鄭澤華，婁運(yùn)生**，左慧婷，石一凡，王 穎

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施硅對(duì)夜間增溫條件下水稻葉片生理特性的影響

鄭澤華，婁運(yùn)生，左慧婷，石一凡，王 穎

（南京信息工程大學(xué)氣象災(zāi)害預(yù)報(bào)預(yù)警與評(píng)估協(xié)同創(chuàng)新中心/江蘇省農(nóng)業(yè)氣象重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，南京21004）

通過(guò)大田試驗(yàn)，研究施硅對(duì)夜間增溫條件下水稻分蘗期、拔節(jié)期、灌漿期、成熟期葉片凈光合速率（P）、蒸騰速率（T）、氣孔導(dǎo)度（G）及胞間CO濃度（C）的影響。夜間增溫設(shè)常溫對(duì)照（CK）和夜間增溫（NW）2個(gè)水平；施硅量設(shè)Si0（不施硅）和Si1（鋼渣硅肥，200kgSiO·hm）2個(gè)水平。結(jié)果表明：（1）夜間增溫可使水稻冠層和5cm土層溫度升高，水稻冠層和5cm土層全生育期夜間平均溫度分別提高1.21℃和0.41℃；（2）夜間增溫處理可使生育期內(nèi)水稻葉片P、T、G比對(duì)照分別下降11.0%、9.0%和20.2%，C比對(duì)照增加1.2%；施加鋼渣硅肥處理可使葉片P、G比對(duì)照分別增加16.1%和25.8%，T、C比對(duì)照分別降低11.0%和2.0%；夜間增溫條件下施硅比不施硅水稻葉片P、G分別增加22.0%和33.6%，T、C分別降低7.7%和2.3%。研究認(rèn)為夜間增溫降低了水稻葉片P、T、G，增加了C。施硅通過(guò)顯著提高水稻葉片P、G，降低T、C，緩解了夜間增溫引起的抑制效應(yīng)。（3）夜間增溫和施硅兩種處理對(duì)水稻葉片葉綠素含量（SPAD值）影響不顯著。夜間增溫使葉片SPAD值平均下降3.0%；施硅使葉片SPAD值增加4.7%；夜間增溫下施硅比不施硅葉片SPAD值增加5.7%。

夜間增溫；硅肥；水稻；生育期；光合作用

全球變暖問(wèn)題已受到各國(guó)政府及科學(xué)界的高度關(guān)注，IPCC第五次科學(xué)評(píng)估報(bào)告顯示，1880-2012年全球平均溫度已升高0.85℃（0.65～1.06℃）。近50a，中國(guó)地表平均氣溫上升了1.1℃，預(yù)計(jì)到2100年增幅將達(dá)到2.2～4.2℃。全球變暖呈現(xiàn)明顯的不對(duì)稱(chēng)性，即冬春季增溫顯著高于夏秋季，夜溫增幅顯著高于白天。水稻是中國(guó)第一大糧食作物，溫度是影響作物生長(zhǎng)發(fā)育的關(guān)鍵因子。

目前有關(guān)夜間增溫對(duì)水稻生產(chǎn)的影響大多集中在水稻生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量等方面。研究表明，夜間增溫將導(dǎo)致低緯度地區(qū)單季稻生育期縮短，不利于籽粒形成，最終導(dǎo)致產(chǎn)量下降。而適度的高溫有利于雙季晚稻灌漿和籽粒形成；高緯度地區(qū)的水稻生育期延長(zhǎng)，產(chǎn)量升高。有關(guān)夜間增溫對(duì)水稻光合作用的研究結(jié)果不一致。陳金等認(rèn)為，夜間增溫緩解低溫對(duì)水稻葉片生長(zhǎng)的限制，顯著提高了水稻光合面積，進(jìn)而增加了凈光合速率。Mohammed等則認(rèn)為夜間增溫抑制了水稻凈光合速率。

