglian Promotion Center of A cultural Technology,Menglian,Yunnan 665800,China;1st author: haipingzhu1@163.eom; Corresponding author:yangcd2005@163.com) 一Abstract:In order to clarify the sensitive period of water during the growth of ice,explrore the cultivation measures to resist drought, the effects of drought stress on yield and growth characteristics of irce in diferent periods were studied,using two conventional japoni- ca cuhivars Chugeng 29 and Yungeng 39 as materials,to precisely control soil moisture(water potentia1)by pot experiment.The re- suits indicated that the yield of Chugeng 29 and Yungeng 39 at diferent drought stress treatments decreased by 10.63%-47.60%and 6.19%-47.27%respectively.compare with the contro1.Yield decreased degree ranked as follows:drought stress in early stage of pani- ele initiation(T2)>drought stress in effective tillering stage(T1)>drought stress in late stage of panicle initiation(T3)>drought stress in booting stage(T4).Compared wih tthe control,effective panicles per pot of two cuhivars were reduced by drought stress in effective tillering stage,the number of spikelet per panicle was obviously reduced by drought stress in early stage of panicle initiation, the number of filled grain per panicle and seed setting rate were obviously reduced by drought stress in late stage of panicle initiation, the seed setting rate or 1 000-grain weight was influenced by drought stress in booting stage. Key words:rice;drought stress;yield;growth characteristics ・+・・+一+・・-4--・・+・・—+一一+”+一——+一 ・・+一+・・+・・+一+・・+一—●一一+一+一——+一一+一+-+-+一+“+一+-+-+・ (上接第134页) Effects of Combined Application of Slow-release Nitrogen Fertilizer and Urea on Yield and Growth Characters of Machine Transplanting Indica Rice in Plateau Areas LONG Ruiping ,ZHU Lifeng2,ZHAO Lijuan2,LI Guiyong ,XIA Qiongmei。,ZHU Haiping ,PA Sanshi ,YIN Jiao ,YANG Congdang ( Food Crops Research Institute,Yunnan Academy of Agricultural Sciences,Kunming 650205,China; Mangshi Agricultural Technology Extension Center,Mangshi,Yunnan 678400,China;1st author:lrp725@126.corn; Corresponding author:yanged2005@163.com) Abstract:In order to confornl the optimal proportion of the slow-release nitrogen fertilizer and urea combined application of machine transplanting ind/cu rice in plateau areas,using Chuanguyou 7329 as the material,the effects of the diferent proportion(10:0,7:3,5: 5 and 3:7)on yield and growth characters of machine transplanting indica ice were strudied under nirogen appltication rate of 150 kg/ hm and 105 kg/hm .The results showed that the yield of rice under diferent nitrogen application rate were not signiicant.According fto the proportion of the slow—release nitrogen fertilizer and urea combined application,the yield of machine transplanting indica rice was 5:5>10:0>7:3>3:7.The increase of nitrogen叩plication rate could increased the high effective leaf length in heading stage and im- proved the rice tiller number and leaf rea iandex of heading stage,but decreased the agronomic use eficifency of nitogen frertilizer and grain-leaf ratio at heading stage under the same proportion.In the diferent proportion of facilities,the higher the proportion of urea was,the lower the spike rate was.When the proportion is 5:5,the apparent export percentage and agronomic use eficiency of fnitrogen fertilizer of rice was higher.The apporopriate application rate of nitrogen fertilizer was 105 kg/hm .and the best proportion of slow—re- lease nitrogen fertilizer and common urea was 5:5. Key words:slow-release nitrogen fertilizer;machine transplanting indica flee;yield;growth characters;plateau ・l38・ 

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