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        不同生育期增溫對(duì)水稻產(chǎn)量及氮、磷含量的影響*

        2018-06-25 09:09:16常少燕李仁英謝曉金徐向華楊健偉劉煜椿
        土壤學(xué)報(bào) 2018年3期
        關(guān)鍵詞:開花期氮磷生育期

        常少燕 李仁英,2? 謝曉金 徐向華 張 婍 楊健偉 劉煜椿

        (1 南京信息工程大學(xué)應(yīng)用氣象學(xué)院,南京 210044)

        (2 江蘇省農(nóng)業(yè)氣象重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,南京 210044)

        隨著全球工業(yè)化進(jìn)程的加速,溫室氣體的大量排放,全球氣溫不斷上升。據(jù)報(bào)道,在過去的100年間,大氣溫度平均升高了0.78 ℃,到2100年地球表面溫度將升高0.3~4.8 ℃[1]。同時(shí),極端高溫天氣在亞洲等地發(fā)生的頻率和強(qiáng)度進(jìn)一步增加,且持續(xù)時(shí)間更長(zhǎng)[1]。因此,全球氣候變暖已成為不爭(zhēng)的事實(shí)。水稻是世界最重要的糧食作物之一,供養(yǎng)世界50%的人口。全球變暖不僅影響水稻種植區(qū)域的分布,還影響水稻生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量[2]。預(yù)計(jì)21世紀(jì)30年代,在全球水稻種植區(qū)域內(nèi),16%的水稻在生殖生長(zhǎng)階段將遭受超過5 d的高溫脅迫,受災(zāi)面積將從21世紀(jì)初的8%上升至21世紀(jì)50年代的27%[3]。近20年間,我國(guó)長(zhǎng)江流域多次發(fā)生極端高溫天氣事件,嚴(yán)重威脅當(dāng)?shù)厮旧a(chǎn)和糧食安全[4]。因此,探討增溫對(duì)水稻生長(zhǎng)及產(chǎn)量的影響至關(guān)重要。

        溫度是影響水稻生長(zhǎng)發(fā)育的主要因素之一,它不僅影響水稻的生長(zhǎng)及產(chǎn)量,還影響水稻對(duì)營(yíng)養(yǎng)元素的積累。據(jù)研究,高溫阻礙植物葉片光合作用,降低干物質(zhì)積累速率、積累量和干物質(zhì)在植物中分配比率,從而導(dǎo)致產(chǎn)量和品質(zhì)下降[5-6]。然而也有研究表明,氣溫升高可使植物吸收更多的氮、磷元素以用于物質(zhì)生產(chǎn),從而增強(qiáng)了單位土地面積的干物質(zhì)生產(chǎn)能力[7]。因此,還需要進(jìn)一步明確升溫對(duì)水稻干物質(zhì)積累量的影響。

        目前,增溫對(duì)水稻影響的研究大多集中在水稻生殖生長(zhǎng)階段,研究?jī)?nèi)容多偏重于增溫對(duì)水稻開花結(jié)實(shí)的影響,而不同生育期增溫對(duì)水稻影響的研究則較少。鑒于此,本文以江蘇常見的兩個(gè)水稻品種為供試材料,探討分蘗期、孕穗期、抽穗期、開花期和灌漿期等五個(gè)生育期增溫對(duì)水稻的產(chǎn)量、氮磷含量及氮磷收獲指數(shù)的影響,從而為不同生育期增溫對(duì)水稻產(chǎn)量及水稻品質(zhì)影響預(yù)測(cè)提供依據(jù)。

        1 材料與方法

        1.1 供試材料

        供試土壤采自南京信息工程大學(xué)農(nóng)業(yè)氣象試驗(yàn)站表層(0~20 cm)水稻土。土壤自然風(fēng)干,揀去枯枝落葉和小石子后,過5 mm篩備用。供試土壤的基本理化性質(zhì)按照常規(guī)方法[8]測(cè)定。供試土壤pH6.8、有機(jī)質(zhì)9.28 g kg-1、全氮1.06 g kg-1、有效磷6.89 mg kg-1、速效鉀62.8 mg kg-1。

