水稻抽穗开花期高温热害影响机理及其缓解技术研究进展

综述了水稻高温热害的敏感期、抽穗开花期高温热害影响机理以及水稻抽穗开花期高温热害缓解措施等方面的研究进展,讨论了当前水稻高温热害研究存在的问题,并展望了今后的研究方向。     

安徽省一季稻抽穗开花期高温热害分布规律

利用安徽省一季稻主产区1960—2014年24个气象站点逐日观测数据和1980—2007年一季稻发育期资料,采用线性趋势分析、5年滑动平均、Morlet小波分析及Arc GIS技术,分析安徽省一季稻抽穗开花期高温热害分布规律。结果表明:(1)1960—2014年安徽省一季稻主产区抽穗开花期高温热害年际变化表现为1993年后高温热害次数呈增加趋势,并且进入21世纪以来,轻度高温热害次数呈下降趋势,中度及重度高温热害发生次数增加;(2)进入21世纪后高温热害发生更为频繁,高温热害天数增加,高温热害强度增强较为明显;(3)13年时间尺度为安徽省一季稻抽穗开花期高温热害变化的第一主周期,在该尺度下高温热害发生次数将继续偏多;(4)安徽省一季稻主产区抽穗开花期各站年均高温热害发生次数、累积高温日数及累积危害积温总体而言表现为由南向北减少的空间分布格局,并且沿江地区是高温热害的多发区,因此安徽省一季稻抽穗开花期高温热害防治重点区域在沿江地区。     

长江中下游地区一季稻高温热害风险评估与区划

为探究1961-2013年长江中下游地区一季稻高温热害风险分布,根据一季稻抽穗开花期高温热害等级指标,统计逐站逐年各强度高温热害发生频次,利用Arc GIS分析高温热害空间分布,采用Morlet小波分析高温热害周期规律;设定抽穗开花期有无高温热害2种天气方案,使用ORYZA2000模型提取灾损率,进而根据灾害风险评估模型完成风险区划。结果表明:一季稻抽穗开花期高温热害分布面积为轻度中度重度,轻度、中度、重度高温热害分布面积最大省份均为湖北省;年际尺度28年为1961-2013年一季稻抽穗开花期高温热害频次的第一主周期。高温热害灾损率高值区为江苏中西部、浙江中部、安徽东南部、湖南西南部。高温热害风险高值区为湖北中南部及东北部、安徽中西部、湖南中北部。高温热害及其灾损率的空间分布不完全一致。     

基于卫星遥感与气象站数据的水稻高温热害监测和评估模型研究——以江苏、安徽为例

随着全球气候变暖,水稻高温热害的发生愈加频繁。为此,本文在前人研究成果的基础上,开展了水稻高温热害监测和评估模型研究。首先利用卫星遥感数据反演逐日最高气温和平均气温,云覆盖区域则以相应站点气温数据插值后补充,生成"卫星—插值"气温时间序列数据。同时提取水稻种植区域并判别其是否在高温热害的关键期——抽穗开花期。然后基于以上数据,依据水稻高温热害指标展开水稻高温热害监测和评估,对热害进行等级划分与统计。模型可实现任意时间点之前水稻高温热害的快速监测与评估,也可以给出全研究区域水稻全生育期总体的高温热害监测与评估结果。以江苏、安徽两省为例进行2013年夏季水稻高温热害监测和评估模型的应用,该模型达到了较好的使用效果,将有很好的应用前景。     

水稻后期防高温逼熟技术

<正>水稻在抽穗扬花至灌浆结实期往往会遭受高温热害,高温热害的受害指标是:日最高气温连续3天以上≥35℃,敏感期在水稻盛花期。实践证明,在开花期,35℃以上的高     

重庆市合川区水稻高温热害指标分析

利用1978—2004年合川区逐日气象资料及水稻产量资料,统计高温日数和高温热害次数,分析高温热害次数随时间的变化规律,并对气象产量与水稻在7月中旬至8月下旬抽穗开花期的气象因子进行相关分析,以确定水稻高温热害指标。结果表明:高温日数与高温热害次数基本吻合。总体均呈先下降、后上升、再回升的波动变化趋势,年际变化特征较明显。合川地区水稻高温热害相关指标为最高温度、风速和降水量。     

