西南稻區水稻高溫緩解技術研究

熊洪　徐富賢　張林　朱永川　郭曉藝　蔣鵬　劉茂　周興兵　田紹平

（1四川省農業科學院水稻高粱研究所/農業部西南水稻生物學與遺傳育種重點實驗室，四川德陽618000；2國家水稻改良中心四川瀘州分中心,四川瀘州646100；3遂寧市安居區農業局，四川遂寧625000）

西南稻區水稻高溫緩解技術研究

熊洪1，2徐富賢1，2張林1，2朱永川1，2郭曉藝1，2蔣鵬1，2劉茂1，2周興兵1，2田紹平3

（1四川省農業科學院水稻高粱研究所/農業部西南水稻生物學與遺傳育種重點實驗室，四川德陽618000；2國家水稻改良中心四川瀘州分中心,四川瀘州646100；3遂寧市安居區農業局，四川遂寧625000）

本文鑒定了311個水稻品種的耐熱性，篩選出50多個耐或較耐熱的品種。同時系統研究了不同品種適期早播早栽提早抽穗的效果，不同肥料運籌與水稻高溫承受能力的關系，微量元素或植物調節劑在高溫條件下對水稻結實率的影響等。最后提出了西南稻區水稻高溫緩解技術要點，以指導該稻區水稻生產防災減災。

緩解技術；微量元素；植物調節劑；播栽期；水稻

隨著全球氣溫的逐年升高，高溫必將影響水稻正常的生長發育。我國西南稻區沿江河谷和低海拔平壩丘陵區水稻孕穗成熟期常遇高溫，嚴重影響了水稻產量的穩定。2000年8月，四川部分地區持續20多天最高溫度超過35℃，遇高溫傷害的雜交水稻結實率大大下降，嚴重田塊產量下降50%～80%。2006年四川盆地發生百年不遇的高溫伏旱，7-9月持續40多天最高溫度超過35℃，導致水稻減產20%以上。2013年7月下旬后的高溫干旱，嚴重影響了四川盆地沿長江流域及附近淺丘和平壩區水稻灌漿，致使水稻千粒重下降，最終導致水稻不同程度減產。

以往對高溫影響的研究多集中在高溫對水稻的傷害、高溫指標、高溫發生規律與空間分布等方面，對高溫危害評估和發生機理研究較少［1-2］。但近年來對這方面加強了研究，如微量元素與植物調節劑對高溫的緩解作用等［3-7］。“十二五”期間，筆者以西南高溫區水稻生產實用為目的，從鑒定耐熱品種、農藝技術和植物調節劑等方面開展雜交水稻高溫緩解技術研究，以期為西南高溫常發區水稻生產提供防災減災技術支撐。

1　耐熱或較耐熱雜交稻新品種選擇

2011-2015年，筆者利用人工氣候室，在水稻抽穗開花期，大規模鑒定西南稻區水稻耐熱性。高溫鑒定試驗溫度模式設定：07∶00-09∶00為34.5℃；09∶00-14∶00為38.0℃；14∶00-16∶00為34.5℃；16∶00-次日07∶00為31.0℃。先后鑒定了311個雜交水稻品種，耐熱系數大于0.5的耐熱或較耐熱品種57個，只占供試品種的18.3%，分別是稻川香858、蓉稻415、泰優99、香綠優727、宜香4245、內香2128、香綠優727、內香2550、川谷優202、蓉18A/HR7308、內香7539、蓉18A/川恢航917、蓉18A/R0609、宜香優4245、香綠優727、川谷優918、花香7號、蓉優918、國雜7號、宜香2084、川農優華占、Q優1號、奇優894、茂優601、川優3727、準兩優893、C兩優華占、豐優1號、內5優H25、臨秈24、香3301、臨秈21、F173、F171、W-1、宜香優5577、樂5優2115、內香優5828、Ⅱ優498、蓉優1808、渝優600、內5A/瀘恢132、內香1A/瀘恢132、106A/瀘恢132、074a/瀘恢4210、1716A/瀘恢4163、1716A/瀘恢4232、1716A/瀘恢4023、1716A/瀘恢4088、蜀豐A/成恢727、瀘6A/成恢727、川谷A/R1202、川谷A/R1861、樂豐A/天恢918、川谷優6684、川谷優7329和樂5A/成恢177。各地可選擇產量與品質結合較好，生育期與當地自然條件同步，又已通過國家或省級審定的品種進行示范推廣。

2　雜交水稻緩解高溫農藝措施

2.1適齡早栽提早抽穗避高溫

筆者用中秈遲熟組合中生育期中等的岡優725與生育期稍遲的Ⅱ優838為試驗品種進行不同移栽期試驗，播種期同為3月10日，分3葉、5葉和7葉葉齡移栽。結果（表1）表明，岡優725的抽穗期3葉葉齡和5葉葉齡移栽分別比7葉葉齡移栽早6 d和3 d，Ⅱ優838則分別早5 d和3 d；2個品種結實率表現出相同趨勢，早抽穗的結實率高于遲抽穗的；不同葉齡移栽處理產量差異不顯著，但適齡早栽有提早抽穗的效果，能避開高溫，提高結實率。高溫常發區，上年末或當年初安排水稻生產時，應嚴格把握“適期早播，適齡早栽”這個水稻生產避高溫原則。