硅是植物生長(zhǎng)發(fā)育的有益元素。研究發(fā)現(xiàn)，水稻作為代表性的硅酸植物，在生長(zhǎng)過(guò)程中從土壤中吸收大量的硅。研究表明，硅在植株地上部分的表皮組織中，通過(guò)大量積累、沉淀形成角質(zhì)-硅層的雙細(xì)胞結(jié)構(gòu)，這種雙細(xì)胞結(jié)構(gòu)增加了細(xì)胞的厚度，使莖稈更加強(qiáng)健，增強(qiáng)抗倒伏能力。水稻葉片表皮細(xì)胞中的硅化細(xì)胞可提高葉片光合速率，減少葉片的蒸騰強(qiáng)度，調(diào)節(jié)氣孔關(guān)閉，保護(hù)體內(nèi)水分外滲，進(jìn)而增強(qiáng)水稻抗寒、抗旱的能力。此外，硅還能增強(qiáng)植株抗病蟲(chóng)害的能力，緩解重金屬脅迫對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的抑制和毒害作用，促進(jìn)生理生化代謝。

目前有關(guān)夜間增溫與施硅交互作用對(duì)水稻生理特性的研究報(bào)道較少。本研究以水稻為試驗(yàn)材料，通過(guò)田間被動(dòng)式夜間增溫系統(tǒng)研究施硅對(duì)夜間增溫條件下水稻不同生育期光合及蒸騰生理變化的影響，以探討夜間增溫是否對(duì)水稻生理代謝過(guò)程產(chǎn)生不利影響以及通過(guò)施硅能否緩解這種不利影響，以期為水稻生產(chǎn)應(yīng)對(duì)氣候變化提供試驗(yàn)依據(jù)和技術(shù)措施。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)田概況

田間試驗(yàn)于2016年6-10月在南京信息工程大學(xué)農(nóng)業(yè)氣象試驗(yàn)站（32.0°N，118.8°E）進(jìn)行。供試水稻為Y兩優(yōu)3399（雜交稻），供試硅肥為鋼渣硅肥（200kgSiO·hm），含有效硅（SiO）35%。供試氮、磷、鉀肥料為高濃度復(fù)合肥（15-15-15）。供試土壤為潴育型水稻土，全碳、全氮的含量分別為 19.4g·kg、1.45g·kg。水稻于2016年5月9日育苗，6月11日移栽，株行距20cm×20cm。試驗(yàn)區(qū)分為12個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)2m×2m=4m。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

夜間增溫采用開(kāi)放式被動(dòng)增溫方法（NW處理），即在水稻生育期內(nèi)，除下雨和大風(fēng)天氣之外，每天于日落時(shí)覆蓋反射膜，日出時(shí)揭開(kāi)反射膜，時(shí)間為19：00-次日6：00。每個(gè)小區(qū)四周分別架設(shè)可調(diào)式的鋼管支架，將鋁箔反射膜置于鋼架上，使用時(shí)將鋁箔反射膜覆蓋于水稻冠層，并根據(jù)水稻生長(zhǎng)進(jìn)程對(duì)鋁箔反射膜的高度進(jìn)行調(diào)整，使鋁箔反射膜與水稻冠層間距保持0.3m左右。水稻冠層高度和土壤5cm深處分別安置溫度傳感器，溫度數(shù)據(jù)記錄間隔為30min。以常溫作為溫度對(duì)照（CK）。

施硅量設(shè)兩個(gè)水平，即不施硅（Si0）和施硅（Si1，200kgSiO·hm）。在水稻移栽前，每小區(qū)施用復(fù)合肥（15-15-15）315g，施硅處理的每小區(qū)施鋼渣硅肥257g。試驗(yàn)共設(shè)4個(gè)處理，①不增溫+不施硅（CK+Si0）；②不增溫+施硅（CK+Si1）；③增溫+不施硅（NW+Si0）；④增溫+施硅（NW+Si1）。每個(gè)處理重復(fù)3次，隨機(jī)排列，共12個(gè)小區(qū)，小區(qū)面積為2m×2m=4m。

