摘 要：為探索水稻抽穗揚(yáng)花期高溫對(duì)產(chǎn)量性狀和稻米品質(zhì)的影響，以泰優(yōu)390和隆晶優(yōu)1212為材料，在抽穗揚(yáng)花期期于人工氣候室以32、35、38 ℃處理7 d，以同時(shí)期田間自然溫度條件作對(duì)照（CK，平均溫度30.6 ℃），研究不同處理水稻的產(chǎn)量性狀和稻米品質(zhì)。結(jié)果表明：38 ℃處理下泰優(yōu)390和隆晶優(yōu)1212的結(jié)實(shí)率分別為51.52%、54.38%，千粒重分別為19.6 、22.98 g，產(chǎn)量分別為43.41、52.32 g/盆，均顯著低于對(duì)照和其他處理，但高溫對(duì)有效穗和穗粒數(shù)影響較小。高溫處理的2個(gè)品種稻米的出糙率、精米率、整精米率和膠稠度顯著降低，而直鏈淀粉含量顯著提高。綜上，水稻抽穗揚(yáng)花期高溫可致使結(jié)實(shí)率和產(chǎn)量下降，同時(shí)影響稻米的加工品質(zhì)和蒸熟品質(zhì)，但不同品種受高溫的影響表現(xiàn)存在差異。

關(guān)鍵詞：水稻；抽穗揚(yáng)花期；溫度；產(chǎn)量；稻米品質(zhì)

中圖分類號(hào)：S511.014 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-060X（2023）05-0020-04

Abstract：In order to explore the effect of high temperature at heading and flowering stage on the yield and quality of rice， Taiyou 390 and Longjingyou 1212 were used as materials and treated at 32， 35 and 38 °C in artificial climate chamber for 7 d with the natural temperature in the field at the same stage as the control （CK， average temperature 30.6 °C）. The results showed that the seed setting rates， 1 000-grain weights and yields of Taiyou 390 and Longjingyou 1212 at 38 °C were 51.52%， 19.6 g， 43.41 g/pot， and 54.38%， 22.98 g， 52.32 g/pot， respectively， which were significantly lower than those of the control and other treatments， but high temperature had less effect on the effective panicle and grain number per panicle. Moreover， high temperature significantly reduced the husked rice yield， milled rice rate， head milled rice rate and gel consistency of Taiyou 390 and Longjingyou 1212， and significantly increased amylose content. To sum up， high temperature at heading and flowering stage of rice could reduce the seed setting rate and yield， and affect the processing quality and steaming quality of rice，" but different varieties were affected by high temperature differently.

