趙宏偉，田雪飛，于美芳，沙漢景，賈琰，李艷玲

（東北農(nóng)業(yè)大學(xué)水稻研究所，哈爾濱 150030）

孕穗期干旱脅迫對(duì)寒地粳稻干物質(zhì)積累、轉(zhuǎn)運(yùn)及產(chǎn)量形成影響

趙宏偉，田雪飛，于美芳，沙漢景，賈琰，李艷玲

（東北農(nóng)業(yè)大學(xué)水稻研究所，哈爾濱 150030）

干旱缺水是限制水稻產(chǎn)量主要環(huán)境因素之一。為探討孕穗期干旱脅迫對(duì)寒地粳稻干物質(zhì)積累規(guī)律及產(chǎn)量形成影響，選用耐旱型品種東農(nóng)425和干旱敏感型品種松粳6號(hào)為試驗(yàn)材料。通過(guò)盆栽結(jié)合人工控水方式于孕穗期控制土壤水勢(shì)至0、-10、-25和-40 kPa，處理21 d后恢復(fù)正常灌溉。研究孕穗期不同程度干旱脅迫對(duì)寒地粳稻干物質(zhì)積累分配轉(zhuǎn)運(yùn)、產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素影響。結(jié)果表明，孕穗期干旱脅迫導(dǎo)致地上部干物質(zhì)積累量、轉(zhuǎn)運(yùn)量均隨土壤水勢(shì)降低而下降。成熟期不同器官干物質(zhì)分配表現(xiàn)為籽粒＞莖鞘＞葉，莖鞘干物質(zhì)和源器官干物質(zhì)分配比例及源/庫(kù)隨干旱程度上升而增加，而籽粒干物質(zhì)分配比例與其相反?？购敌詮?qiáng)品種在干旱脅迫條件下有較強(qiáng)物質(zhì)積累優(yōu)勢(shì)，貯藏物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)能力明顯高于抗旱性較弱品種。干旱脅迫使枝梗性狀下降，對(duì)枝梗性狀影響表現(xiàn)為二次枝梗＞一次枝梗。干旱脅迫下寒地粳稻由于每穴穗數(shù)、穗粒數(shù)和結(jié)實(shí)率顯著降低造成產(chǎn)量顯著下降，降幅隨土壤水勢(shì)降低而逐漸上升。

干旱脅迫；干物質(zhì)積累；干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)；產(chǎn)量；產(chǎn)量構(gòu)成因素

干旱缺水可導(dǎo)致水稻嚴(yán)重減產(chǎn)甚至絕收[1]。近年來(lái)，干旱持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，影響范圍廣，季節(jié)性、區(qū)域性和水質(zhì)性干旱形勢(shì)嚴(yán)峻[2]。作物產(chǎn)量形成過(guò)程是源、庫(kù)、流相互作用結(jié)果[3]，水稻產(chǎn)量提高不僅要有較好的源，還需擴(kuò)大庫(kù)容并改善轉(zhuǎn)運(yùn)（流）能力。水稻產(chǎn)量形成有1/3來(lái)自莖、鞘中貯藏的干物質(zhì)，2/3來(lái)自抽穗后葉片光合產(chǎn)物，抽穗后積累的干物質(zhì)在稻谷中所占比例愈大，產(chǎn)量增高趨勢(shì)越明顯[4]。關(guān)于水稻干物質(zhì)積累與產(chǎn)量關(guān)系，研究認(rèn)為，高產(chǎn)條件下，水稻干物質(zhì)積累量對(duì)產(chǎn)量形成作用因生長(zhǎng)階段變化而異，孕穗期后積累干物質(zhì)越多，占全生育期干物質(zhì)積累總量比例越大，對(duì)產(chǎn)量提高促進(jìn)作用越明顯，而生長(zhǎng)前期干物質(zhì)積累量對(duì)產(chǎn)量無(wú)顯著影響[5-6]。干物質(zhì)積累與產(chǎn)量密切相關(guān)[7]，優(yōu)化干物質(zhì)積累過(guò)程是提高成穗率、實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)基礎(chǔ)[8]。孕穗期是水稻對(duì)水分最敏感時(shí)期[9]，缺水造成穗粒數(shù)減少、空秕粒率上升，最終導(dǎo)致產(chǎn)量下降[10]。李華等研究發(fā)現(xiàn)不同品種水稻對(duì)水分調(diào)控適應(yīng)能力和干物質(zhì)積累程度不同，但總體上適度水分虧缺有利于干物質(zhì)積累及產(chǎn)量形成[11]。土壤水分過(guò)度虧缺，雖促進(jìn)莖鞘物質(zhì)運(yùn)轉(zhuǎn)，但會(huì)影響籽粒充實(shí)，最終導(dǎo)致產(chǎn)量顯著降低[12]。研究干旱脅迫對(duì)干物質(zhì)積累與轉(zhuǎn)運(yùn)及產(chǎn)量影響主要集中在南方秈稻，北方寒地粳稻研究較少。因此孕穗期不同程度干旱脅迫下干物質(zhì)積累與轉(zhuǎn)運(yùn)分配及產(chǎn)量形成影響仍是當(dāng)前北方粳稻研究重點(diǎn)。