        為了比較,選用江蘇省常用且生長(zhǎng)期基本一致的泰瑞豐5號(hào)和鎮(zhèn)稻16號(hào)兩個(gè)品種水稻作為供試水稻。

        1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

        稱取2 kg過5 mm篩的風(fēng)干土壤,緩慢加入含氮(N)、磷(P)和鉀(K)分別為80 g L-1、25 g L-1和50 g L-1的NH4H2PO4、CO(NH2)2和KCl混合溶液10 mL,充分?jǐn)嚢?,使土壤中施入的N、P和K分別為400 mg kg-1、125 mg kg-1和250 mg kg-1,土壤充分混勻后,裝入聚氯乙烯(PVC)盆(盆缽規(guī)格為:高16 cm,上直徑15 cm,下直徑13.3 cm)中,再向土壤中加入自來水,保持土壤淹水,老化平衡一周。水稻種子用30%的雙氧水浸泡消毒15 min,用蒸餾水洗凈并浸泡,置于30℃的培養(yǎng)箱中過夜。然后轉(zhuǎn)移至吸水紙上,不斷補(bǔ)充水分。發(fā)芽5 d后,選取長(zhǎng)勢(shì)一致的水稻秧苗進(jìn)行盆栽試驗(yàn)。每盆移栽5棵水稻秧苗,成活后,間苗,使盆中保留長(zhǎng)勢(shì)一致的3棵秧苗。水稻生長(zhǎng)期間,不斷補(bǔ)充水分,保持水面高出土壤表面2~3 cm。

        試驗(yàn)共設(shè)6個(gè)溫度處理(即分蘗期增溫(T)、孕穗期增溫(B)、抽穗期增溫(H)、開花期增溫(A)和灌漿期增溫(F),并以整個(gè)生育期自然條件下生長(zhǎng)的水稻作為對(duì)照(CK)),2個(gè)水稻品種處理,每個(gè)處理4次重復(fù),共48盆。在水稻生長(zhǎng)至分蘗期時(shí),隨機(jī)選取每個(gè)品種中的4盆,共8盆,置于人工氣候箱中,增溫處理7 d,然后放回自然條件下繼續(xù)生長(zhǎng)至成熟,即為分蘗期增溫處理;在水稻生長(zhǎng)至孕穗期時(shí),從剩下的40盆水稻中隨機(jī)選取每個(gè)品種中的4盆,共8盆,置于人工氣候箱中,高溫處理7 d,然后放回自然條件下繼續(xù)生長(zhǎng)至成熟,即為孕穗期增溫處理;其他生育期增溫處理依此類推。增溫處理設(shè)置的溫度在白天和夜晚分別較對(duì)照高5 ℃,白天和夜晚增溫的時(shí)間段分別為7:00-19:00和19:00-次日7:00。人工氣候箱濕度為75%,保持CO2濃度與室外基本一致。

        圖1 水稻生長(zhǎng)階段的溫度變化Fig. 1 Temperature variation during the growth stages of rice

        1.3 水稻樣品的采集及分析

        水稻于2016年7月13日至7月15日進(jìn)行移栽,11月11日收獲。水稻成熟后,將植株分為葉片、莖鞘和穗三部分收獲,由于根的采集會(huì)破壞盆栽土壤,影響后續(xù)試驗(yàn),本試驗(yàn)未采集水稻根。收獲的水稻樣品先用自來水沖洗,再用蒸餾水洗凈,吸水紙吸干后,放入80 ℃烘箱中烘至恒重。水稻穗手工脫粒,然后用水選法將飽滿粒和空癟粒分開,測(cè)定每盆的籽粒重、結(jié)實(shí)率和穗粒數(shù)等參數(shù)。各部位水稻樣品用高速離心機(jī)粉碎,并用H2SO4-H2O2消煮。消煮液中的氮采用凱式定氮法[8]測(cè)定,磷采用鉬銻抗比色法[8]測(cè)定。