Key words：rice; heading and flowering stage; temperature; yield; rice quality

水稻作為我國重要糧食作物，超過60%的人以水稻為主食，保障水稻生產(chǎn)安全對(duì)全國糧食安全有舉足輕重的作用。然而，隨著全球工業(yè)革命的推進(jìn)，溫室效應(yīng)加劇，全球氣溫呈持續(xù)升高趨勢(shì)，過去100 a全球氣溫上升了1.5℃，近年我國夏季高溫極端天氣頻發(fā)就是很好的例證，這也增大了水稻生產(chǎn)過程中遇極端高溫天氣的概率，嚴(yán)重影響水稻的產(chǎn)量和質(zhì)量[1-3]，如2013年7—8月和2022年7—9月長江流域持續(xù)的35℃高溫，對(duì)湖南、安徽等地的水稻產(chǎn)量和品質(zhì)造成重大影響。研究表明，在水稻整個(gè)生產(chǎn)過程中都易受溫度的影響，其中在減數(shù)分裂期、抽穗揚(yáng)花期最為敏感[4]；韓笑等[5]研究表明日最高溫在28～35℃，水稻產(chǎn)量隨溫度升高呈下降趨勢(shì)；同時(shí)有研究表明稻米品質(zhì)除受自身基因控制外，抽穗揚(yáng)花期的溫度影響最大[6-8]。因此，研究抽穗揚(yáng)花期溫度對(duì)水稻產(chǎn)量和稻米品質(zhì)的影響機(jī)制，對(duì)穩(wěn)定我國糧食安全和提高稻米品質(zhì)具有重要的意義。關(guān)于水稻生產(chǎn)高溫敏感期，前人已做了大量研究，一般認(rèn)為在減數(shù)分裂期和抽穗揚(yáng)花期最為敏感，此時(shí)遭遇極端高溫天氣對(duì)水稻產(chǎn)量和品質(zhì)具有顯著影響，謝華英等[9]、朱鎮(zhèn)等[10]研究表明在水稻抽穗揚(yáng)花期高溫可大幅度降低結(jié)實(shí)率，顯著影響產(chǎn)量；同時(shí)唐匯春等[11]也研究發(fā)現(xiàn)灌漿期高溫顯著降低產(chǎn)量和結(jié)實(shí)率。艾青等[12]、胡啟星[13]研究發(fā)現(xiàn)在抽穗揚(yáng)花期高溫顯著降低精米率和整精米率，同時(shí)增加惡白度和惡白粒率，嚴(yán)重影響稻米加工品質(zhì)和外觀品質(zhì)。因此，水稻抽穗揚(yáng)花期是水稻生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，高溫會(huì)對(duì)產(chǎn)量和稻米品質(zhì)有重要的影響。目前，關(guān)于高溫對(duì)水稻生產(chǎn)影響已有諸多報(bào)道，但多是在某個(gè)特殊的高溫時(shí)段，而對(duì)于連續(xù)多個(gè)溫度對(duì)水稻抽穗揚(yáng)花期的產(chǎn)量和稻米品質(zhì)影響研究鮮有報(bào)道。筆者以泰優(yōu)553和隆晶優(yōu)1212為材料，在抽穗揚(yáng)花期通過人工氣候室增溫，設(shè)置不同溫度處理，研究高溫對(duì)水稻產(chǎn)量性狀和稻米品質(zhì)的影響，探索高溫危害機(jī)理，以期為降低水稻生長發(fā)育過程中抽穗揚(yáng)花期高溫對(duì)水稻的危害提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試品種：泰優(yōu)390和隆晶優(yōu)1212。泰優(yōu)390由金健種業(yè)有限公司提供，隆晶優(yōu)1212由亞華種業(yè)有限公司提供。其中，泰優(yōu)390在湖南生育期119 d左右，隆晶優(yōu)1212生育期120 d，2個(gè)品種生育期基本同步。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)在永州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所科研基地進(jìn)行，泰優(yōu)390和隆晶優(yōu)1212于2021年6月18日播種，進(jìn)行大田育秧，于7月8日4.5～5.5葉人工移栽，株行距17 cm×17 cm，均每穴2株栽植，肥水統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)管理，試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組排列，每個(gè)品種為一個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)設(shè)置4個(gè)溫度處理，32、35、38℃和大田自然溫度作對(duì)照（平均溫度30.6℃），每個(gè)處理面積45 m2，3個(gè)重復(fù)。在主莖及大分蘗幼穗分化第Ⅷ期從田間選取發(fā)育進(jìn)度一致的單株帶泥移至聚氯乙烯盆內(nèi)（對(duì)照同時(shí)進(jìn)行移盆，減少損傷對(duì)試驗(yàn)影響），塑料盆：直徑25 cm，高30 cm，內(nèi)裝篩土約18 kg，含有機(jī)質(zhì)2.45%、有效氮92.15 mg/盆、速效磷22.36 mg/盆、速效鉀81.96 mg/盆，每盆3株，每個(gè)品種每個(gè)重復(fù)20盆，每盆移栽前施尿素1 g和磷酸二氫鉀0.5 g作基肥，使單株正常生長發(fā)育，其他田間管理措施采

人工氣候室設(shè)置32、35、38℃4個(gè)溫度水平（相對(duì)濕度75%～80%，植株冠層光通透量密度為835 μmol/（m2·s），室內(nèi)外CO2濃度一致，以同期大田自然溫度作對(duì)照（平均溫度30.6℃）。在2個(gè)品種主穗及大分蘗穗幼穗發(fā)育到抽穗期，同時(shí)移入人工氣候室進(jìn)行處理，每個(gè)品種每個(gè)重復(fù)處理20盆（每盆3株），分別連續(xù)處理7 d，處理后帶盆移至自然大田，選取已完成抽穗單穗分別掛牌標(biāo)記，成熟后選取掛牌發(fā)育進(jìn)度一致稻穗進(jìn)行考種和稻米品質(zhì)測定。