為保障寒地粳稻高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，本試驗(yàn)以東農(nóng)425和松粳6號(hào)兩個(gè)粳稻品種為材料，深入研究孕穗期不同程度干旱脅迫對(duì)干物質(zhì)積累與轉(zhuǎn)運(yùn)分配及產(chǎn)量形成影響，揭示干旱脅迫下水稻產(chǎn)量形成機(jī)理，為高效抗旱節(jié)水栽培措施制定提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

選用東農(nóng)425（耐旱型）和松粳6號(hào)（干旱敏感型）兩個(gè)寒地粳稻品種。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

2014和2015 年在東北農(nóng)業(yè)大學(xué)進(jìn)行盆栽試驗(yàn)，位于東經(jīng)126.73°，北緯45.74°。塑料盆缽深35 cm，直徑35 cm，每盆裝土10 kg，土壤有機(jī)質(zhì)含量（22.34±0.12）g·kg-1，全氮量（1.24±0.06）g·kg-1，全磷量（0.41±0.04）g·kg-1，緩效鉀（706.5± 2.34）mg·kg-1，速效氮38.64 mg·kg-1，堿解氮（129.8±4.34）mg·kg-1，速效磷26.22 mg·kg-1，pH（6.75±0.04）。試驗(yàn)采用大棚旱育秧，2015年4月18日（2014年4月20日）播種，5月30日（6月1日）移栽，每盆4穴，每穴3株。施肥標(biāo)準(zhǔn)按基肥每盆1.67 g尿素（150 kg·hm-2）、1.11 g二胺（100 kg·hm-2）、0.83g硫酸鉀（75kg·hm-2）；蘗肥1.11g尿素（100kg· hm-2）。采用完全隨機(jī)試驗(yàn)設(shè)計(jì)，于孕穗期（2015年7月10日）控制土壤水勢(shì)至0、-10、-25和-40 kPa，分別記為CK（對(duì)照）、W1（輕度干旱）、W2（中度干旱）和W3（重度干旱），干旱處理21 d后復(fù)水。用中國(guó)科學(xué)院南京土壤研究所生產(chǎn)SWP-100便攜式土壤水勢(shì)測(cè)定儀監(jiān)測(cè)土壤水勢(shì)，每日6: 00、12:00、18:00讀表3次，并按處理要求及時(shí)補(bǔ)水。每處理30盆，干旱處理期間盆栽置于固定式防雨棚內(nèi)。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目及計(jì)算方法

1.3.1 干物質(zhì)測(cè)定

于各處理完成后第二天開(kāi)始取樣，每隔7d取樣一次，每個(gè)處理重復(fù)測(cè)定3次，分為莖鞘、葉、穗，采用烘干法，分別于105℃烘箱內(nèi)殺青30 min，然后在80℃恒溫條件下烘至恒重測(cè)各部分干重。

