高溫脅迫下不同防御處理對水稻生長和產量的影響

張宇 許瑩 黃國桂 童應祥

摘要?以水稻“96816”為試驗材料，在水稻遭遇高溫的孕穗期對其進行噴淋、噴施葉面肥和灌水處理，研究不同處理對水稻生長和產量的影響。結果表明，不同處理下水稻地上部干物重明顯高于對照，不同處理地上部干物重由高到低依次為噴水處理、噴肥處理、灌水處理、CK;不同處理的水稻千粒重存在明顯差異，千粒重由高到低依次規律為噴水處理、灌水處理、噴肥處理、CK;以產量為指標分析發現，不同處理的水稻產量依次為噴水處理、噴肥處理、灌水處理、CK。雖然不同處理都可以減輕水稻受高溫的傷害，但噴水處理對水稻應對高溫熱害脅迫的效果要優于噴肥和灌水處理。

關鍵詞?高溫;水稻;噴水;灌水;噴肥

中圖分類號?S?511文獻標識碼?A

文章編號?0517-6611（2019）23-0019-02

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.23.007

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Effects of Different Defense Treatments on Rice Growth and Yield under High Temperature Stress

ZHANG Yu1， XU Ying2， HUANG Guo?gui1 et al

（1.Shouxian Meteorological Bureau， Shouxian， Anhui 232200;2.Agricultural Meteorological Center of Anhui Province， Hefei，Anhui 230031）

Abstract?With rice variety 96816 as the research materials， we carried out spraying water， spraying fertilizer and irrigating water treatments under high temperature at rice booting stage. The effects of different treatments on rice growth and yield were researched.Results showed that the above?ground dry matter weight of rice under three different treatments were significantly higher than that of the control， which were in the order of spraying water， spraying fertilizer， irrigating water and CK. There were obvious differences in 1 000-grain weight of rice under three treatments， which were in the order of spraying water， irrigating water， spraying fertilizer， CK. Based on the yield analysis， it was found that the yield of rice under three treatments was in the order of spraying water， spraying fertilizer， irrigating water and CK. Although the three treatments could alleviate the rice damage caused by high temperature， the effect of spraying water treatment was better than spraying fertilizer and irrigating water.

Key words?High temperature;Rice;Spraying water;Irrigating water;Spraying fertilizer

溫度是影響水稻生長和產量形成的重要氣象因子之一，水稻在不同的生育期對環境溫度的要求不同，適宜的溫度有利于水稻的生長發育，當環境溫度超過或低于其生育期最適溫度要求時，就會對水稻的生長發育、產量構成及其品質造成嚴重影響[1-2]。目前全球氣候變化已成為人類所面臨的一個重大環境和科學問題，隨著溫室效益的增加，氣溫逐漸升高已成為難以逆轉的趨勢[3]。近年來，隨著全球氣溫逐漸升高，異常高溫天氣頻繁出現[4-7]。氣候變暖導致極端高溫的強度和頻率增加，持續時間延長等[8]。從發育過程來看，高溫脅迫對水稻的生長發育的影響主要表現在生殖生長期，即孕穗、抽穗揚花期[9]。處于孕穗和抽穗揚花期的水稻，遭遇連續3 d及以上日平均氣溫≥30 ℃且日最高氣溫≥35 ℃的高溫熱害時，水稻花粉的活力下降、結實率降低，最終對水稻產量造成損失[2]。國內外已廣泛開展了高溫水稻產量影響的研究，但是針對高溫熱害發生時的應對處理措施方面鮮見研究報道。鑒于此，筆者以水稻“96816”為試驗材料，在水稻高溫熱害發生時以無防御處理為對照，分別進行噴水、噴施葉面肥（簡稱噴肥）和灌水3種處理，旨在尋求合理的防御措施，減輕高溫脅迫對水稻生長發育的影響，為防御水稻高溫熱害提供參考和指導。

1?材料與方法

1.1?試驗地概況

試驗于2017年5—10月在安徽省淮南市壽縣國家氣候觀象臺農業氣象試驗場地進行。該地土壤質地為壤土，土壤肥力中等偏上，生產力水平中等。自然狀況下可以代表當地平均生產水平。

1.2?試驗材料

水稻品種選擇適合當地種植的“96816”良種作為試驗品種。

1.3?試驗方法?由于水稻孕穗和抽穗揚花期受高溫脅迫敏感性最強[10-11]，且高溫熱害自然條件模擬難度較大，為了使水稻高溫敏感期恰遇高溫，故設計試驗為4個分期，移栽期分別為5月28日、6月8日、6月18日、6月28日。每個播期設3個重復小區，每個小區4塊種植區，大小為4 m×5 m。不做防御處理為CK;灌水處理：高溫脅迫發生時，每日10：00前完成灌水，日落后排水（灌水深度10～15 cm）;噴肥處理：高溫脅迫發生時，07：00待晨露消散時噴施磷酸二氫鉀;噴水處理：高溫脅迫發生時，用噴霧器直接噴水進行降溫。在水稻孕穗揚花期恰逢高溫熱害（連續4 d出現日平均氣溫≥30 ℃且日最高氣溫≥35 ℃）。處理結束后進行相關指標的測定，將植株地上部分烘干至恒重測量干物重;采用農業氣象常規觀測方法分析成熟期千粒重及產量等因子。