自贡市高温热害对水稻生长的影响及对策探讨

自贡地区水稻生长经常遭受高温热害的影响。介绍了自贡市水稻抽穗扬花期、灌浆结实期高温热害影响其结实的危害机理,初步分析了2017、2018年自贡稻区高温热害对该区域水稻生产影响特点。综合已有研究,提出应对水稻高温热害的防御及补救对策。     

2003年气象因素对信阳水稻产量的影响分析

从气象角度分析,2003年信阳市水稻减产的主要原因有:苗期、分蘖期、抽穗开花期、灌浆乳熟期遭受连阴雨天气及低温冷害影响;抽穗开花期遭受高温热害、中后期遭农业气象灾害衍生的病虫害的共同影响,致使水稻生育期延长、有效分蘖减少、穗粒数减少、空秕率增加、灌浆速度减慢、千粒重及品质下降。全市水稻减产30%以上。     

气候变化背景下重庆水稻高温热害发生规律研究

本文以水稻抽穗扬花与灌浆结实两个高温敏感期为切入点,确定了水稻高温热害气象指标,并划分轻、中、重度3个等级,利用重庆34个气象站48年(1961～2008年)日平均气温与日最高气温资料,分析了水稻高温热害的时空分布.结果表明:自20世纪80年代中期以来,水稻高温热害尤其是重度高温热害的发生呈上升趋势.水稻抽穗扬花期,重庆东北部、中部、西南部高温热害较重;灌浆结实期,长江河谷地区高温热害重.     

水稻后期防高温逼热技术

水稻在抽穗扬花至灌浆结实期往往会遭受高温热害,高温热害的受害指标是：日最高气温连续3天以上≥35℃,敏感期在水稻盛花期。实践证明,在开花期,35℃以上的高温持续I小时就会引起颖花的高度不育,其中已开放的花受害最大。一般要损失10％左右。严重的可达20％以上,是影响水稻高产优质的一个主要原因。可以采取以下措施进行预防。     

水稻抽穗开花期耐热性研究进展

高温是影响我国长江流域夏季中稻生产的一个重要因素,直接威胁着我国的粮食安全。本文概述了抽穗开花期高温对水稻花器官、产量、品质、生理生化等的影响,综述了水稻抽穗开花期耐热性的遗传基础和相关基因研究取得的进展,并对未来水稻耐热性的研究工作提出了一些建议。     

水稻耐热新种质R203的创制与应用

【目的】全球气候变暖导致水稻抽穗开花期受到高温热害的影响日益严重。鉴定抽穗期耐高温水稻种质,创制耐热新种质,为培育实用性耐热水稻新品种,降低高温热害对水稻生产的影响,保障中国乃至世界的粮食安全奠定基础。【方法】以广恢128（七桂早/测64//明恢63）为耐热亲本,通过杂交、复交以及系谱法,选育过程中连续多代筛选抽穗开花期处于高温阶段结实率较高且变异较小的株系,在高世代,利用人工气候室进行抽穗开花期耐热鉴定（处理盆栽于开花当天移入人工气候室,高温处理时间段为每日09:00—15:00,设置恒温38℃,15:01—次日08:59设置恒温28℃,相对湿度均为75%,处理7 d）,结合农艺性状分析方法创制水稻耐热新种质。【结果】创制的新种质R203具有较好的耐热性,在正常条件下和高温条件下都有较高的结实率（常温结实率为94.5%、高温结实率为81.9%、相对结实率为86.7%）,其对三系不育系恢复能力强,综合抗性好,稻米品质优,具有配制实际应用价值的耐热新组合的潜力。在自然高温条件下,以R203为父本、7个三系不育系为母本配制的杂交组合结实率为83.4%—99.4%,耐热性均表现较好。其中,育...     