        1.4 數(shù)據(jù)處理

        氮(磷)收獲指數(shù) =籽粒氮(磷)積累總量/植株氮(磷)積累總量

        所有數(shù)據(jù)均采用Microsoft Excel 2003 軟件進(jìn)行處理和圖表繪制。利用SPSS 16.0 統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析(One-way AVOVA),并采用最小顯著差異法(LSD)比較不同處理間的差異性。

        2 結(jié) 果

        2.1 不同生育期增溫對(duì)水稻產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

        由表1可知,不同生育期增溫顯著影響了水稻穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、籽粒重等產(chǎn)量構(gòu)成因素。除了孕穗期增溫外,其他生育期增溫未顯著影響泰瑞豐5號(hào)的有效穗數(shù)。與對(duì)照相比,孕穗期、抽穗期和開花期增溫顯著降低了泰瑞豐5號(hào)結(jié)實(shí)率和籽粒重(p<0.05),其中,孕穗期增溫時(shí),水稻結(jié)實(shí)率和籽粒重最低,較對(duì)照減少96.7%和91.1%(p<0.05)。與對(duì)照相比,分蘗期、孕穗期增溫顯著減少了泰瑞豐5號(hào)和鎮(zhèn)稻16號(hào)的穗粒數(shù),孕穗期、抽穗期和開花期增溫顯著降低了鎮(zhèn)稻16號(hào)的有效穗數(shù)、結(jié)實(shí)率和籽粒重。其中,孕穗期增溫時(shí),鎮(zhèn)稻16號(hào)穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和籽粒重最低,與對(duì)照相比分別降低33.9%、99.9%和91.8%。

        比較不同品種水稻的產(chǎn)量構(gòu)成因素可知,開花期增溫時(shí),泰瑞豐5號(hào)的有效穗數(shù)顯著高于鎮(zhèn)稻16號(hào)。除分蘗期和灌漿期增溫外,其他溫度處理時(shí)泰瑞豐5號(hào)穗粒數(shù)均顯著高于鎮(zhèn)稻16號(hào)。泰瑞豐5號(hào)的結(jié)實(shí)率在對(duì)照和分蘗期增溫時(shí)顯著低于鎮(zhèn)稻16號(hào)。除灌漿期增溫外,其他各溫度處理下,泰瑞豐5號(hào)的籽粒重、莖重和葉重均高于鎮(zhèn)稻16號(hào),其中,在抽穗期增溫時(shí),達(dá)到顯著差異。

        表1 不同生育期增溫下水稻的產(chǎn)量構(gòu)成因素Table 1 Yield components of rice relative to treatment

        續(xù)表

        2.2 不同生育期增溫對(duì)水稻不同部位氮含量的影響

        不同生育期增溫對(duì)水稻各部位氮含量的影響見圖2。與對(duì)照相比,分蘗期、孕穗期、抽穗期、開花期和灌漿期增溫顯著增加了泰瑞豐5號(hào)各部位的氮含量(p<0.05)(圖2A)。其中,孕穗期增溫,谷殼、葉和莖中氮含量最高,分別較對(duì)照提高149.1%、75.1%和116.9%。開花期增溫,籽粒中的氮含量最高。值得注意的是,孕穗期增溫,水稻幾乎未生成籽粒。除了孕穗期增溫外,其他生育期增溫下,泰瑞豐5號(hào)各部位氮含量從高至低依次為籽粒>莖>葉>殼。