1.4?指標與測定方法?采用SPSS、Excel等軟件進行相關統計分析。

2?結果與分析

2.1?不同處理對水稻干物重的影響?從圖1可以看出，水稻高溫熱害發生時3種不同處理下水稻地上部分干物重明顯高于對照，其總體規律為噴水組>噴肥組>灌水組>CK。其中噴水處理地上部分干物重最高，其原因可能在于在高溫氣候條件下，用水直接噴霧可以有效降低溫度、增加濕度，一般1次噴霧以后，田間溫度可以下降4～5 ℃，田間空氣相對濕度能增加10%～20%，有效時間可以持續2 h，適度降溫和增加濕度可以減輕高溫熱害對水稻的影響;噴肥處理的地上部分干物重低于噴水處理，其原因可能是在水稻受高溫脅迫影響前噴施葉面肥，可以補充水稻生長所必需的水分和營養，增加水稻對高溫熱害的抵抗力;灌水處理下的水稻干物重低于噴水、噴肥處理但仍高于CK，這可能因為水體的熱容量比空氣大的多，當日平均氣溫≥30 ℃或日最高氣溫≥35 ℃時，水溫低于氣溫或者田面溫度，水體的降溫作用可以降低高溫熱害對水稻的影響。

從表1可以看出，噴水處理的干物重增加百分比明顯高于噴肥、灌水處理;而噴肥和灌水處理水稻地上部分干物重增加百分比沒有明顯的優劣，表明在高溫熱害發生時，噴水處理對水稻應對高溫熱害脅迫的效果要優于噴肥、灌水處理。

2.2?不同處理對水稻產量要素的影響

從表2可以看出，噴水、噴肥和灌水處理的千粒重和產量均明顯高于CK，說明在高溫熱害發生時，噴水、噴肥和灌水處理均可以降低水稻受高溫熱害的影響。但噴水處理的效果明顯高于噴肥、灌水處理，說明在高溫熱害發生時，噴水處理水稻應對高溫熱害脅迫的效果要優于噴肥、灌水處理。

此外，不同處理水稻的千粒重和產量存在明顯差異。其中不同處理對千粒重的影響由高到低依次為噴水處理>灌水處理>噴肥處理>CK處理。噴水處理千粒重最高，且與CK、噴肥、灌水處理差異均達到顯著水平;噴肥處理的千粒重較CK高，且差異達到顯著水平，較灌水處理低，沒有顯著差異，但與噴水處理差異達到顯著水平;灌水處理的千粒重較CK高，且差異達到顯著水平。

不同處理產量由高到低依次為噴水處理、噴肥處理、灌水處理、CK。噴水處理的產量最高且與CK和灌水處理差異達到顯著水平，與噴肥處理差異不明顯;噴肥處理的產量較CK高，且差異達到顯著水平，較灌水處理低，差異不明顯，灌水處理的產量高于CK，但差異不明顯。由此可以看出，高溫熱害發生時，噴水、噴肥和灌水處理均可以減輕高溫熱害對水稻的影響，但噴水處理效果優于噴肥和灌水處理。

3?小結

通過研究高溫熱害發生時3種不同處理對水稻生長及產量的影響發現，3種處理都可以減輕水稻受高溫的傷害，但減輕效果不同。在高溫發生時，及時噴淋降溫的效果最明顯。而灌水與噴施葉面肥處理雖然可以減輕高溫熱害對水稻的影響，但是效果弱于噴水處理。

前人在水稻應對高溫熱害方面做了很多研究，但部分試驗僅在化學調控方面。報道顯示，高溫熱害發生時，噴施葉面肥可顯著緩解高溫熱害效果[12-15]，這與該研究結論一致。王強等[16]研究表明，噴施葉面肥和清水均可以有效減輕高溫熱害對水稻的影響，其中噴施葉面肥的效果要優于噴施清水，這與該研究結論不同。

該試驗在前人研究的基礎上增加了噴水與灌水的物理調控。與化學調控相比，物理調控成本低、操作方便。根據該試驗與前人的研究結果，噴水處理在降低成本的同時，可以有效緩解花期水稻高溫脅迫產生的傷害，因此建議使用噴水處理。由于只有1年的試驗數據，該研究結果還需要進一步的驗證試驗。

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