开花灌浆期低温胁迫对水稻产量形成的影响研究【字数:11355】
目录
摘要1
关键词1
Abstract2
Key words2
引言4
1 材料与方法5
1.1 试验设计 5
1.2 气象数据 6
1.3 测定项目与方法7
1.3.1 器官干物质7
1.3.2 群体光合速率7
1.3.3 产量及产量构成因素7
1.4 统计分析 7
2 结果与分析7
2.1 开花期灌浆期低温胁迫对水稻冠层光合的影响7
2.2 开花期灌浆期低温胁迫对水稻地上部干物质积累和分配的影响9
2.3 开花期灌浆期低温胁迫对水稻产量及构成因素的影响9
2.4 开花期灌浆期低温胁迫对水稻不同穗位千粒重的影响12
2.5 开花期灌浆期低温胁迫对水稻不同穗位结实率的影响13
2.6 开花期低温胁迫对水稻结实率影响的敏感性分析15
3 讨论 16
致谢18
参考文献19
开花灌浆期低温胁迫对水稻产量形成的影响研究
摘 要
水稻是我国主要粮食作物之一,确保水稻高产稳产对于保障国家粮食安全起着关键作用。随着全球气候变暖,极端气候事件频发,低温冷害给水稻安全生产带来极大风险,尤其是在生殖生长阶段,水稻生长发育和产量形成对低温尤为敏感。本研究于2019年以两个耐寒性不同的水稻品种南粳46(低温敏感型)和淮稻5号(耐低温型)为材料进行桶栽试验,于开花期和灌浆期分别移至人工气候室进行低温处理,设置4个不同的温度梯度 (Tmax/Tmin):T1(27/21)℃、T2(23/17)℃、T3(19/13)℃、T4(15/9)℃,低温处理持续时间为D1(3天)、D2(6天)、D3(9天),每天的温度符合自然环境下的温度日变化规律。结果表明:持续时间超过3天的低温胁迫显著降低了水稻冠层光合速率,随低温水平的降低和持续时间的增加,水稻冠层CO2净吸收速率下降幅度越大,最终导致地上部总干物质积累量降低。低温胁迫主要通过降低茎秆干物质向穗部的转运和穗部干物质累积最终影响产量。开花期低温胁迫对产量的影响大于灌浆期,低温 *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: ¥351916072¥
敏感型品种(南粳46)在低温胁迫下的产量损失大于耐低温型品种(淮稻5号)。与T1处理相比,南粳46在开花期T4温度处理9天下其单穗产量降低了72.7%,而淮稻5号在相同处理下仅降低了30.7%;灌浆期低温胁迫对单穗产量没有显著影响。在产量构成因素方面,开花期持续3天以上的低温胁迫会显著降低结实率,与T1处理相比,南粳46在开花期T4温度处理9天下其结实率降低了降低了81.9%,而淮稻5号在相同处理下则降低了38.4%;不同穗位相比较发现低温胁迫对淮稻5号上部穗位的结实率影响最大,与T1处理相比,淮稻5号在开花期T4温度处理9天下其上、中、下部穗位结实率分别降低了46.4%、42.3%、38.7%,但南粳46则对下部穗位的结实率影响最大与T1处理相比,南粳46在开花期T4温度处理9天下其上、中、下部穗位结实率分别降低了75.8%、84.0%、86.9%。;敏感性分析发现开花期低于23℃的低温胁迫才会对南粳46结实率产生影响,=淮稻5号则在开花期温度降到20℃以下时才会对结实率产生影响;而灌浆期低温胁迫主要在处理期间影响穗部干物质累积以及营养器官的干物质向穗部转运,南粳46和淮稻5号在灌浆期T4温度处理9天后穗部干物质相对于T1分别降低了87.9%和46.4%。但在处理结束后,穗部干物质的累积及转运得到恢复,成熟期的单穗产量及产量结构差异均较小;在千粒重和穗粒数方面则不论是在整穗还是不同穗位上,开花期和灌浆期不同温度水平和持续时间的低温对其影响均不显著。本研究结果将为我国气候变化背景下的水稻安全生产管理、耐寒性品种选育等提供指导,对确保我国及全球粮食安全生产具有极其重要的意义。
引言
水稻(Oryza sativa L.)在世界范围内广泛种植,全球每年生产六亿吨大米,为世界一半以上的人口提供食物,同时水稻也是我国重要的粮食作物,全国65%以上的人口以稻米为主食,因此确保水稻高产稳产对于保障国家粮食安全起着关键作用。全球气候变暖导致气候波动增强,极端温度事件频发,进而对农作物生产和全球粮食安全产生重大影响[1]。研究表明,低温冷害和高温热害是我国水稻种植区的主要气象灾害[2]。随着全球气候变暖,我国极端低温和高温的温度水平都有所上升,异常低温出现的频率也有所降低,但有研究表明极端低温出现的频率与程度降低主要发生在五至六月份,八月份极端低温出现的频率与程度几乎没有发生显著变化[3],而八月份我国大部分水稻种植区正处于孕穗或开花的关键生育期,因此即使在全球变暖的大背景下,低温胁迫仍将是部分地区制约水稻生产力的主要因素,特别是在高海拔和高纬度地区,包括中国东北部和日本北部部分地区等。统计资料表明,世界每年约有15 Mha水稻遭受冷害[4]。苗期和生殖期的低温胁迫都会显著影响水稻生长发育,导致生长缓慢,抽穗延迟,结实率降低等,进而导致明显的减产[5]。有研究表明,低温导致水稻每年约10%的产量损失[6]。因此,迫切需要明确关键生育期低温胁迫对水稻生长发育和产量形成的影响。
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