1.3 增溫效果

由圖1、圖2可見(jiàn)，田間溫度監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，被動(dòng)式夜間增溫系統(tǒng)明顯提高了水稻冠層和5cm土層的夜間溫度。增溫區(qū)水稻冠層全生育期平均夜溫為23.82℃，較對(duì)照提高了1.21℃。其中分蘗期、拔節(jié)期、抽穗期、灌漿期和成熟期分別較對(duì)照升高1.44℃、1.54℃、1.10℃、1.03℃、0.92℃。增溫區(qū)水稻5cm土層全生育期平均夜溫為26.55℃，較對(duì)照提高0.41℃。其中分蘗期、拔節(jié)期、抽穗期、灌漿期和成熟期分別較對(duì)照升高0.12℃、0.20℃、0.19℃、0.58℃、0.96℃。從圖3中可以看出，夜間增溫條件下，施硅肥對(duì)水稻冠層和5cm土層的溫度影響極小。

1.4 測(cè)定方法

在水稻主要生育期即分蘗期、拔節(jié)期、灌漿期和成熟期內(nèi)，采用Li-6400便攜式光合作用測(cè)定儀對(duì)葉片光合作用和蒸騰作用指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定，主要參數(shù)包括凈光合速率、蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度、胞間CO濃度。測(cè)定時(shí)間為9：00-11：00，每個(gè)小區(qū)重復(fù)測(cè)定3次，以3組數(shù)據(jù)的平均值作為該次的測(cè)量結(jié)果。在水稻分別進(jìn)入分蘗期、拔節(jié)期和灌漿期一周左右采用SPAD葉綠素儀測(cè)定葉片的葉綠素含量，每個(gè)小區(qū)至少3株，每株3個(gè)葉片，測(cè)量結(jié)果取平均值。

注：CK為兩個(gè)不加溫處理（CK+Si0 and CK+Si1）的平均值；NW為兩個(gè)加溫處理（NW+Si0 and NW+Si1）的平均值。下同

Note: CK: mean of two non-warmed control treatments (CK+Si0 and CK+Si1); NW: mean of two nighttime warming treatments (NW+Si0 and NW+Si1). The same as below

注：Si0為不施硅處理的平均值；Si1為施硅處理的平均值。下同

Note: Si0: mean of no silicate application treatment; Si1: mean of silicate application treatment . The same as below

1.5 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2003進(jìn)行整理與繪圖。采用統(tǒng)計(jì)軟件SPSS 21.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，用單因子方差分析各指標(biāo)平均值間的差異顯著性。

2 結(jié)果與分析

2.1 硅對(duì)夜間增溫條件下水稻葉片凈光合速率的影響

圖4顯示，正常情況下即夜間不增溫、不施硅（CK Si0）處理中，水稻4個(gè)主要生育期所測(cè)葉片的凈光合速率（P）均相對(duì)較小。夜間增溫處理下分蘗期、拔節(jié)期、灌漿期和成熟期葉片的P均顯著降低，為所有處理中的最小值，比CK分別降低了14.4%、10.2%、8.7%和10.7%。分蘗期和拔節(jié)期差異均達(dá)顯著水平（P＜0.05），灌漿期和成熟期差異不顯著。說(shuō)明夜間溫度升高會(huì)降低水稻葉片P。

水稻移栽前土壤中施入鋼渣硅肥257g（CK Si1）處理后，水稻4個(gè)主要生育期所測(cè)葉片的凈光合速率（P）均明顯提高。施硅處理的分蘗期、拔節(jié)期、灌漿期和成熟期葉片P較對(duì)照分別增加了13.9%、9.8%、17.7%和23.1%。處理間差異均達(dá)顯著水平（P＜0.05）。說(shuō)明正常情況下，施硅將顯著提高水稻葉片P。