高温影响水稻产量形成研究进展

全球气候变暖导致气温升高,极端高温出现频率增加,严重影响水稻产量。孕穗期、抽穗扬花期、灌浆结实期是水稻高温敏感时期。综述了水稻高温敏感期高温影响其产量形成的研究进展。高温影响花粉发育、花药开裂和颖花育性等, 也影响到同化物积累与转运、籽粒灌浆和淀粉合成等生理生化过程,最终导致结实率下降和产量降低。从现有研究看,结实率和籽粒产量是水稻耐热性鉴定的两个主要农艺指标。综合已有的研究,提出了遗传改良、肥水管理优化、人工辅助授粉和生长调节物质应用是减缓水稻高温伤害的可能措施。     

华南一季中晚稻育种战略与研究进展

华南一季中晚稻育种是广东省正在进行的耕作制度变革的关键。从广东6月至9月中旬的灾害性气候和我国水稻抽穗扬花期的高温热害威胁进行分析,提出了华南一季中晚稻的育种战略,并概述了华南一季中晚稻育种研究进展。     

怀化山区一季稻种植垂直气温特征分析

选择怀化地区国家气象站和部分区域自动站的气象数据,统计了多个海拔高度范围的逐旬平均气温,大至确定了该地区一季稻播种育秧、移栽分蘖、抽穗开花等关键界限气温季节分布情况。分析了水稻生长关键界限气温指标的始终日垂直特征,得到各个海拔范围一季稻种植的安全播种始日、安全齐穗终日、适用潜在生育期等,为该地区一季稻的农事安排提供参考依据。     

安徽省夏季高温发生规律及对一季稻生长的影响

[目的]通过历史气象资料分析,揭示安徽省夏季高温发生规律及对一季稻生长的影响,为水稻高温热害的防御提供科学依据。[方法]以气象地面观测资料、农作物发育期观测资料及产量结构资料为基本数据源,分析安徽省近50年来夏季高温发生规律及分布特征。针对典型年夏季高温发生特点,结合一季稻所处发育期的温度适宜指标和高温危害指标,简要分析安徽夏季高温热害对一季稻水稻生长发育的危害和对产量的影响。[结果]安徽省高温热害持续的时间与出现频次都是沿江高于江淮之间,江淮之间高于沿淮。安徽夏季高温发生时段主要集中在7月中旬至8月上旬。水稻抽穗扬花期遇到高温热害,可导致空壳率、秕谷率增加,千粒重下降。[结论]安徽省江淮地区高温热害的主要发生时段与一季稻抽穗扬花期基本吻合,可通过推迟栽插期来避免一季稻遭受高温热害。     

中籼稻抽穗期耐热性评价方法及应用研究

[目的]研究中籼稻抽穗期耐热性的评价方法及应用。[方法]以安徽省生产上推广的30个中籼稻品种为材料,采用分期播种和盆栽方式,利用温室模拟高温热害环境,在抽穗开花时期鉴定其耐热性,根据产量损失的大小,提出水稻抽穗耐热性的评价指标。[结果]根据产量损失的大小,将水稻品种的抽穗期耐热能力分为4类。耐热系数〉90%的品种为耐热品种,高温对其结实率有一定影响,但产量损失较小,在10%以下;耐热系数在80%～90%的品种为中度耐热品种,其受高温影响的产量损失在10%～20%;耐热系数在55%～80%的品种为敏感品种,其受高温影响的产量损失在20%～40%;耐热系数〈55%的品种为高度敏感品种,其受高温影响的产量损失大于40%。[结论]根据耐热性评价指标筛选出中籼2503、皖稻173和皖稻89等一批强耐热品种。     