        不同于泰瑞豐5號(hào),增溫對(duì)鎮(zhèn)稻16號(hào)氮含量的影響取決于水稻生育期(圖2B)。與對(duì)照相比,孕穗期和抽穗期增溫顯著增加了鎮(zhèn)稻16號(hào)莖中氮含量,孕穗期和開花期增溫顯著增加了谷殼、葉和籽粒中氮含量,然而,其他時(shí)期增溫未顯著影響水稻各部位中的氮含量。在抽穗期增溫時(shí),鎮(zhèn)稻16號(hào)莖和葉中的氮含量最高,且顯著高于對(duì)照63.4%和37.7%(p<0.05)。在孕穗期增溫時(shí),鎮(zhèn)稻16號(hào)谷殼中的氮含量最高,然而,谷殼中的氮含量在抽穗期和孕穗期增溫之間無(wú)顯著差異(p>0.05)。與泰瑞豐5號(hào)相同,孕穗期增溫也幾乎未形成水稻籽粒。除了孕穗期增溫,其他生育期增溫下,鎮(zhèn)稻16號(hào)各部位氮含量均為籽粒>葉>莖>殼。

        圖2 不同生育期增溫下水稻各部位的氮含量Fig. 2 Nitrogen contents in various parts of rice relative to treatment

        分蘗期、開花期和灌漿期增溫使泰瑞豐5號(hào)莖中氮含量顯著高于鎮(zhèn)稻16號(hào)。對(duì)照和抽穗期增溫使泰瑞豐5號(hào)葉中氮含量顯著低于鎮(zhèn)稻16號(hào),而灌漿期增溫則顯著高于鎮(zhèn)稻16號(hào)。分蘗期和灌漿期增溫使泰瑞豐5號(hào)籽粒氮含量顯著高于鎮(zhèn)稻16號(hào),而抽穗期增溫時(shí)則顯著低于鎮(zhèn)稻16號(hào)。同一溫度處理下,兩個(gè)品種水稻殼氮含量未見顯著差異。

        2.3 不同生育期增溫對(duì)水稻不同部位磷含量的影響

        由圖3可知,不同生育期增溫顯著影響了水稻各部位磷含量。與對(duì)照相比,孕穗期、抽穗期和灌漿期增溫顯著增加了泰瑞豐5號(hào)谷殼、葉和莖中磷含量(p<0.05)。除了孕穗期無(wú)籽粒外,其他各生育期增溫顯著增加了泰瑞豐5號(hào)籽粒中磷含量。其中,孕穗期增溫時(shí)莖中磷含量最高,灌漿期增溫時(shí)葉和谷殼中磷含量最高,開花期增溫時(shí)籽粒中磷含量最高,且分別較對(duì)照高出44.1%、205.9%、369.0%和59.7%。除了孕穗期增溫外,其他生育期增溫下,泰瑞豐5號(hào)磷含量從高至低依次為籽粒>莖>葉≈谷殼。

        圖3 不同生育期增溫下水稻各部位的磷含量Fig. 3 Phosphorus contents in various parts of rice relative to treatment

        與泰瑞豐5號(hào)不同,孕穗期和抽穗期增溫雖然影響鎮(zhèn)稻16號(hào)莖中磷含量,但與對(duì)照相比,未達(dá)到顯著差異,而開花期和灌漿期增溫卻顯著降低了水稻莖中磷含量(p<0.05)。與對(duì)照相比,孕穗期增溫顯著增加了鎮(zhèn)稻16號(hào)的谷殼和葉中磷含量,但其他生育期增溫與對(duì)照相比,未達(dá)到顯著差異。然而,與對(duì)照相比,分蘗期和灌漿期增溫顯著降低了鎮(zhèn)稻16號(hào)籽粒中磷含量,其他處理與對(duì)照未見顯著差異。鎮(zhèn)稻16號(hào)磷含量從高至低依次為籽粒>莖>葉≈谷殼。

        對(duì)照和分蘗期增溫使泰瑞豐5號(hào)莖中磷含量顯著低于鎮(zhèn)稻16號(hào)。對(duì)照處理下,泰瑞豐5號(hào)葉、殼磷含量顯著低于鎮(zhèn)稻16號(hào),而在灌漿期增溫時(shí),卻顯著高于鎮(zhèn)稻16號(hào)。灌漿期增溫時(shí),泰瑞豐5號(hào)籽粒磷含量顯著高于鎮(zhèn)稻16號(hào)。

