高溫?zé)岷?duì)水稻生長(zhǎng)的影響及應(yīng)對(duì)措施

李正喜 紀(jì)宗銳

摘? 要：近年來(lái)，在全球氣候變暖的大趨勢(shì)下，壽縣每年7—8月時(shí)常發(fā)生連續(xù)的高溫天氣，對(duì)當(dāng)?shù)厮旧L(zhǎng)產(chǎn)生了不利影響，降低了水稻產(chǎn)量及品質(zhì)。該文結(jié)合壽縣水稻生產(chǎn)實(shí)際，分析了高溫?zé)岷?duì)水稻生長(zhǎng)的影響以及水稻發(fā)生高溫?zé)岷Φ纳頇C(jī)理，提出包括選擇對(duì)高溫耐受能力強(qiáng)及遺傳性狀穩(wěn)定的水稻品種、加強(qiáng)健身栽培管理、結(jié)合當(dāng)年的氣候條件科學(xué)安排播種時(shí)間、實(shí)施人工輔助授粉等應(yīng)對(duì)措施，以期為緩解水稻高溫?zé)岷μ峁﹨⒖肌?/p>

關(guān)鍵詞：高溫?zé)岷?水稻;生理機(jī)理;應(yīng)對(duì)措施

中圖分類號(hào) S511文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào) 1007-7731（2019）08-0033-02

近1個(gè)世紀(jì)以來(lái)，社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，人類活動(dòng)頻繁，給自然環(huán)境帶來(lái)了巨大影響，再加上自然環(huán)境的波動(dòng)等多種因素的影響，導(dǎo)致全球氣候逐漸變暖，且呈日趨加重態(tài)勢(shì)[1]。研究表明，在頻繁的人類活動(dòng)排放的溫室氣體等的作用下，預(yù)計(jì)在2100年全球地表溫度平均值將比1990年高1.4～5.8℃，在此基礎(chǔ)上極端高溫發(fā)生的頻率也逐漸增加，預(yù)計(jì)未來(lái)夏季高溫情況發(fā)生的頻率較高。

極端高溫對(duì)水稻的生長(zhǎng)發(fā)育不利，明顯抑制水稻結(jié)實(shí)，降低產(chǎn)量。研究表明，在高溫條件下，溫度每升高1℃，水稻產(chǎn)量減幅達(dá)到10%左右，尤其是在水稻結(jié)實(shí)關(guān)鍵期，因此要重視水稻生產(chǎn)過(guò)程中高溫?zé)岷Φ奈：Α劭h地處淠史杭灌區(qū)下游地區(qū)，氣候、資源等條件均適合發(fā)展種植水稻等作物，水稻常年種植面積超過(guò)11.33萬(wàn)hm2。近些年來(lái)，隨著全球氣候變暖，壽縣每年7～8月都會(huì)出現(xiàn)超過(guò)39℃的極端高溫情況，此時(shí)水稻處于孕穗、抽穗關(guān)鍵期，時(shí)常發(fā)生的高溫?zé)岷κ侵萍s當(dāng)?shù)厮旧a(chǎn)的主要?dú)庀鬄?zāi)害之一。

1 高溫?zé)岷?duì)水稻生長(zhǎng)的影響

水稻生長(zhǎng)的不同階段對(duì)溫度的要求有所不同，溫度過(guò)高不利于水稻的生長(zhǎng)發(fā)育[1]。在水稻抽穗至揚(yáng)花期，最佳溫度為25～30℃，溫度過(guò)高，則會(huì)降低籽粒千粒重，出現(xiàn)大量的癟粒、空粒等。在水稻揚(yáng)花期，溫度過(guò)高，則會(huì)嚴(yán)重?fù)p傷水稻的雄性生殖器官，造成其退化，影響授粉，增加空癟粒;在水稻灌漿期，最佳溫度為21～25℃，溫度過(guò)高，則會(huì)降低籽粒的飽滿度，使稻米品質(zhì)降低。此外，高溫?zé)岷?duì)水稻生長(zhǎng)的影響還表現(xiàn)為催熟作用明顯，在高溫作用下，有些水稻品種抽穗提前，成熟期提前，稻米品質(zhì)降低。