進(jìn)一步比較夜間增溫下施硅（NW Si1）與不施硅（NW Si0）情況下葉片的P值變化曲線(xiàn)可見(jiàn)，夜間增溫下施硅處理中水稻4個(gè)主要生育期所測(cè)葉片的P均明顯高于不施硅處理（P＜0.05）。其中分蘗期、拔節(jié)期、灌漿期和成熟期葉片P較對(duì)照分別增加20.2%、16.2%、21.0%和30.4%。說(shuō)明施硅能夠有效緩解夜間增溫對(duì)葉片P的抑制作用。

注：CK Si0：不增溫+不施硅；CK Si1：不增溫+施硅；NW Si0：增溫+不施硅；NW Si1：增溫+施硅。短線(xiàn)表示標(biāo)準(zhǔn)誤差。不同字母表示同一生育期處理間差異顯著（P＜0.05）。下同

Note: CK Si0 means the non-warmed control with no application of silicate treatment; CK Si1 means the non-warmed control with silicate application treatment; NW Si0 means the nighttime warming with no silicate application treatment; NW Si1 means nighttime warming with silicate application treatment. The bar is standard error. Different letters meant significant difference among treatments at the same growth stage at 0.05 level.The same as below

2.2 硅對(duì)夜間增溫條件下水稻葉片蒸騰速率的影響

圖5顯示，正常情況下即夜間不增溫、不施硅（CK Si0）處理中，水稻4個(gè)主要生育期所測(cè)葉片的蒸騰速率（T）為所有處理中最大。夜間增溫處理中分蘗期、拔節(jié)期、灌漿期和成熟期葉片的蒸騰速率（T）均顯著降低，比CK分別降低10.2%、11.4%、5.8%和8.5%。分蘗期和拔節(jié)期差異均達(dá)顯著水平（P＜0.05），灌漿期和成熟期差異不顯著。說(shuō)明夜間溫度升高會(huì)降低水稻葉片T。

水稻移栽前土壤中施入鋼渣硅肥257g（CK Si1）后，水稻4個(gè)主要生育期所測(cè)葉片的蒸騰速率（T）均有降低。施硅處理的分蘗期、拔節(jié)期、灌漿期和成熟期葉片T較對(duì)照分別降低13.4%、13.5%、7.1%和10.1%。前兩個(gè)時(shí)期處理間差異達(dá)顯著水平（P＜0.05），后兩個(gè)時(shí)期差異不顯著。說(shuō)明正常情況下，施加硅肥可降低水稻葉片T。進(jìn)一步比較夜間增溫下施硅（NW Si1）與不施硅（NW Si0）條件下葉片的T值變化曲線(xiàn)可見(jiàn)，夜間增溫下施硅處理水稻4個(gè)主要生育期所測(cè)葉片的T均低于不施硅處理。其中分蘗期、拔節(jié)期、灌漿期和成熟期葉片Tr較對(duì)照分別降低了10.5%、10.9%、5.9%和3.3%。在分蘗期和拔節(jié)期處理間差異達(dá)顯著水平（P＜0.05），其它時(shí)期差異不顯著。說(shuō)明在夜間增溫條件下，施硅能夠降低水稻葉片Tr。

2.3 硅對(duì)夜間增溫條件下水稻葉片氣孔導(dǎo)度的影響

圖6顯示，正常情況下即夜間不增溫、不施硅（CK Si0）處理中，水稻4個(gè)主要生育期所測(cè)葉片的氣孔導(dǎo)度（G）均相對(duì)較小。夜間增溫處理中分蘗期、拔節(jié)期、灌漿期和成熟期葉片的P均顯著降低，且在所有處理中表現(xiàn)最小，比CK分別降低24.9%、25.6%、17.2%和13.2%。前兩個(gè)時(shí)期差異均達(dá)顯著水平（P＜0.05），灌漿期和成熟期差異不顯著。說(shuō)明夜間溫度升高會(huì)降低水稻葉片G。

與CK Si0處理相比，施硅（CK Si1）處理后，水稻4個(gè)主要生育期所測(cè)葉片的氣孔導(dǎo)度（G）均明顯提高。施硅處理的分蘗期、拔節(jié)期、灌漿期和成熟期葉片G較對(duì)照分別增加33.7%、31.8%、20.1%和17.4%。分蘗期和拔節(jié)期差異均達(dá)顯著水平（P＜0.05），灌漿期和成熟期差異不顯著。