1.3.2 計(jì)算公式

莖葉物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量（TAA，g·穴-1）=抽穗期莖葉干重-成熟期莖葉干重；

莖葉物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)率（TAR，%）=（抽穗期莖葉干重-成熟期莖葉干重)/抽穗期莖葉干重×100%；

抽穗后干物質(zhì)積累量（PAA，g·穴-1）=成熟期干重-抽穗期干重；

轉(zhuǎn)運(yùn)干物質(zhì)對(duì)籽粒產(chǎn)量貢獻(xiàn)率（CTA，%）=（抽穗期莖葉干重-成熟期莖葉干重）/成熟期稻谷重× 100%；

抽穗后干物質(zhì)對(duì)籽粒產(chǎn)量貢獻(xiàn)率（CPA，%）=（成熟期干重-抽穗期干重）/成熟期稻谷重×100%[13]。

1.3.3 產(chǎn)量指標(biāo)

水稻成熟后每個(gè)處理取5盆單打單收測(cè)定實(shí)際累量高，成熟期低，葉片積累物質(zhì)更多轉(zhuǎn)運(yùn)到籽粒。

2.1.2 莖鞘

圖1 葉片干物質(zhì)積累動(dòng)態(tài)及對(duì)孕穗期干旱脅迫響應(yīng)Fig.1Changes of the leaves weight and its responses to drought stress at booting stage

孕穗期干旱脅迫下寒地粳稻單穴莖干重變化如圖2所示，東農(nóng)425和松粳6號(hào)莖干物質(zhì)均呈先產(chǎn)量。同時(shí)每處理取3穴，室內(nèi)考種測(cè)定穗長(zhǎng)、每穴有效穗數(shù)、成穗率、一次枝梗數(shù)、一次枝梗粒數(shù)、二次枝梗數(shù)、二次枝梗粒數(shù)、穗實(shí)粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒重并計(jì)算理論產(chǎn)量。

1.4 數(shù)據(jù)整理與分析

采用Microsoft Excel 2007處理數(shù)據(jù)，SPSS 19.0作數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 孕穗期干旱脅迫對(duì)干物質(zhì)積累動(dòng)態(tài)影響

2.1.1 葉片

由于兩年結(jié)果趨勢(shì)基本一致，因此本文主要分析2015年試驗(yàn)結(jié)果。

孕穗期干旱脅迫下寒地粳稻單穴葉干重變化如圖1所示，東農(nóng)425和松粳6號(hào)葉片干物質(zhì)均呈先增后降趨勢(shì)，積累峰值出現(xiàn)在7月27號(hào)，灌漿期各葉片干物質(zhì)積累量均持續(xù)下降，單穴葉片干重總體為CK＞W(wǎng)1＞W(wǎng)2＞W(wǎng)3，說(shuō)明脅迫程度越重越不利于葉片干物質(zhì)積累。相同水分處理下，兩個(gè)品種間葉片干物質(zhì)積累量差異??；與CK相比，松粳6號(hào)干物質(zhì)積累量降低幅度大于東農(nóng)425。

可見(jiàn)，孕穗期干旱脅迫降低葉片干物質(zhì)積累量，脅迫程度越重，降幅越大。東農(nóng)425較松粳6號(hào)具有更強(qiáng)抗旱性，東農(nóng)425灌漿前期葉片干物質(zhì)積積累后轉(zhuǎn)運(yùn)變化趨勢(shì)，積累峰值出現(xiàn)在8月10日，單穴莖干重總體為CK＞W(wǎng)1＞W(wǎng)2＞W(wǎng)3，說(shuō)明脅迫程度越重越不利于莖生長(zhǎng)及光合產(chǎn)物向莖部分配。相同水分處理下，不同品種間存在差異。與供水適宜的CK相比，松粳6號(hào)干旱處理峰值均低于東農(nóng)425，干物質(zhì)積累量降幅顯著高于東農(nóng)425。

可見(jiàn)，孕穗期干旱脅迫抑制莖生長(zhǎng)，降低莖鞘物質(zhì)積累量，脅迫程度越重，抑制作用越顯著，說(shuō)明東農(nóng)425較松粳6號(hào)具有更強(qiáng)抗旱性。