1.3 測定項(xiàng)目與方法

1.3.1 產(chǎn)量性狀測定 處理后移至自然大田環(huán)境，成熟后每處理選取25盆考察有效穗、穗粒數(shù)、千粒重和結(jié)實(shí)率，同時(shí)每處理選取25盆單獨(dú)測產(chǎn)。

1.3.2 稻米品質(zhì)測定 成熟期收獲稻谷，置于陰涼通風(fēng)處自然干燥1個(gè)月，水稻品質(zhì)測定方法按“NY/T 83—2017，米質(zhì)測定方法”操作，將精選的谷粒風(fēng)干后，用日本大屋式Ⅱ型出糙機(jī)去殼后稱糙米重，再將糙米用 SDJ-100 精米機(jī)加壓精碾，然后稱重，計(jì)算出糙率、精米率和整精米率。精米率參照“NY 147—88，優(yōu)質(zhì)食用稻米”方法測定。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

數(shù)據(jù)采用Excel 2007和DPS 7.05軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 高溫對(duì)水稻產(chǎn)量性狀的影響

由表1可知，溫度對(duì)有效穗和穗粒數(shù)的影響較少，泰優(yōu)390和隆晶優(yōu)1212各溫度處理與對(duì)照的差異均不顯著，同時(shí)各處理間差異也不顯著。但溫度對(duì)結(jié)實(shí)率、千粒重和產(chǎn)量有顯著影響，泰優(yōu)390在對(duì)照（自然溫度30.6℃）結(jié)實(shí)率最高，為82.39%，顯著高于其他溫度處理。其中，在38℃下結(jié)實(shí)率最低，為51.52%，顯著低于對(duì)照和其他處理。隆晶優(yōu)1212在32℃和對(duì)照下結(jié)實(shí)率最高，分別為83.66%和85.49%，兩者之間無顯著差異，均顯著高于其他處理。千粒重和產(chǎn)量與結(jié)實(shí)率趨勢(shì)一致，泰優(yōu)390在在對(duì)照（自然溫度30.6℃）下千粒重最大，為25.4 g，顯著高于其他處理；隆晶優(yōu)1212在32℃和對(duì)照下千粒重最大，分別為26.38和27.05 g，兩者之間無顯著差異，均顯著高于其他處理。泰優(yōu)390和隆晶優(yōu)212均在38℃處理下產(chǎn)量最低，為43.41 g/盆和52.32 g/盆，顯著低于對(duì)照和其他處理，但泰優(yōu)390在32℃處理下產(chǎn)量顯著低于對(duì)照，而隆晶優(yōu)1212在32℃處理下產(chǎn)量與對(duì)照無顯著差異，這說明不同品種間的抗熱性有差異。

2.2 高溫對(duì)稻米品質(zhì)的影響

由表2可知，高溫對(duì)水稻的加工品質(zhì)具有顯著影響，泰優(yōu)390和隆晶優(yōu)1212均在38℃對(duì)照和其他處理下出糙率、精米率和整精米率最低，分別為67.9%、58.5%、53.1%和71.2%、62.1%、51.3%，均顯著低于對(duì)照和其他處理，泰優(yōu)390在32℃處理下出糙率、精米率和整精米率均顯著低于對(duì)照，但隆晶優(yōu)1212在32℃處理下與對(duì)照差異不顯著，說明不同品種稻米加工品質(zhì)抗高溫能力存在差異。

稻米的蒸熟品質(zhì)與加工品質(zhì)表現(xiàn)一致，泰優(yōu)390在38 ℃處理下直鏈淀粉含量最高，為25.3%，顯著高于對(duì)照和其他處理，而膠稠度最低，為54.3 mm，顯著低于對(duì)照和其他處理；隆晶優(yōu)1212在38 ℃處理下直鏈淀粉含量最高，為21.5%，顯著高于對(duì)照和其他處理，而膠稠度最低，為62.4 mm，顯著低于對(duì)照和其他處理。同時(shí)，泰優(yōu)390在32℃處理下直鏈淀粉含量、膠稠度分別為20.2%、65.4 mm，其中直鏈淀粉含量顯著高于對(duì)照，膠稠度顯著低于對(duì)照，而隆晶優(yōu)1212在32℃處理下直鏈淀粉含量、膠稠度分別為16.1%、75.9 mm，與對(duì)照差異不顯著。