比較夜間增溫下施硅（NW Si1）與不施硅（NW Si0）條件下葉片的G值變化曲線(xiàn)可見(jiàn)，夜間增溫下施硅處理中水稻4個(gè)主要生育期所測(cè)葉片的G均明顯高于不施硅處理。其中分蘗期、拔節(jié)期、灌漿期和成熟期葉片G較對(duì)照分別增加39.6%、41.0%、30.1%和23.7%。分蘗期和拔節(jié)期差異均達(dá)顯著水平（P＜0.05），灌漿期和成熟期差異則不顯著。說(shuō)明施硅能夠有效緩解夜間增溫對(duì)葉片G的抑制作用。

2.4 硅對(duì)夜間增溫條件下水稻葉片胞間CO濃度的影響

圖7顯示，正常情況下即夜間不增溫、不施硅（CK Si0）處理中，水稻4個(gè)主要生育期所測(cè)葉片的胞間CO濃度（C）相對(duì)較高。夜間增溫處理中分蘗期、拔節(jié)期、灌漿期和成熟期葉片的C均顯著增加，為所有處理中的最大值，比CK分別增加1.8%、1.1%、1.0%和1.0%，僅分蘗期差異達(dá)顯著水平（P＜0.05），說(shuō)明夜間溫度升高可顯著增加分蘗期水稻葉片C。

施加硅肥（CK Si1）處理后，水稻4個(gè)主要生育期所測(cè)葉片的胞間CO濃度（C）均明顯降低。施硅處理水稻分蘗期、拔節(jié)期、灌漿期和成熟期葉片C較對(duì)照分別降低2.0%、2.1%、2.7%和1.3%，處理間差異均達(dá)顯著水平（P＜0.05）。說(shuō)明正常情況下，施硅將顯著降低水稻葉片C。

進(jìn)一步比較夜間增溫下施硅（NW Si1）與不施硅（NW Si0）條件下葉片的C值變化曲線(xiàn)可見(jiàn)，夜間增溫下施硅處理中水稻4個(gè)主要生育期所測(cè)葉片的C均明顯低于不施硅處理。其中分蘗期、拔節(jié)期、灌漿期和成熟期葉片P較對(duì)照分別降低2.2%、2.2%、3.0%和1.9%。各個(gè)時(shí)期差異均達(dá)顯著水平（P＜0.05），說(shuō)明施硅能夠有效緩解夜間增溫對(duì)于葉片C的抑制作用。

2.5 硅對(duì)夜間增溫條件下水稻葉片葉綠素含量的影響

圖8比較了分蘗期、拔節(jié)期、灌漿期水稻葉片的葉綠素含量（SPAD值），由圖可見(jiàn)，正常情況下即夜間不增溫、不施硅（CK Si0）處理中，水稻3個(gè)主要生育期所測(cè)葉片的葉綠素含量（SPAD值）相對(duì)較小，在分蘗期差異不明顯，而生育后期差異逐漸加大。夜間增溫處理中分蘗期、拔節(jié)期、灌漿期葉片的SPAD值略有降低，為所有處理中的最小值，比CK分別降低0.2%、3.1%、5.5%，處理間差異均達(dá)顯著水平（P＜0.05），說(shuō)明夜間溫度升高會(huì)相對(duì)降低水稻葉片SPAD值。

施硅（CK Si1）處理后，水稻3個(gè)主要生育期所測(cè)葉片的葉綠素含量（SPAD值）均有提高。施硅處理的分蘗期、拔節(jié)期、灌漿期葉片SPAD值較對(duì)照分別增加1.9%、3.8%、8.4%，處理間差異均達(dá)顯著水平（P＜0.05），說(shuō)明正常情況下，施硅將提高水稻葉片SPAD值。