        2.4 不同生育期增溫對(duì)水稻氮、磷收獲指數(shù)的影響

        不同生育期增溫時(shí),2個(gè)品種水稻的氮磷收獲指數(shù)見圖4。與對(duì)照相比,分蘗期、抽穗期、開花期和灌漿期增溫使泰瑞豐5號(hào)的氮收獲指數(shù)顯著降低(p<0.05)。雖然抽穗期增溫時(shí)泰瑞豐5號(hào)的氮收獲指數(shù)最低,但除對(duì)照外,其他增溫處理之間未見顯著差異;泰瑞豐5號(hào)的氮收獲指數(shù)從高至低依次為對(duì)照>開花期增溫>分蘗期增溫>灌漿期增溫>抽穗期增溫。抽穗期增溫使鎮(zhèn)稻16號(hào)氮收獲指數(shù)顯著低于其他溫度處理,但其他處理之間未見顯著差異。鎮(zhèn)稻16號(hào)氮收獲指數(shù)從高至低依次為開花期增溫>灌漿期增溫>對(duì)照>分蘗期增溫>抽穗期增溫(圖4A)。對(duì)照和抽穗期增溫下,泰瑞豐5號(hào)的氮收獲指數(shù)顯著高于鎮(zhèn)稻16號(hào),其他溫度處理下,兩品種水稻的氮收獲指數(shù)未見顯著差異。

        與對(duì)照相比,抽穗期和灌漿期增溫顯著降低了泰瑞豐5號(hào)的磷收獲指數(shù),而開花期增溫泰瑞豐5號(hào)的磷收獲指數(shù)與對(duì)照相比無(wú)顯著差異。泰瑞豐5號(hào)的磷收獲指數(shù)從高至低依次為分蘗期增溫>開花期增溫>對(duì)照>抽穗期增溫>灌漿增溫期。與對(duì)照相比,分蘗期和抽穗期增溫鎮(zhèn)稻16號(hào)磷收獲指數(shù)顯著降低,而開花期和灌漿期增溫鎮(zhèn)稻16號(hào)磷收獲指數(shù)與對(duì)照相比無(wú)顯著差異。鎮(zhèn)稻16號(hào)磷收獲指數(shù)從高至低依次為開花期增溫>對(duì)照>灌漿期增溫>分蘗期增溫>抽穗期增溫(圖4B)。在灌漿期增溫時(shí),泰瑞豐5號(hào)的磷收獲指數(shù)顯著低于鎮(zhèn)稻16號(hào),其他溫度處理下兩品種水稻的磷收獲指數(shù)未見顯著差異。

        圖4 不同生育期增溫下水稻的氮磷收獲指數(shù)Fig. 4 Nitrogen and phosphorus harvest index of rice relative to treatment