2 水稻發(fā)生熱害的生理機(jī)理分析

水稻高溫?zé)岷δ壳氨黄毡槎x為處于孕穗后期到抽穗揚(yáng)花期這段時(shí)間內(nèi)水稻生長(zhǎng)發(fā)育因高溫而受到的抑制作用，最終造成水稻減產(chǎn)。對(duì)于單季稻，一般在7月下旬到8月上旬遇到連續(xù)日均溫大于30℃、相對(duì)濕度低于70%的天氣情況就會(huì)發(fā)生高溫?zé)岷3]。在水稻生長(zhǎng)發(fā)育的不同時(shí)期，高溫?zé)岷?duì)其影響程度也有所不同，水稻生長(zhǎng)對(duì)高溫敏感度高的時(shí)期主要包括減數(shù)分裂期、開(kāi)花期、灌漿期。減數(shù)分裂期如果遇到高溫氣候條件，則水稻的穎花數(shù)、千粒重、產(chǎn)量均降低;抽穗到剛灌漿這段時(shí)間如果遇到高溫氣候，則水稻的結(jié)實(shí)會(huì)受到抑制，千粒重有所降低，最終造成減產(chǎn);水稻進(jìn)入穗分化期后，如果遇到高于35℃的高溫天氣，則會(huì)影響水稻花藥的開(kāi)裂率，縮短花粉壽命，降低花粉受精率，最終降低水稻的結(jié)實(shí)率;水稻進(jìn)入灌漿結(jié)實(shí)期后如果遇到高溫，則會(huì)阻礙籽粒干物質(zhì)的積累，出現(xiàn)大量的空粒、癟粒，且過(guò)高的溫度還會(huì)加快籽粒灌漿速度，積累的復(fù)合淀粉排列不緊密，顆粒之間充氣，最終影響米質(zhì)的堊白度、堊白米率等指標(biāo)，降低稻米品質(zhì)。

目前評(píng)判高溫?zé)岷?zāi)害的指標(biāo)多為溫度以及高溫持續(xù)的時(shí)間[3]。不同水稻品種，對(duì)高溫?zé)岷Φ哪褪苣芰τ兴煌鎸?duì)高溫?zé)岷Ξa(chǎn)生的影響也表現(xiàn)出不同程度的差異。相對(duì)于粳稻而言，秈稻耐高溫能力更強(qiáng)。不同時(shí)期水稻耐高溫能力也有不同，因此制定出的高溫?zé)岷χ笜?biāo)也有所差別。目前從分子水平對(duì)高溫?zé)岷ο滤镜氖芎C(jī)理進(jìn)行分析的研究相對(duì)較少，今后可從高溫條件下水稻基因表達(dá)調(diào)控機(jī)制方面開(kāi)展分析研究，以更深入地揭示水稻在高溫條件下的響應(yīng)機(jī)制。

3 水稻高溫?zé)岷Φ膽?yīng)對(duì)措施

3.1 選擇對(duì)高溫耐受能力強(qiáng)、遺傳性狀穩(wěn)定的水稻品種 不同的水稻品種對(duì)高溫的耐受能力有所不同。在壽縣連續(xù)高溫條件下，一般熟期中等或者偏早的品種受害程度最重，而熟期相對(duì)較遲的品種受害程度也相對(duì)較輕，結(jié)實(shí)率高。因此可選擇耐熱能力強(qiáng)、熟期中等、通過(guò)國(guó)審或安徽審定適宜在當(dāng)?shù)胤N植的水稻品種，如Y兩優(yōu)1928、荃兩優(yōu)絲苗、晶兩優(yōu)華占、Y兩優(yōu)5867、望兩優(yōu)1133、徽兩優(yōu)001、N兩優(yōu)1號(hào)等。

近些年來(lái)，隨著分子標(biāo)記技術(shù)的快速發(fā)展，其在水稻育種中得到了較為廣泛的應(yīng)用。如可以將耐熱基因?qū)氲骄哂写笏搿⒏弋a(chǎn)優(yōu)勢(shì)的水稻品種中，提高水稻對(duì)高溫的耐受能力，降低高溫?zé)岷?duì)其生長(zhǎng)的不利影響，有助于在高溫條件下保持水稻的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)優(yōu)勢(shì);也可以將某些讓水稻在清晨提前開(kāi)花的早花基因?qū)氲剿局仓陜?nèi)，促使水稻開(kāi)花時(shí)間與高溫時(shí)段避開(kāi)。目前日本與國(guó)際水稻研究所的研究人員將從野生稻中提取的EMF早花基因?qū)氲剿局校瑢?duì)緩解水稻遭受高溫?zé)岷Α⑻岣呓Y(jié)實(shí)率有著積極的作用;還可以結(jié)合水稻對(duì)高溫最為敏感的結(jié)實(shí)期等階段進(jìn)行耐高溫水稻品種的篩選。

