噴灌對水稻光合及生理指標的影響

朱永興 吳昊 武東坡

摘要

[目的] 為研究在噴灌條件下水稻光合及生理指標的變化。[方法] 以水稻品種節3為研究材料，研究不同灌溉方式對水稻葉片光合速率、胞間CO₂濃度、蒸騰速率、氣孔導度、WUE水分利用效率的影響。[結果] 在噴灌、漫灌方式下，水稻葉片光合速率、胞間CO₂濃度、蒸騰速率、氣孔導度率間差異呈極顯著水平，水分利用效率呈不顯著水平。[結論] 從節水角度來講，噴灌比常規灌溉具有較明顯的優勢。

關鍵詞 噴灌；漫灌；水稻；光合

中圖分類號 S152.7 文獻標識碼

A 文章編號 0517-6611（2014）27-09265-02

Effects of Sprinkler Irrigation on Photosynthetic and Physiological Index of Rice

ZHU Yongxing¹，WU Hao²，WU Dongpo²

（1. Ningxia Center of Agrobiotechnology， Yinchuan， Ningxia 750002； 2. Ningxia Agricalture Comprehemsive Development Office，Yinchuan，Ningxia 750004）

Abstract [Objective] The research aimed to study the photosynthetic and physiological index of rice under sprinkler irrigation. [Method] Jie 3 was used as research object in this research and the effects of sprinkler irrigation on photosynthetic rate， transpiration rate， intercellular CO₂concentration，stomatal conductance and water use efficiency of rice were studied. [Result] The photosynthetic rate， transpiration rate， intercellular CO₂concentration，stomatal conductance of rice were at significant level， and the water use efficiency wasnt at significant level compared with flood irrigation. [Conclusion] It was superior to sprinkler irrigation， compared with flood irrigation from watersaving point.

Key words Sprinkler irrigation； Flood irrigation； Rice； Photosynthetic

水稻是世界上最主要的糧食作物，為世界約30億人口提供了35%～60%的食物來源，也是用水量最大的農作物^[1]。有研究表明，水稻灌溉面積占世界水稻種植面積的75%，灌溉水量約占亞洲農業用水總量的80%^[2-3]。隨著世界人口的不斷增長、城鎮和工業化的發展、全球的氣候變化以及環境污染的加重，用于農作物灌溉的用水資源越來越短缺，嚴重威脅農作物尤其是水稻生產的發展^[4-5]。實施高產高效節水灌溉技術是解決水稻用水與經濟發展用水之間矛盾的重要途徑之一。為此，國內外的水稻育種科學工作者對水稻的需水供水規律、需水供水的形態生理指標、不同水稻種植制度下的灌溉模式和技術進行了大量的研究，創建了多種節水灌溉技術如干濕交替節水灌溉技術、間歇濕潤灌溉技術、控制灌溉技術等^[6-11]，而利用噴灌技術進行水稻種植還未見系統性的報道。筆者通過研究不同灌溉方式對水稻葉片光合速率、胞間CO₂濃度、蒸騰速率、氣孔導度、水分利用效率的影響，初步研究噴灌種稻的理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況 試驗地點在寧夏平羅縣通伏鄉。試驗地為河灘地，地勢平整，為中低產田，全鹽2.1，pH 7.5。

1.2 試驗材料 供試水稻材料為節3。

1.3 試驗設計 試驗計劃種植26.67 hm²，其中13.33 hm²為噴灌試驗，計劃噴水700～800 m³，13.33 hm²為常規灌溉（作為對照），計劃灌水1 200 m³左右。播種方式為條播，播種量為375 kg/hm²，行間距為22 cm。每個處理施肥量相同，基施尿素195 kg/hm²、三料磷肥255 kg/hm²、硫酸鉀150 kg/hm²，在生育時期追施尿素150 kg/hm²，分2～3次追施。

1.4 測定方法 使用LI6400光合儀于2013年7月30日09：00～19：00測定2種處理下水稻葉片凈光合速率（Pn）、 氣孔導度（Gs）、 胞間CO₂摩爾分數（Ci）、 蒸騰速率（Tr）、水分利用效率（WUE），重復6次。以濃度95%乙醇為空白，在波長665、649、470 mm下測定吸光度以計算葉綠素質量分數。采用Excel2007處理數據和統計分析。

2 結果與分析

2.1 不同灌溉條件下水稻葉片光合速率的變化

分別對噴灌及常規灌溉水稻葉片的光合速率進行測定。每個處理測定6片葉，測定結果取平均值，并且進行方差分析。由圖1可知，在2種灌溉條件下水稻葉片光合速率呈現0.01水平顯著差異，常規灌溉水平下水稻葉片光合速率高于噴灌條件下，說明噴灌影響水稻葉片的光合速率。

2.2 不同灌溉條件下水稻葉片氣孔導度的變化

分別對噴灌及常規灌溉水稻葉片的氣孔導度進行測定。每個處理測定6片葉，測定結果取平均值，并且進行方差分析。由圖2可知，在2種灌溉條件下水稻葉片氣孔導度呈現0.01水平顯著差異，常規灌溉水平下水稻葉片氣孔導度高于噴灌條件下，說明噴灌影響水稻葉片的氣孔導度。

2.4 不同灌溉條件下水稻葉片胞間蒸騰速率及水分利用效

率的變化

分別對噴灌及常規灌溉小水稻葉片的胞間蒸騰

速率、水分利用效率進行測定。每個處理測定6片葉，測定

結果取平均值，并且進行方差分析。由圖4可知，在2種灌溉條件下水稻葉片胞間蒸騰速率呈現0.01水平顯著差異，常規灌溉水平下水稻葉片胞間蒸騰速率高于噴灌條件下，說明噴灌影響水稻葉片的胞間蒸騰速率。同時，在2種灌溉條件下水稻葉片水分利用效率差異不顯著，常規灌溉水平下水稻葉片水分利用效率低于噴灌條件下，說明在噴灌可以提高水稻葉片的水分利用效率。

3 討論

水稻節水是目前研究熱點和難點。由于傳統的灌溉方式耗水量較大，該研究在噴灌和常規灌溉條件下研究水稻生理生化變化。研究表明，在噴灌、常規灌溉下，水稻葉片光合速率、氣孔導度、胞間CO₂濃度、蒸騰速率差異呈0.01顯著水平，而水分利用效率差異不顯著。噴灌條件下水稻葉片光合速率、氣孔導度、胞間CO₂濃度、蒸騰速率低于常規灌溉，而水分利用效率則略高于常規灌溉。從節水角度來講，噴灌比常規灌溉具有較明顯的優勢，仍有待今后開展大量的試驗進行驗證。

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