2.1.3 穗

孕穗期干旱脅迫下寒地粳稻單穴穗干重變化如圖3所示，不同干旱脅迫下，東農(nóng)425和松粳6號(hào)灌漿期籽粒干物質(zhì)積累量均呈逐漸增加趨勢(shì)，動(dòng)態(tài)變化均為“S”型曲線，呈現(xiàn)“慢-快-慢”變化趨勢(shì)，東農(nóng)425積累量高于松粳6號(hào)，且W1、W2和W3處理下品種間差異顯著。

可見(jiàn)，孕穗期干旱脅迫降低籽粒干物質(zhì)積累量，脅迫程度越重，降幅越大。東農(nóng)425降幅小于松粳6號(hào)。

2.2 孕穗期干旱脅迫對(duì)寒地粳稻地上部干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)影響

2.2.1 葉片

由表1可知，相同水分條件下，東農(nóng)425和松粳6號(hào)葉片干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)特性差異不顯著。隨干旱程度加重，二者葉片干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量、轉(zhuǎn)運(yùn)率及轉(zhuǎn)運(yùn)貢獻(xiàn)率呈下降趨勢(shì)?？梢?jiàn)，非干旱條件下，兩個(gè)品種葉片干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)特性差異不顯著；干旱脅迫條件下，松粳6號(hào)降幅更大，而對(duì)東農(nóng)425影響不顯著，可說(shuō)明東農(nóng)425對(duì)干旱脅迫有較強(qiáng)抗性。

圖2 莖鞘干物質(zhì)積累動(dòng)態(tài)及對(duì)孕穗期干旱脅迫響應(yīng)Fig.2Changes of the stem+sheath weight and its responses to drought stress at booting stage

圖3 穗干物質(zhì)積累動(dòng)態(tài)及對(duì)孕穗期干旱脅迫響應(yīng)Fig.3Changes of the spike weight and its responses to drought stress at booting stage

2.2.2 莖鞘

由表2可看出，東農(nóng)425較松粳6號(hào)莖鞘干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)特性差異顯著，隨干旱程度加重，兩者莖鞘干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量、轉(zhuǎn)運(yùn)率及轉(zhuǎn)運(yùn)貢獻(xiàn)率基本呈下降趨勢(shì)。在相同干旱脅迫CK、W1、W2和W3下，東農(nóng)425莖鞘干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量、轉(zhuǎn)運(yùn)率及轉(zhuǎn)運(yùn)貢獻(xiàn)率顯著高于松粳6號(hào)。與對(duì)照相比，松粳6號(hào)在W1、W2和W3處理下莖鞘干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量和轉(zhuǎn)運(yùn)率顯著降低，其中轉(zhuǎn)運(yùn)量降幅分別為52.89%、65.16%和87.98%，轉(zhuǎn)運(yùn)率分別為45.81%、55.50%和82.44%，而東農(nóng)425僅在W2和W3處理下莖鞘干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量顯著降低，降幅分別為41.36%和35.35%，莖鞘干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)率僅在W3處理下顯著降低，降幅為22.12%。東農(nóng)425莖鞘干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)對(duì)籽粒貢獻(xiàn)率顯著高于松粳6號(hào)。