表1　移栽葉齡對水稻生育期和產量的影響

表2　不同處理2998A/成恢727產量及產量構成

表3　氮、水互作對雜交中稻結實率和粒重的影響

2.2肥料運籌壯個體增強耐熱力

筆者在自然條件下進行了不同肥料運籌試驗。試驗設6個處理：處理1，不施肥（CK）；處理2，N 8 kg/ 667 m2；處理3，N 8 kg/667 m2+P2O54 kg/667 m2+K2O 4 kg/667 m2；處理4，N 7 kg/667 m2+P2O54 kg/667 m2+ K2O 4 kg/667 m2+有機肥100 kg/667 m2；處理5，N 8 kg/ 667 m2+P2O54 kg/667 m2+K2O 4 kg/667 m2+石灰30 kg/ 667 m2；處理6，N 8 kg/667 m2+P2O54 kg/667 m2+K2O 4 kg/667 m2+硅肥20 kg/667 m2。磷肥、有機肥、石灰、硅肥均作底肥一次性施入，氮肥按底、蘗比為7∶3施，鉀肥按底、穗比為5∶5施。供試材料為2998A/成恢727（不耐高溫）。7月10日始穗，7月19日齊穗。整個抽穗期間日最高溫度27.4℃～39.8℃，日平均溫度25.9℃～37.0℃，日平均濕度65.3%～100%，說明試驗材料受到了高溫脅迫。從表2可以看出，處理4和處理6的結實率分別比處理2高4.95個和4.39個百分點，進而這2個處理產量也分別較處理2高4.98%和3.44%；各處理間產量差異產生的原因不是因為有效穗數，而是由于結實差異導致的每穗實粒數差異引起的。試驗結果表明，無機肥與有機肥結合，或者無機肥與其他微量元素結合，有利于健壯水稻個體，提高水稻對高溫脅迫的承受能力，緩解高溫對結實的傷害。

2.3水肥互作與水稻結實率的關系

以蓉優1015為材料，在高溫協迫條件下，進行了水肥互作對結實率的影響試驗。缽栽3叢苗。施肥量設3個處理（缽施N量）：0 g、4 g和8 g。水分管理設4個處理：抽穗開花前6 d排水、抽穗開花前4 d排水、抽穗開花前2 d排水和淺水灌溉（CK）。抽穗開花時移入人工氣候室進行高溫處理。試驗結果（表3）表明，齊穗前2 d排水、齊穗前4 d排水、齊穗前6 d排水的結實率均比對照低。說明水稻抽穗開花期高溫傷害程度與稻田水分多少關系密切，只要稻田保持一定水層，就可以緩解高溫對水稻的傷害。這與段驊等［6］的研究結果有差異。

2.4播種期、密度和肥料及其互作與結實率的關系

以不耐熱品種雜交稻旌優127和耐熱品種Ⅱ優602為材料，分別于3月6日、3月25日、4月20日、5月4日、5月24日分期播種，采用低密高肥（施純N 14kg/667 m2，0.6萬叢/667 m2）和高密低肥（施純N 7 kg/ 667 m2，1.2萬叢/667 m2）兩種栽培方式。從表4可見，不同播種期處理和不同品種間的產量差異達顯著水平，不同栽培方式間產量差異不顯著。這結果說明，即使是熱敏感品種，只要適期早播，合理運籌密度與肥料，促進其生育進程與優良生態條件同步，同樣可達耐熱品種產量。

表4　各處理的產量及其穗粒結構

表5　川谷優7329在3個高溫處理時期不同硅肥施用量下的產量及其穗粒結構

3　微肥與植物生長調節劑緩解水稻高溫效果明顯

3.1微肥緩解高溫效果

在高溫脅迫條件下，于孕穗期、抽穗期和齊穗后10 d進行施硅處理。從表5可見，3個時段的平均結實率分別為88.75%、76.5%和89.25%，千粒重分別為29.11 g、31.23 g和30.73 g；以結實率和千粒重為指標評判高溫緩解效果，孕穗期施硅＞抽穗期施硅＞齊穗后10 d施硅。孕穗期缽施10 g硅，水稻產量較對照高9.8%，與吳晨陽等［4］研究結果一致；抽穗期施硅對提高結實率效果不明顯，但顯著提高千粒重，缽施10 g硅，千粒重達32.09 g，較對照高5.14%；齊穗10 d后施硅，對提高結實率、千粒重、產量都沒有明顯效果。

表6　川谷優7329在抽穗期高溫處理時不同微量元素下的產量及其穗粒結構

從表6可以看出，抽穗期噴施磷酸二氫鉀、硫酸鋅和硒Na2SeO3的處理結實率分別為84.3%、80.0%和80.3%，千粒重分別為31.04 g、31.55 g和31.48 g。綜合考慮結實率和千粒重，水稻高溫緩解效果為磷酸二氫鉀＞硫酸鋅＞硒Na2SeO3。以結實率和千粒重為標準評判緩解水稻高溫效果，高溫條件下噴施磷酸二氫鉀0.2%、硫酸鋅0.08%和磷酸二氫鉀0.4%+硫酸鋅0.05%對提高水稻高溫承受力效果較好。