早稻抽穗开花至成熟期气候适宜度对气候变暖与提前移栽的响应

【目的】研究1961年以来南方早稻移栽至成熟期温度变化情况,结合早稻不同移栽期,定量分析气候变暖和提前移栽对早稻抽穗开花至乳熟成熟期温度适宜度的影响和高温日数的时空变化规律。【方法】将南方早稻种植区划分为海南(区域1)、华南(区域2)、广西北部(区域3)、江南(区域4)4个区域,以候为研究尺度,计算1961—2015年4个区域早稻正常移栽、提前1候和2候移栽3种情况下的抽穗开花至乳熟成熟期的温度适宜度和高温日数,建立抽穗开花至乳熟成熟期温度适宜度评价指标,以此分析南方早稻关键生育期适宜度对气候变暖与提前移栽的响应。【结果】(1)移栽至成熟期不同区域平均温度均呈现缓慢升高的态势,倾向率在0.097℃·(10a)-1至0.192℃·(10a)-1之间;20世纪90年代为早稻抽穗至成熟期高温日数最少的年代,21世纪为最多的年代。(2)空间上来说,不同年代区域3温度适宜度最高,区域4最低;20世纪90年代温度适宜度高值区分布大于其他年代。(3)区域2、4提前移栽有利于提高早稻关键生育期的温度适宜度,同时减少高温日数;区域1中提前移栽导致高温日数增多;区域3提前移栽温度适宜度降低,但高温日数增多。(4)代表站广东梅县早稻关键生育期温度适宜度呈现"下降-升高-再下降"的特点,进入2000年后降幅明显;高温日数则呈现上升的特点;同时表明提前移栽能够提高适宜度,减少高温日数。【结论】气候变暖的背景下,华南和江南地区提前移栽有利于提高早稻抽穗开花至乳熟成熟期温度适宜度,同时降低高温日数,有效避开高温热害对早稻的影响。     

六枝特区气象因子与水稻产量关系的研究

利用六枝特区1988-2008年逐日的日照时数、降水、气温与水稻产量资料,采用对比、回归进行分析,结果显示:六枝特区的水稻产量在1988-1999年这一阶段与灌浆成熟期的日照时数成正相关,相关系数达0.79;2000-2008年水稻产量则是与拔节孕穗期和抽穗开花期的积温成正相关,相关系数分别为0.71和0.72.结果表明,六枝水稻产量在第一阶段主要取决于灌浆成熟期的日照时数,而第二阶段主要取决于拔节孕穗期与抽穗开花期积温.应根据气候的变化适时种植,确保拔节孕穗、抽穗开花处在气候高积温期.     

水稻高代回交导入系优良株系抽穗扬花期耐冷性鉴定

[目的]从水稻高代回交导入系优良株系中筛选在抽穗扬花期耐冷性强或极强的株系,为抽穗扬花期耐冷水稻品种的育成打下基础.[方法]利用人工气候室控制的低温条件,测定146份水稻高代回交导入系优良株系在抽穗扬花期经平均温度18℃低温连续处理5d后的结实率,以相对结实率为鉴定指标进行耐冷性评价.[结果]从146份高代回交导入系优良株系中鉴定出在抽穗扬花期耐冷性极强(1级)、强(3级)、中(5级)和弱(7级)的株系材料分别有3、19、89和35份,分别占供试株系材料的2.06%、13.01%、60.96%和23.97%,无耐冷性极弱(9级)的株系材料.供试材料中,以籼稻优异种质为供体的高代回交导入系材料蕴含更多抽穗扬花期耐冷基因,以桂649为背景的株系材料耐冷性强于以测253为背景的株系材料,以中农127、中农128、中农139、中农143、中农145和中农146为供体的高代回交导入系出现耐冷性强或极强株系材料的频率较高.[结论]筛选出22份具有强恢复系遗传背景且耐冷性强或极强的优良株系,可作为优良耐冷亲本在水稻耐冷育种中应用.