以上分析表明夜間增溫和施硅對(duì)水稻葉片SPAD值的影響均具有一定的累積效應(yīng)。進(jìn)一步比較夜間增溫下施硅（NW Si1）與不施硅（NW Si0）情況下葉片SPAD值的變化可見(jiàn)，夜間增溫下施硅處理中水稻4個(gè)主要生育期所測(cè)葉片的SPAD值均高于不施硅處理。其中分蘗期、拔節(jié)期、灌漿期葉片SPAD值較對(duì)照分別增加0.7%、6.7%、9.6%，各個(gè)時(shí)期差異未達(dá)顯著水平，說(shuō)明施硅能夠緩解夜間增溫對(duì)葉片SPAD值的抑制作用。

3 結(jié)論與討論

本試驗(yàn)采用的被動(dòng)式夜間增溫系統(tǒng)可使不同生育期水稻冠層和5cm土層的溫度升高，平均增溫幅度分別為1.21℃和0.41℃。增溫的不對(duì)稱(chēng)性在生育后期較明顯，灌漿期日較差較對(duì)照減幅最大，達(dá)到1.08℃。此外，不同生育期內(nèi)，水稻冠層溫度和土層溫度的增幅存在差異。水稻冠層的增溫幅度隨生育進(jìn)程逐漸減少，可能受背景氣溫和夜間風(fēng)力的影響。采集溫度數(shù)據(jù)顯示，8月增溫的冠層夜間平均溫度較對(duì)照升高1.31℃。增溫區(qū)冠層日均溫高于30℃的天數(shù)為10d，其中有7d為連續(xù)高溫；對(duì)照冠層日均溫高于30℃的天數(shù)為4d，只出現(xiàn)連續(xù)兩天的連續(xù)高溫。而9月增溫的冠層夜間平均溫度較對(duì)照升高0.98℃，無(wú)論是增溫區(qū)和對(duì)照區(qū)均無(wú)日均溫高于30℃的天數(shù)。高溫天氣主要集中在水稻生育的關(guān)鍵時(shí)期，高溫增強(qiáng)了植株的呼吸消耗，使呼吸速率大于光合速率。

本研究表明，夜間增溫均明顯降低了不同生育期水稻葉片凈光合速率（P）、蒸騰速率（T），P、T比對(duì)照分別下降11.0%和9.0%。這與前人的研究結(jié)果一致。另外本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，夜間增溫使不同生育期葉片的胞間CO濃度（C）顯著增加，比對(duì)照分別增加1.8%、1.1%、1.0%和1.0%，同時(shí)胞間CO濃度與凈光合速率兩者之間呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)關(guān)系。原因可能在于，上午測(cè)定時(shí)，葉片光合作用未達(dá)到飽和，葉片凈光合速率隨光照強(qiáng)度變化而變化的過(guò)程中，CO濃度不是其限制因子，較高的凈光合速率可能是葉肉細(xì)胞的光合活性增大的結(jié)果。也有研究認(rèn)為，光合速率與胞間CO濃度呈正相關(guān)。本試驗(yàn)結(jié)果表明夜間增溫使水稻葉片氣孔導(dǎo)度（G）較對(duì)照提高了20.2%，氣孔導(dǎo)度與凈光合速率呈正相關(guān)關(guān)系，但氣孔導(dǎo)度是否是光合能力的決定因素還需進(jìn)一步研究。本研究中夜間增溫對(duì)水稻葉片光合和生理參數(shù)的影響主要集中在生長(zhǎng)較旺盛的分蘗期和拔節(jié)期。