3.2 加強(qiáng)健身栽培管理 良好的田間微環(huán)境可以為水稻生長(zhǎng)提供良好的條件，使水稻生長(zhǎng)健壯，提高其自身的抗逆性，一定程度上有助于減弱高溫?zé)岷υ斐傻牟焕绊憽？赏ㄟ^(guò)合理控制水稻的栽植密度、優(yōu)化田間水分管理、適當(dāng)控制氮肥施用量等，創(chuàng)建出一個(gè)結(jié)構(gòu)合理、通風(fēng)透氣性良好的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)群體，對(duì)高溫脅迫的危害有著很好的緩解作用。有學(xué)者在田間設(shè)置了不同株行距，比較了不同情況下水稻田內(nèi)的微環(huán)境變化，結(jié)果發(fā)現(xiàn)寬行距可明顯降低田間溫度、濕度，分析其原因主要在于此種植模式下水稻群體內(nèi)透氣性更好，氣候交換更為順暢，因此在確保田間穗數(shù)充足的基礎(chǔ)上控制適宜株行距對(duì)緩解高溫?zé)岷υ斐傻奈：τ兄黠@的作用。對(duì)田間水分輕度干濕交替管理，灌漿到乳熟期保持干干濕濕，以濕為主，先灌淺水，待水自然落干后2d左右再灌水，水稻進(jìn)入黃熟期后灌淺水，之后自然落干，3～4d后再灌水，黃熟末期灌“跑馬水”，以顯著降低稻田內(nèi)水稻冠層的濕度，緩解高溫危害，提高水稻的產(chǎn)量及品質(zhì);如果遇到較長(zhǎng)時(shí)間的高溫?zé)岷Γ梢栽谒咎镩g灌深水，條件允許的情況下可以白天灌水，晚上排走，或者一直灌“跑馬水”，有很好的降溫作用，還可以對(duì)準(zhǔn)水稻植株噴水，以迅速降低穗層的溫度（一般可降低4～5℃）。控制氮肥的過(guò)量施入，避免水稻植株長(zhǎng)勢(shì)過(guò)旺，在稻田內(nèi)形成良好的微氣候條件，提高水稻植株的光合效率、蒸騰速率，降低稻田內(nèi)的溫度，減緩高溫?zé)岷?根外適當(dāng)噴施磷酸二氫鉀（0.2%）或者過(guò)磷酸鈣（3%）等溶液，以提高水稻植株的抗高溫能力;如果水稻受到較輕程度的高溫?zé)岷Γ瑸榱颂岣咚镜慕Y(jié)實(shí)率，可以在水稻破口前追施尿素45kg/hm2。此外，田間管理中還要加強(qiáng)病蟲(chóng)害的防治，尤其是紋枯病、稻飛虱、稻瘟病、稻縱卷葉螟等。

3.3 科學(xué)安排播種時(shí)間 近年來(lái)，壽縣地區(qū)的高溫一般都在7月下旬到8月上旬發(fā)生。隨著氣象部門預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)水平的不斷提高，其對(duì)天氣的預(yù)測(cè)精準(zhǔn)度越來(lái)越高，可在此基礎(chǔ)上結(jié)合水稻品種的特性等科學(xué)安排播種時(shí)間，再通過(guò)加強(qiáng)水分管理、科學(xué)施肥等健身栽培管理措施，適當(dāng)控制水稻生育階段，將水稻生育期中對(duì)溫度敏感的關(guān)鍵期與當(dāng)?shù)氐母邷貢r(shí)段錯(cuò)開(kāi)，有效緩解高溫?zé)岷Α２煌乃酒贩N生育期特性有所區(qū)別，要結(jié)合其生育期等特性確定播種時(shí)間，如生育期在138～140d的水稻品種，壽縣地區(qū)建議安排在5月5日～25日播種，生育期小于135d的水稻品種，可適當(dāng)推遲5d左右播種;如果生育期大于145d，則播期適當(dāng)提前5d左右，但水稻播種時(shí)間不能早于5月1日，亦不能遲于5月15日。

3.4 實(shí)施人工輔助授粉措施 高溫條件下水稻結(jié)實(shí)率不高的主要原因之一在于花藥開(kāi)裂受阻、柱頭花粉量不足，因此提高水稻授粉率的一個(gè)重要措施就是人工輔助授粉。高溫條件下，花藥開(kāi)裂受到阻礙，花藥散粉時(shí)間有所推后，降低了自然授粉率。人工輔助授粉過(guò)程中通過(guò)“趕粉”可讓花粉提前散落，提高柱頭的受精率。

參考文獻(xiàn)

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（責(zé)編：徐世紅）