旱涝急转对水稻干物质积累与运转、叶片δ¹³C及生理特性的影响

【作者】 熊强强； 钟蕾； 沈天花； 陈小荣； 贺浩华；

【机构】 江西农业大学农学院/作物生理生态与遗传育种教育部重点实验室/江西省超级稻工程技术研究中心/双季稻现代化生产协同中心；

【摘要】 【研究背景】杂交水稻,尤其是具有高产潜力的超级稻品种产量稳定性是长期困扰稻作界的科学难题。干旱、洪涝灾害作为主要的气象灾害,长期以来是我国农业生产的巨大威胁。由于全球气候变化的日益加剧,一方面,我国大部分地区水稻受到不同程度的干旱威胁,每年旱灾造成20%-30%减产;另一方面,长江流域春涝、春夏连涝、华南地区夏秋涝等现象也常常导致稻田区洪涝,造成水稻大面积减产。气象学研究表明,江西等南方地区近30年旱、涝灾害较为严重,整体表现为增趋势。尤其值得注意的是,干旱后紧接着出现洪涝灾害,造成大面积大幅度减产,甚至绝收事件也屡见不鲜,即所谓的"旱涝急转"事件。本研究为了探明旱涝急转导致水稻（Oryza sativa L.）减产的生理机制;【材料与方法】以超级早稻品种淦鑫203,于分蘖期和幼穗分化初期设置"不旱不涝"（CKF、CKT）、"干旱不涝"（F¹、T1）、"不旱淹涝"（F2、T2）及"旱涝急转"（F3、T3）等处理,考查光合、渗透调节物质、δ¹³C和干物质的变化;【结果与分析】与对照相比,F3、T3倒2叶净光合速率、蒸腾速率、气孔导度及胞间CO₂浓度均明显下降,F1、T1净光合速率也不同程度下降,表明"旱"及"旱涝急转"条件下水稻叶片光合作用受到损伤,且"旱涝急转"存在叠加损伤效应;处理结束初期游离脯氨酸含量均以F2、T1积累较多,至后期则以F2、T3最多;F1、T1处理结束初期可溶性糖含量积累最多,至后期则以F3,T3最多;各处理结束初期茎、叶干物质量均呈不同程度下降,以抽穗期至成熟期穗干物质量下降幅度最大,相较对照,成熟期穗干物质量F1、F2和F3依次下降11.69%、3.81%和29.98%,T1、T2和T3为19.97%、14.98%和42.11%,均以"旱涝急转"降幅最大;各处理茎鞘物质输出率和转换率均不同程度下降;F3处理结束初期叶片δ¹³C值较对照呈现小幅度上升,而T3则下降较为明显,且波动幅度更大。【结论】研究认为分蘖期和幼穗分化期"旱涝急转"对稻株存在叠加损伤效应,不利于穗干物质积累及产量形成,且幼穗分化期"旱涝急转"较分蘖期影响更大。更多还原