本研究表明，水稻移栽前土壤中施入鋼渣硅肥處理可顯著提高水稻葉片凈光合速率（P）和氣孔導(dǎo)度（G），比對(duì)照分別增加16.1%和25.8%；T則比對(duì)照降低11.0%。原因在于硅進(jìn)入植物體后，在葉片角質(zhì)層下面的表皮組織里形成角質(zhì)-硅層的雙細(xì)胞結(jié)構(gòu)，能夠抑制蒸騰作用，減少植株水分蒸發(fā)，促進(jìn)碳水化合物的合成，增強(qiáng)對(duì)光的吸收，進(jìn)而有利于光合作用的進(jìn)行。本研究中，施硅使葉片C降低8.1%，原因可能在于施用硅肥促進(jìn)光合速率的同時(shí)，降低了胞間CO飽和點(diǎn)。研究結(jié)果表明，夜間增溫條件下施硅處理比不施硅處理水稻葉片P、G分別增加22.0%和33.6%，T、C分別降低7.7%和2.3%。施硅對(duì)水稻葉片光合和生理參數(shù)的影響也主要集中在生長(zhǎng)較旺盛的分蘗期和拔節(jié)期。

綜上所述，本研究表明夜間增溫條件下施硅可顯著提高水稻分蘗期、拔節(jié)孕穗期、抽穗揚(yáng)花期、灌漿期、成熟期葉片P、G，降低T和C，緩解夜間增溫對(duì)水稻光合和蒸騰生理的抑制效應(yīng)。下一步將繼續(xù)研究施硅對(duì)水稻生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量構(gòu)成等方面的影響并進(jìn)行模型模擬，以便在水稻生產(chǎn)中施用鋼渣硅肥，提高區(qū)域水稻對(duì)氣候變化的應(yīng)對(duì)能力。

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Effect of Silicate Application on Rice Physiological Properties under Nighttime Warming

ZHENG Ze-hua, LOU Yun-sheng, ZUO Hui-ting, SHI Yi-fan, WANG Ying

(Collaborative Innovation Center on Forecast and Evaluation of Meteorological Disasters/Jiangsu Key Laboratory of Agricultural Meteorology, Nanjing University of Information Science and Technology, Nanjing 210044, China)

Field experiment with rice was conducted to investigate the effects of silicate (Si) application on variations of net photosynthetic rate (P), transpiration rate (T), stomatal conductivity (G) and intercellular COconcentration (C) at the tillering stage, jointing stage, filling stage, maturity stage under nighttime warming. The experiment was designed with two nighttime warming levels, i.e. nighttime warming (NW) and control (CK, ambient temperature), and two Si application levels, i.e. control (Si0) and Si1 (slag fertilizer, 200kg SiO·ha). The results showed that, (1) nighttime warming increased the temperature of rice canopy and of 5cm depth soil by 1.21℃ and 0.41℃ at night (19：00-6：00) during entire rice growth season. (2) Nighttime warmingdecreased P, T, Gby 11.0%, 9.0% and 20.2%, but increased Cby 1.2%. Silicate applicationincreased PandGby 16.1% and 25.8%, but decreased TandCby 11.0% and 2.0%; silicate applicationincreased Pand Gby 22.0% and 33.6%, but decreased Tand Cby 7.7% and 2.3% under nighttime warming. It is suggested that nighttime warmingdecreased P, Tand G, but increased C, in contrast, silicate applicationincreased Pand G, but decreased Tand C. Namely, silicate application mitigated obviously the depressive effects of nighttime warming on photosynthetic properties. (3) The effect of nighttime warming or silicate application on chlorophyll content (SPAD value) was not obvious. Nighttime warming decreased SPAD value by 3.0%, but silicate application increased SPAD value by 4.7%. Compared with Si0, silicate application increased SPAD value by 5.7% under nighttime warming.

Nighttime warming; Silicate application; Rice; Growth stage; Photosynthesis

10.3969/j.issn.1000-6362.2017.10.005

鄭澤華,婁運(yùn)生,左慧婷,等.施硅對(duì)夜間增溫條件下水稻葉片生理特性的影響[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)氣象,2017,38(10):663-671

2017-03-07

。E-mail：yunshlou@163.com

國(guó)家自然科學(xué)基金（41375159）；江蘇省自然科學(xué)基金（BK20131430）

鄭澤華（1992-），女，碩士生，主要從事農(nóng)業(yè)氣象研究。E-mail：1006520538@qq.com