3.2植物生長調節劑緩解水稻高溫效果

從表6可見，高溫脅迫條件下噴施S誘抗素后，川谷優7329的結實率和千粒重分別為87.5%和32.13 g，分別較對照高12.5個百分點和5.28%，說明S誘抗素對緩解水稻高溫有明顯效果。不同噴施濃度間效果差異不顯著，從經濟高效角度考慮，以500倍濃度最佳。

2015年以耐熱品種Ⅱ優602和不耐熱品種旌優127為材料，在自然條件下分期播種，抽穗開花期噴施S誘抗素1000倍液+磷酸二氫鉀0.2%，噴施清水為對照。結果表明，旌優127于4月20日播種，7月27日齊穗，遇35℃以上高溫，噴施調節劑處理結實率87.07%，較噴清水對照高5.99個百分點；Ⅱ優602于5月4日播種，8月10日齊穗，未遇35℃以上高溫，噴施調節劑處理結實率為74.85%，較噴清水對照高11.17個百分點；旌優127于5月4日播種，8月3日齊穗，遇35℃以上高溫，噴施調節劑處理結實率64.62%，較噴清水對照高11.27個百分點。可見，高溫條件下噴施調節劑能顯著提高水稻結實率，對高溫傷害有緩解效果，且高溫傷害緩解效果表現為熱敏感品種大于耐熱品種。王強等［3］也得出了相同結論。

4　西南稻區水稻高溫緩解技術要點

經過較為系統的研究，西南高溫常發區水稻高溫緩解技術要點如下：1）選用優質、豐產、耐熱或較耐熱水稻新品種；2）適期早播基礎上，中小苗早栽，實現關鍵生育階段與優良生態條件同步，提早抽穗避高溫；3）密肥水合理運籌，高密低氮，有機無機結合，大量元素與微量元素結合，孕穗期、抽穗開花期稻田有水層；4）用微量元素或植物調節劑緩解水稻高溫，外源硅可作底肥也可在孕穗期遇高溫時噴施，可在抽穗開花期遇高溫時噴施磷酸二氫鉀和S誘抗素。

［1］姚萍，楊炳玉，陳菲菲，等.水稻高溫熱害研究進展［J］.農業災害研究，2012，2（4）：23-25。

［2］王志剛，王磊，林海，等.水稻高溫熱害及耐熱性研究進展［J］.中國稻米，2013，19（1）：27-31.

［3］王強，陳雷，張曉麗，等.化學調控對水稻高溫熱害的緩解作用研究［J］.中國稻米，2015，21（4）：80-82.

［4］吳晨陽，姚儀敏，邵平，等.外源硅減輕高溫引起的雜交水稻結實降低［J］.中國水稻科學，2014，28（1）：71-77.

［5］韓開鋒，朱祥武.不同生化制劑對水稻抗高溫能力的影響研究［J］.現代農業科技，2014（12）：20.

［6］段驊，俞正華，徐云姬，等.灌溉方式對減輕水稻高溫危害的作用［J］.作物學報，2012，38（1）：107-120.

［7］曹云英，陳艷紅，李衛振，等.水稻減數分裂期幼穗激素、多胺和蛋白質對高溫的響應［J］.植物生理學報，2015，51（10）：1 687-1 696.

Study on High Temperature Mitigation Measures of Rice in Southwest China

XIONG Hong1,2,XU Fuxian1,2,ZHANG Lin1,2,ZHU Yongchuan1,2,GUO Xiaoyi1,2,JIANG Peng1,2,LIU Mao1,2,ZHOU Xingbing1,2,TIAN Shaoping3
（1Rice and Sorghum Research Institute,Sichuan Academy of Agricultural Sciences/Key Laboratory of Southwest Rice Biology and Genetic Breeding, Ministry of Agriculture,Deyang,Sichuan 618000,China；2Luzhou Branch of National Rice Improvement Center,Luzhou,Sichuan 646100,China；3Suining City Anju District Agricultural Bureau,Suining,Sichuan 625000,China）

The heat resistance of 311 rice cultivars were identified in this paper,and 57 rice cultivars with high heat resistance were selected.Meanwhile,four pot experiments with different heat resistance rice cultivars were conducted,mainly including the effect of early earing of different rice cultivars by early sowing and transplanting,the relationship between fertilizer management and ability of heat resistance,the response of trace elements and plant regulators on rice seed setting rate under high temperature stress.Finally,the author put forward some techniques to relieve the high temperature stress,to guide the rice production of disaster prevention and mitigation in Southwest China.

mitigation measures；trace elements；plant regulators；sowing and transplanting date；rice

S511.048

A

1006-8082（2016）05-0015-05

2016－02－26

公益性行業（農業）科研專項（201203029）；水稻產業技術體系（CARS-01-09B）；糧豐工程