2.3 孕穗期干旱脅迫對(duì)寒地粳稻地上部干物質(zhì)分配比例影響

成熟期寒地粳稻不同器官干物質(zhì)分配表現(xiàn)為籽粒＞莖鞘＞葉（見(jiàn)表3）。相同水分條件下，松粳6號(hào)和東農(nóng)425莖鞘干物質(zhì)和總干物質(zhì)分配比例及源/庫(kù)無(wú)顯著差異，在W1和W2處理下，東農(nóng)425籽粒干物質(zhì)分配比例顯著高于松粳6號(hào)，而葉片干物質(zhì)分配比例顯著低于松粳6號(hào)。隨干旱程度加重，松粳6號(hào)和東農(nóng)425莖鞘干物質(zhì)和總干物質(zhì)分配比例及源庫(kù)比呈上升趨勢(shì)，而籽粒干物質(zhì)分配比例呈下降趨勢(shì)。與對(duì)照相比，松粳6號(hào)在W2處理下莖鞘干物質(zhì)分配比例、總干物質(zhì)分配比例以及源庫(kù)比顯著升高，其中莖鞘干物質(zhì)分配比例增幅分別為11.14%和14.41%，總干物質(zhì)分配比例分別為12.70%和14.53%，源庫(kù)比分別為24.16%和28.08%，而東農(nóng)425僅在W3處理下總干物質(zhì)分配比例和源庫(kù)比顯著增加，增幅分別為8.98%和16.21%。干旱脅迫下松粳6號(hào)和東農(nóng)425葉片干物質(zhì)分配比例與對(duì)照相比增加不顯著。

表1 葉片物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)特性及對(duì)籽粒貢獻(xiàn)率Table 1Dry matter translocation characteristics in leaves and its contribution to grains

表2 莖鞘物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)特性及對(duì)籽粒貢獻(xiàn)率Table 2Dry matter translocation characteristics in stem+sheath and its contribution to grains

表3 成熟期地上部干物質(zhì)分配比例及對(duì)干旱脅迫響應(yīng)Table 3Dry matter distribution ratios of different organs in above-ground part in maturity and its responses to drought stress

干旱脅迫條件下，抗旱性較強(qiáng)品種營(yíng)養(yǎng)器官中物質(zhì)能充分轉(zhuǎn)運(yùn)到籽粒，源庫(kù)比低，使籽粒干物質(zhì)積累量增加。

2.4 干旱脅迫對(duì)寒地粳稻枝梗性狀、產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素影響

由表4可見(jiàn)，相同水分條件下，東農(nóng)425和松粳6號(hào)一次枝梗數(shù)和一次枝梗粒數(shù)差異不顯著。隨干旱程度加重，一次枝梗數(shù)、一次枝梗粒數(shù)、一次枝梗結(jié)實(shí)率、二次枝梗數(shù)、二次枝梗粒數(shù)和二次枝梗結(jié)實(shí)率均呈下降趨勢(shì)，降幅隨水勢(shì)降低而增大。與對(duì)照相比，松粳6號(hào)在W1干旱脅迫下，穗長(zhǎng)和結(jié)實(shí)率顯著下降，而東農(nóng)425在W3和W2干旱脅迫下，穗長(zhǎng)和結(jié)實(shí)率顯著下降，可見(jiàn)松粳6號(hào)對(duì)干旱脅迫更敏感。

表4 干旱脅迫對(duì)寒地粳稻枝梗性狀影響Table 4Effect of drought stress on branch traits in cold-region rice

在干旱條件W1、W2和W3下，松粳6號(hào)二次枝梗數(shù)較對(duì)照分別降低28.13%、43.75%和65.63%，二次枝梗結(jié)實(shí)率分別降低33.06%、46.28%和70.80%，一次枝梗結(jié)實(shí)率分別降低3.06%、10.31%和16.39%；東農(nóng)425二次枝梗數(shù)較對(duì)照分別降低23.13%、35.07%和43.28%，二次枝梗結(jié)實(shí)率分別降低22.42%、34.51%和47.36%，一次枝梗結(jié)實(shí)率分別降低1.74%、2.03%和4.47%?？梢?jiàn)，干旱脅迫對(duì)二次枝梗性狀影響大于一次枝梗性狀，干旱脅迫下松粳6號(hào)降幅更大，而對(duì)東農(nóng)425影響不顯著，說(shuō)明東農(nóng)425對(duì)干旱脅迫有較強(qiáng)抗性。