        3 討 論

        近年來,我國(guó)高溫?zé)岷r(shí)有發(fā)生,江淮及江南等地出現(xiàn)多次大范圍日最高超過35℃的高溫天氣,對(duì)該地區(qū)水稻生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量產(chǎn)生了嚴(yán)重影響[9]。據(jù)研究,高溫對(duì)水稻產(chǎn)量的影響取決于高溫出現(xiàn)的時(shí)期[10]。孕穗期是水稻對(duì)高溫最敏感的時(shí)期,此時(shí)高溫對(duì)水稻產(chǎn)量有著重要影響[11]。本研究中,孕穗期增溫使兩個(gè)品種水稻產(chǎn)生無(wú)效分蘗,泰瑞豐5號(hào)和鎮(zhèn)稻16號(hào)的籽粒重較對(duì)照分別降低91.1%和91.8%。本研究中,抽穗期是增溫影響水稻產(chǎn)量的另一個(gè)關(guān)鍵期,增溫處理使得泰瑞豐5號(hào)和鎮(zhèn)稻16號(hào)的籽粒重較對(duì)照分別降低76.2%和84.7%。水稻開花期是本研究中影響水稻產(chǎn)量的第三個(gè)敏感期,與對(duì)照相比,開花期增溫顯著降低了泰瑞豐5號(hào)和鎮(zhèn)稻16號(hào)的結(jié)實(shí)率與籽粒重,該結(jié)果也被其他研究者[12]所證實(shí)。開花期高溫對(duì)水稻產(chǎn)量的影響主要表現(xiàn)為花粉粒不充實(shí)、花粉活力下降及小花生長(zhǎng)發(fā)育受阻,最終導(dǎo)致每穗穎花數(shù)減少、結(jié)實(shí)率下降及千粒重降低[9,12-13]。水稻灌漿期高溫使灌漿期縮短[14],光合速度和同化產(chǎn)物積累量降低,秕谷粒增多和粒重下降,導(dǎo)致水稻產(chǎn)量損失[15]。滕中華等[16]研究表明,水稻灌漿期高溫脅迫下,關(guān)鍵酶活性降低,葉片功能期縮短,光合能力及光合產(chǎn)物的運(yùn)輸與卸載能力下降,物質(zhì)生產(chǎn)減少,導(dǎo)致籽粒淀粉合成降低、堊白度增加及蛋白質(zhì)含量變化,最終造成水稻產(chǎn)量和品質(zhì)降低,這也是水稻灌漿期高溫影響產(chǎn)量和品質(zhì)的原因之一。水稻的產(chǎn)量由穗數(shù)、穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒重構(gòu)成[17],凡是影響穗數(shù)、水稻穎花分化數(shù)、谷殼大小及谷粒充實(shí)度等因素均影響水稻產(chǎn)量。

        本研究結(jié)果表明,增溫使水稻大部分部位中的氮含量增加。這個(gè)研究結(jié)果被其他研究者所證實(shí):Yuan等[18]研究表明,氣溫升高會(huì)增加溫帶草原生態(tài)系統(tǒng)中草類植物地上部氮素的總積累量;而Cheng等[19]研究發(fā)現(xiàn)夜間增溫會(huì)明顯增加氮總量。據(jù)研究,土壤中氮素硝化作用、礦化作用等受諸多因素影響,其中,受溫度的影響較大[20-21],增溫促進(jìn)土壤有機(jī)質(zhì)中的氮素釋放到土壤中,供植物吸收[22]。馬力等[23]研究表明,低溫條件對(duì)土壤氮素礦化過程產(chǎn)生抑制。由此可知,提高土壤中氮素的循環(huán)過程和供應(yīng)能力,有利于植物對(duì)氮素的吸收利用,這可能是增溫導(dǎo)致水稻氮含量增加的原因。本研究結(jié)果表明,增溫使水稻大部分部位中的磷含量增加,這個(gè)結(jié)果也被其他研究者所報(bào)道:Hanisak和Harlin[24]研究表明,溫度是浮萍生長(zhǎng)和磷素吸收的主要影響因子。黃邦欽等[25]認(rèn)為磷酸鹽的吸收速率與溫度呈正相關(guān)。此外,在一定范圍內(nèi),溫度升高也能加快光合作用的光化磷酸化速率,同樣提高植物對(duì)磷酸鹽的吸收速率。以上可能是增溫使水稻磷含量增加的原因。

        雖然增溫提高水稻對(duì)氮磷的吸收能力,使水稻大部分部位中的氮磷含量增加,但增溫卻降低了水稻特別是籽粒中的氮磷積累量(數(shù)據(jù)未給出)。通過本研究可知,增溫顯著降低了兩個(gè)品種水稻的籽粒重(表1)。氮磷在籽粒中的積累量不僅取決于籽粒中的氮磷含量,還與籽粒的重量有關(guān)。由于溫度對(duì)水稻生長(zhǎng)特別是對(duì)產(chǎn)量的影響超過了對(duì)水稻氮磷吸收的影響,從而使水稻籽粒中的氮磷積累量減少,這表明增溫不利于籽粒氮磷的積累。該研究結(jié)果被張立極等[26]所證實(shí),即增溫降低了水稻氮的積累量。