3 小結(jié)與討論

水稻抽穗揚(yáng)花期高溫可顯著降低結(jié)實(shí)率、千粒重和產(chǎn)量，但對(duì)有效穗和穗粒數(shù)影響不顯著；稻米品質(zhì)分析表明，2個(gè)品種出糙率、精米率、整精米率和膠稠度，隨溫度的升高呈下降趨勢(shì)，并且在38℃高溫下顯著低于對(duì)照和其他處理，直鏈淀粉含量隨溫度升高呈上升趨勢(shì)。同時(shí)不同的品種對(duì)高溫表現(xiàn)差異，泰優(yōu)390在32℃處理下結(jié)實(shí)率、千粒重、產(chǎn)量、出糙率、精米率、整精米率和膠稠度均顯著低于對(duì)照，而隆晶優(yōu)1212在32℃處理下結(jié)實(shí)率、千粒重、產(chǎn)量、出糙率、精米率、整精米率和膠稠度均與對(duì)照差異不顯著。2個(gè)品種對(duì)溫度表現(xiàn)存在差異，說明不同品種對(duì)高溫敏感性不同。

高溫對(duì)水稻整個(gè)生產(chǎn)過程均有顯著的影響，其中在幼穗分化期和抽穗揚(yáng)花期影響最為明顯，會(huì)顯著降低水稻的結(jié)實(shí)率、千粒重，造成嚴(yán)重減產(chǎn)[14-15]。此研究表明，2個(gè)品種隨著溫度的升高結(jié)實(shí)率、千粒重和產(chǎn)量呈下降趨勢(shì)，這與甄博等[16]、王明等[17]的研究結(jié)果一致，而對(duì)有效穗和穗粒數(shù)的影響較小，各處理與對(duì)照均無顯著差異，這與曹云英[18]的研究結(jié)果一致。關(guān)于抽穗揚(yáng)花期高溫對(duì)產(chǎn)量性狀影響的原因，前人已做大量研究，在抽穗揚(yáng)花期高溫嚴(yán)重影響水稻花粉活力，破壞授精過程，從而降低結(jié)實(shí)率，同時(shí)高溫影響葉片的光合作用，降低光合產(chǎn)物的積累，導(dǎo)致千粒重降低。

水稻的稻米品質(zhì)除與自身遺傳有關(guān)外，還與生長環(huán)境有密切關(guān)系，前人在高溫對(duì)稻米外觀品質(zhì)影響研究結(jié)果不一，有研究表明高溫會(huì)顯著降低出糙率、精米率和整精米率，且溫度越高降幅越大[12]；而陶龍興等[19]研究發(fā)現(xiàn)，高溫對(duì)整精米率有顯著影響，但對(duì)出糙率、精米率無顯著影響，這可能與不同品種抗熱性差異有關(guān)。此研究表明，高溫會(huì)顯著降低出糙率、精米率和整精米率，且在38℃處理下顯著低于對(duì)照和其他處理，這與曹云英[18]的研究結(jié)果一致。同時(shí)艾青等[12]研究表明抽穗揚(yáng)花期高溫會(huì)顯著降低膠稠度，提高直鏈淀粉含量，此研究表明高溫顯著降低2個(gè)品種稻米膠稠度，且顯著提高直鏈淀粉含量，在38℃處理下與對(duì)照和其他處理差異顯著，這與曹云英[18]、張桂蓮等[20]的研究結(jié)果一致。不同品種對(duì)高溫的敏感性不同，是否與品種的遺傳特性或生態(tài)類型有關(guān)，有待進(jìn)一步研究。

參考文獻(xiàn)：

[1] 張桂蓮，陳立云，張順堂，等. 高溫脅迫對(duì)水稻花器官和產(chǎn)量構(gòu)成要素及稻米品質(zhì)的影響[J]. 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2007，33（2）：132-136.

[2] 王云霞，楊連新. 水稻品質(zhì)對(duì)主要?dú)夂蜃兓蜃拥捻憫?yīng)[J]. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2020，39（4）：822-833.

