高温对抽穗开花期至灌浆结实期水稻源库特性的影响

以超级杂交稻组合天优998为材料,通过人工气候箱模拟高温胁迫,于抽穗开花期至灌浆结实期的不同生育阶段(抽穗期、乳熟期、蜡熟期和黄熟期)分别对其进行不同程度(日最高气温分别为32、35、38、40和42℃,日较差为6℃)的高温处理,以研究高温对超级杂交稻源库特性的影响.结果表明,高温胁迫下,剑叶SOD酶和POD酶活性逐渐下降,MDA含量逐渐上升,光合活性降低,蜡熟期和黄熟期尤为严重.另外,高温胁迫导致水稻结实率下降,籽粒可溶性糖和可溶性蛋白含量上升,其中以抽穗期籽粒以及乳熟期中下部籽粒的变幅最大.抽穗期和乳熟期剑叶显著受损的日最高温度为38℃,籽粒则为35℃;而35℃以上处理主要使蜡熟期和黄熟期剑叶光合能力显著降低,对籽粒影响不大.这表明抽穗期和乳熟期日最高温度38℃以上对水稻的源和库影响均较大,但在蜡熟期和黄熟期主要影响剑叶光合活性.     

灌浆结实期高温对早稻产量和品质的影响

为了研究灌浆结实期高温对水稻产量和品质的影响,本研究采用桶栽方式,于2010年和2011年在人工气候箱分别对乳熟期和蜡熟期的超级杂交稻组合天优998进行连续5 d的高温处理,日最高温度分别设定为32℃、35℃、38℃、40℃和42℃,日较差为6℃,另设自然条件下正常生长的水稻为对照。结果表明,高温对水稻每丛穗数、每穗总粒数和糙米率无显著影响;随着日最高温度的升高,水稻结实率和千粒重降低,产量下降,精米率和整精米率降低;垩白粒率和垩白度明显增加;当日最高温度达35℃以上时,水稻产量和品质显著下降,尤其是乳熟期比蜡熟期受到的影响更为严重;乳熟期至蜡熟期连续高温对水稻产量和品质的影响较单一阶段要大。     

抽穗期和乳熟期高温对水稻剑叶理化特性以及产量和品质的影响

为了研究高温影响水稻剑叶的生理生化机制,给防御水稻高温危害提供参考,本研究以超级杂交稻组合天优998为材料,盆栽条件下用人工气候箱分别对处于抽穗期和乳熟期的水稻进行连续5d的高温处理,日最高气温分别为32℃、35℃、38℃、40℃和42℃,日较差为6℃,以自然条件下正常生长的水稻为对照。结果表明:经高温处理后水稻剑叶生理生化指标均发生了变化。随着日最高温度的升高,超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)酶活性逐渐降低,可溶性蛋白和脯氨酸含量升高;丙二醛(MDA)含量和相对离子渗透率上升。水稻结实率和千粒重下降;精米率和整精米率下降,而垩白米率和垩白度增大。除可溶性糖之外,不同高温处理后抽穗期和乳熟期剑叶生理生化指标与水稻产量和品质相关性均较好。抽穗期和乳熟期剑叶受38℃影响后显著受损,日最高温度为35℃时产量和品质已显著下降。     

节水灌溉、树脂包膜尿素和脲酶/硝化抑制剂对双季稻温室气体减排的协同作用

【目的】研究薄浅湿晒节水灌溉技术的减排增产效果及其与新型氮肥和添加剂的协同作用,提出增产与减排双赢的水氮管理措施。【方法】以江汉平原双季稻为研究对象,设置4种不同水氮管理措施:1普通尿素+常规灌溉(U+CI),作为对照(CK);2普通尿素+薄浅湿晒节水灌溉(U+SI);3树脂包膜控释尿素+薄浅湿晒节水灌溉(CRU+SI);4碧晶尿素(含0.5%硝化抑制剂2-氯-6-三氯甲基吡啶)+氢醌+薄浅湿晒节水灌溉(NU+HQ+SI)。采用静态箱-气象色谱法进行稻田温室气体连续监测,分析不同水氮管理措施的CH_4和N_2O排放量、基于CH_4和N_2O的综合温室效应。水稻收获后统计产量,计算各处理单位产量的排放量(GHGI)。【结果】薄浅湿晒节水灌溉有效抑制了特别是水稻生育后期的CH_4排放峰,导致早稻和晚稻U+SI处理的CH_4排放量极显著地小于U+CI处理(P0.01),且晚稻的减排幅度更大。节水灌溉条件下,施用树脂包膜控释尿素、碧晶尿素混施氢醌比普通尿素进一步减少CH_4排放量,CRU+SI和NU+HQ+SI处理的两季水稻CH_4排放总量分别是U+SI处理的60%和73%。薄浅湿晒节水灌溉促进了稻田N_2O的排放,早稻和晚稻U+SI处理的N_2O排放量分别比U+CI处理显著增加了34%和39%(P0.05)。节水灌溉条件下,相比普通尿素,碧晶尿素混施氢醌、树脂包膜控释尿素处理的N_2O排放量呈现减少的趋势,尤其以碧晶尿素混施氢醌处理的控制效果更好。综合早稻和晚稻2个季节,薄浅湿晒节水灌溉下CH_4和N_2O排放此消彼长,但CH_4减排量大于N_2O增排量。总体而言,薄浅湿晒节水灌溉具有减少稻田综合温室效应的作用,减排效果视不同氮肥种类而不同,以树脂包膜控释尿素的减排效果最高为49%,其次为碧晶尿素混施氢醌,减排幅度达46%,普通尿素最低为28%。同时,施用树脂包膜控释尿素、碧晶尿素混施氢醌更有利于增加水稻产量,降低排放强度。【结论】薄浅湿晒节水灌溉具有减排稳产的良好效果,薄浅湿晒节水灌溉结合施用树脂包膜控释尿素和添加脲酶/硝化抑制剂能进一步增加水稻产量和减少稻田温室气体排放,可作为水稻生产减排增效的推广技术。