表5分析表明孕穗期干旱脅迫會(huì)造成寒地粳稻減產(chǎn)，減產(chǎn)幅度隨土壤水勢(shì)降低而增大，各處理大部分達(dá)顯著水平，但與松粳6號(hào)比較，東農(nóng)425減產(chǎn)幅度相對(duì)較小。從產(chǎn)量構(gòu)成因素可見(jiàn)，寒地粳稻產(chǎn)量降低主要原因是每穴穗數(shù)、穗粒數(shù)和結(jié)實(shí)率顯著下降；孕穗期干旱處理對(duì)穗長(zhǎng)影響不顯著，大多數(shù)處理差異未達(dá)顯著水平。對(duì)于松粳6號(hào)，每穗粒數(shù)和結(jié)實(shí)率對(duì)干旱敏感程度大于有效穗數(shù)和千粒重；而東農(nóng)425產(chǎn)量構(gòu)成因素對(duì)干旱敏感程度為每穗粒數(shù)＞單穴穗數(shù)和結(jié)實(shí)率＞千粒重。

表5 干旱脅迫對(duì)寒地粳稻產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素影響Table 5Effect of drought stress on yield and its components in cold-region rice

3 討論與結(jié)論

干旱缺水對(duì)水稻生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量造成嚴(yán)重影響[14-15]。盧從明等研究表明干旱脅迫通過(guò)影響水稻葉片光合能力[16]，降低干質(zhì)量、減緩干物質(zhì)積累并加快衰老[17]。本試驗(yàn)研究孕穗期干旱脅迫下寒地粳稻莖鞘、葉、穗物質(zhì)積累變化情況，發(fā)現(xiàn)干旱脅迫不僅抑制莖葉穗生長(zhǎng)，且降低莖鞘、葉、穗物質(zhì)積累量，脅迫程度越重，抑制作用越明顯，且松粳6號(hào)干物質(zhì)積累量降幅顯著大于東農(nóng)425。原因是干旱脅迫導(dǎo)致生育后期葉片早衰，不利于水稻物質(zhì)生產(chǎn)。

王志琴等研究表明光合產(chǎn)物相對(duì)不足時(shí)，輕度土壤水分脅迫有促進(jìn)貯存物質(zhì)向穗部運(yùn)轉(zhuǎn)效應(yīng)[18]，余敘文等認(rèn)為干旱脅迫會(huì)降低抽穗后莖鞘物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)能力[19-20]，陸建飛等提出土壤水分對(duì)物質(zhì)運(yùn)轉(zhuǎn)影響與品種特性有關(guān)[21]。本研究發(fā)現(xiàn)，孕穗期干旱脅迫對(duì)寒地粳稻莖鞘干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)特性影響較大，對(duì)葉片干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)特性影響小。孕穗期持續(xù)干旱脅迫下，干物質(zhì)積累與分配均降低，且降低程度與干旱脅迫程度呈正相關(guān)[22]。成熟期不同器官干物質(zhì)分配表現(xiàn)為籽粒＞莖鞘＞葉，莖鞘干物質(zhì)和源器官干物質(zhì)分配比例及源/庫(kù)隨著干旱程度上升而增加，而籽粒干物質(zhì)分配比例與其相反?？购敌詮?qiáng)品種在干旱脅迫條件下有較強(qiáng)物質(zhì)積累優(yōu)勢(shì)，且貯藏物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)能力明顯高于抗旱性弱品種。干旱脅迫條件下，與抗旱性弱品種相比，抗旱性較強(qiáng)品種營(yíng)養(yǎng)器官物質(zhì)能更充分轉(zhuǎn)運(yùn)到籽粒，源庫(kù)比低，從而使籽粒干物質(zhì)積累量增加。