[3] 方 向，林 雯，陶 韜. 100年來，全球地表溫度上升約1℃：高校專家解讀IPCC第六次氣候變化評(píng)估報(bào)告第一部分[N]. 江蘇科技報(bào)， 2021-08-18（A12）.

[4] 李守華，田小海，黃永平，等. 江漢平原近50年中稻花期危害高溫發(fā)生的初步分析[J]. 中國農(nóng)業(yè)氣象，2007，28（1）：5-8.

[5] 韓 笑. 增溫、高溫對(duì)不同種植方式下水稻產(chǎn)量、品質(zhì)及其形成的影響[D]. 揚(yáng)州：揚(yáng)州大學(xué)，2020.

[6] 吉志軍，尤 娟，王龍俊，等. 不同基因型水稻稻米加工品質(zhì)和外觀品質(zhì)的生態(tài)型差異[J]. 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2005，28（4）：16-20．

[7] 從夕漢，施伏芝，阮新民，等. 氮肥水平對(duì)不同基因型水稻氮素利用率、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2017，28（4）：1219-1226.

[8] 石 呂，張新月，孫惠艷，等. 不同類型水稻品種稻米蛋白質(zhì)含量與蒸煮食味品質(zhì)的關(guān)系及后期氮肥的效應(yīng)[J]. 中國水稻科學(xué)，2019，33（6）：541-552．

[9] 謝華英，馬 均，代 鄒，等. 抽穗期高溫干旱脅迫對(duì)雜交水稻產(chǎn)量及生理特性的影響[J]. 雜交水稻，2016，31（1）：62-69， 79.

[10] 朱 鎮(zhèn)，趙慶勇，張亞東，等. 抽穗揚(yáng)花期極端自然高溫脅迫對(duì)水稻結(jié)實(shí)率的影響[J]. 西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2015，28（1）：10-15.

[11] 唐匯春，謝曉金. 不同生育期高溫對(duì)水稻物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)及產(chǎn)量結(jié)構(gòu)的影響[J]. 江西農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2022，34（2）：1-7.

[12] 艾 青，牟同敏. 水稻耐熱性研究進(jìn)展[J]. 湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008，47（1）：107-111.

[13] 胡啟星. 不同生態(tài)區(qū)雙季優(yōu)質(zhì)秈稻產(chǎn)量和品質(zhì)的變化特征研究[D]. 南昌：江西農(nóng)業(yè)大學(xué)，2019．

[14] 李 林，沙國棟，陸景淮. 水稻灌漿期溫光因子對(duì)稻米品質(zhì)的影響[J]. 中國農(nóng)業(yè)氣象，1989，10（3）：33-38.

[15] 張桂蓮，劉思言，張順堂，等. 抽穗開花期不同高溫處理對(duì)水稻開花習(xí)性和結(jié)實(shí)率的影響[J]. 中國農(nóng)學(xué)通報(bào)，2012，28（30）：116-120.

[16] 甄 博，郭瑞琪，周新國，等. 孕穗期高溫與澇對(duì)水稻光合特性和產(chǎn)量的影響[J]. 灌溉排水學(xué)報(bào)，2021，40（4）：45-51.

[17] 王 明，吳 輝，孫小成，等. 孕穗期高溫對(duì)水稻生理特性和產(chǎn)量性狀影響研究[J]. 中國農(nóng)學(xué)通報(bào)，2022，38（30）：1-5.

[18] 曹云英. 高溫對(duì)水稻產(chǎn)量與品質(zhì)的影響及其生理機(jī)制[D]. 揚(yáng)州：揚(yáng)州大學(xué)，2009.

[19] 陶龍興，王 熹，廖西元，等. 灌漿期氣溫與源庫強(qiáng)度對(duì)稻米品質(zhì)的影響及其生理分析[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2006，17（4）： 647-652.

[20] 張桂蓮，廖 斌，湯 平，等. 灌漿結(jié)實(shí)期高溫對(duì)水稻劍葉生理特性和稻米品質(zhì)的影響[J]. 中國農(nóng)業(yè)氣象，2014，35（6）：650-655.

（責(zé)任編輯：張煥裕）