        氮磷收獲指數(shù)是反映作物氮和磷利用效率的重要指標(biāo),指數(shù)越高表明植株積累的氮和磷較多地分配至籽粒,減少了氮磷在秸稈中殘留量,促進(jìn)氮磷的高效循環(huán)利用[27]。增溫使水稻葉片和莖的氮含量升高,顯著降低水稻產(chǎn)量、結(jié)實(shí)率、每穗穎花數(shù)及千粒重[28]。在增溫處理下水稻的氮收獲指數(shù)顯著降低[29]。Nam等[30]研究表明,氣溫升高會(huì)促進(jìn)水稻的氮肥吸收效率,但由于增溫處理導(dǎo)致水稻穎花不育率升高,產(chǎn)量降低,因此,水稻對(duì)氮素利用效率反而下降。孫誠(chéng)[12]研究表明,增溫處理對(duì)水稻地上部氮素積累能力的影響很小,但是增溫處理顯著降低了水稻的結(jié)實(shí)率,導(dǎo)致水稻的產(chǎn)量顯著降低,因此水稻的氮收獲指數(shù)顯著降低。本研究增溫處理下,兩個(gè)品種水稻的氮收獲指數(shù)均為抽穗期最低,然而抽穗期籽粒氮含量高于其他處理,這主要由于增溫處理降低了水稻的結(jié)實(shí)率,導(dǎo)致水稻籽粒量顯著降低,因此,在增溫處理下水稻氮素收獲指數(shù)降低。

        不同品種水稻的產(chǎn)量及氮磷含量對(duì)溫度的響應(yīng)存在一定的差異,這種差異與水稻基因差異有關(guān),但目前為止,相關(guān)研究的報(bào)道較少,需要進(jìn)一步研究。水稻產(chǎn)量、氮磷含量及氮磷收獲指數(shù)除了與水稻增溫有關(guān)外,還與水稻品種有關(guān)。本研究結(jié)果表明,孕穗期和抽穗期增溫時(shí),泰瑞豐5號(hào)的穗粒數(shù)和籽粒重顯著高于鎮(zhèn)稻16號(hào);分蘗期、開花期和灌漿期增溫時(shí),泰瑞豐5號(hào)莖中氮含量顯著高于鎮(zhèn)稻16號(hào)。造成這種差異的原因主要與控制水稻氮磷吸收的相關(guān)基因有關(guān)。李仁英等[31]研究表明,不同品種水稻的產(chǎn)量及其氮磷含量因品種不同而具有一定差異,且水稻產(chǎn)量與總干物質(zhì)量、穗粒數(shù)、氮磷積累量及氮磷收獲指數(shù)存在顯著的相關(guān)。不同品種水稻對(duì)產(chǎn)量及氮磷含量的影響也被其他研究者[32]所證實(shí)。

        4 結(jié) 論

        不同生育期增溫顯著影響水稻的產(chǎn)量構(gòu)成因素。孕穗期、抽穗期和開花期增溫顯著降低了泰瑞豐5號(hào)和鎮(zhèn)稻16號(hào)兩個(gè)品種水稻的結(jié)實(shí)率和籽粒重,其中,孕穗期增溫對(duì)水稻產(chǎn)量影響最大。增溫處理顯著增加了水稻各部位氮含量,而增溫處理對(duì)水稻磷含量的影響取決于水稻品種和水稻部位。不同生育期增溫顯著降低了泰瑞豐5號(hào)的氮收獲指數(shù),而抽穗期增溫使鎮(zhèn)稻16號(hào)氮收獲指數(shù)顯著低于其他溫度處理。抽穗期和灌漿期增溫顯著降低了泰瑞豐5號(hào)的磷收獲指數(shù),分蘗期和抽穗期增溫鎮(zhèn)稻16號(hào)磷收獲指數(shù)顯著降低。溫度對(duì)產(chǎn)量及氮磷含量的影響因水稻品種不同而具有一定差異。由此可知,不同生育期增溫顯著降低了水稻的產(chǎn)量并影響了水稻對(duì)氮磷的吸收,其中,孕穗期是影響水稻產(chǎn)量及氮磷吸收的關(guān)鍵期。

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