不同水稻品種間產(chǎn)量差異顯著，但千粒重減少不明顯[23]，耐旱水稻與典型水稻孕穗期干旱脅迫處理對(duì)產(chǎn)量影響差異顯著[24]。本研究發(fā)現(xiàn)干旱脅迫會(huì)造成寒地粳稻減產(chǎn)，減產(chǎn)幅度隨土壤水勢(shì)降低而增大，各處理大多數(shù)達(dá)顯著水平，但與松粳6號(hào)相比東農(nóng)425減產(chǎn)幅度較小。寒地粳稻產(chǎn)量降低主要是因?yàn)槊垦ㄋ霐?shù)、穗粒數(shù)和結(jié)實(shí)率顯著下降；孕穗期干旱處理對(duì)千粒重和穗長(zhǎng)影響不顯著。松粳6號(hào)每穗粒數(shù)和結(jié)實(shí)率對(duì)干旱敏感程度大于有效穗數(shù)和千粒重；而東農(nóng)425產(chǎn)量構(gòu)成因素對(duì)干旱敏感程度為每穗粒數(shù)＞有效穗數(shù)和結(jié)實(shí)率＞千粒重。本研究同時(shí)發(fā)現(xiàn)干旱處理下一次枝梗數(shù)、一次枝梗粒數(shù)、一次枝梗結(jié)實(shí)率、二次枝梗數(shù)、二次枝梗粒數(shù)和二次枝梗結(jié)實(shí)率均呈下降趨勢(shì)，降低幅度隨水勢(shì)降低而增大。但干旱脅迫對(duì)二次枝梗性狀影響大于一次枝梗?？梢?jiàn)孕穗期干旱脅迫造成產(chǎn)量下降主要原因是二次枝梗性狀下降。

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Effect of drought stress at booting stage on dry matter accumulation, transportation and yield formation of cold-region rice/

ZHAO Hongwei,TIANXuefei,YU Meifang,SHA Hanjing,JIA Yan,LI Yanlin(Rice Research Institute,Northeast Agricultural University,Harbin 150030,China)

Water shortage is a main environmental factor that constrains rice production.In order to investigate the effects of drought stress at booting stage on dry matter accumulation and yield formation of cold-region rice,Drought-tolerant cold-region rice variety Dongnong425 and droughtsensitive cold-region rice variety Songjing6 were selected as test materials.Through pot experiment which combined with artificial water control to control soil water potential at booting stage to 0,-10,-25 and-40 kPa,ended with 21 d after treatment.The effects of different drought stress on dry matter accumulation,transportation,partitioning,yield and its components of cold-region rice were studied. Results showed that the drought treatment lead to both the dry matter accumulation of above-groundpart and the translocation decreased with the decrease of soil water potential.Dry matter distribution of different organs to grain yield were spike＞stem+sheath＞leaf in maturity.Dry matter distribution ratios of stem+sheath,total dry matter distribution ratios and source/sink all increased with the enhancement of drought stress,but the dry matter distribution ratios of spike was opposite.Under water stress conditions,the strong drought resistance cultivar had higher dry matter accumulation advantage and reserve matter translocation abilities.The yield of cold-region rice decreased significantly under drought stress,and the amplitude increased with the decrease of soil water potential,the main reason was the significantly decrease of effective panicle numbers and spikelets numbers per panicle.The drought treatment lead to the branch traits decreased and their effects were secondary branch＞primary branch.It indicated that the cut of yield in cold-region rice was because the significant reduction of storage capacity,spikelets per unit area and seed setting percentage caused by low soil water potential.

drought stress;dry matter accumulation;dry mater translocation;yield;yield components

S511

A

1005-9369（2016）11-0001-08

時(shí)間2016-11-30 15:34:12[URL]http://www.cnki.net/kcms/detail/23.1391.S.20161130.1534.008.html

趙宏偉,田雪飛,于美芳,等.孕穗期干旱脅迫對(duì)寒地粳稻干物質(zhì)積累、轉(zhuǎn)運(yùn)及產(chǎn)量形成影響[J].東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2016,47 (11)：1-8.

Zhao Hongwei,Tian Xuefei,Yu Meifang,et al.Effect of drought stress at booting stage on dry matter accumulation,transportation and yield formation of cold-region rice[J].Journal of Northeast Agricultural University,2016,47(11)：1-8.(in Chinese with English abstract)

2016-10-14

國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（2016YFD0300104）；黑龍江省重大科技招標(biāo)項(xiàng)目（GA14B102-02）

趙宏偉（1967-），女，教授，博士，博士生導(dǎo)師，研究方向?yàn)樽魑锔弋a(chǎn)理論與栽培技術(shù)。E-mail:hongweizhao@163.com