论文部分内容阅读
文章编号： 1005-2690（2018）10-0108-02 中图分类号： S511 文献标志码： B
摘 要：高温热害是限制湖北水稻生长的因子之一。概述了湖北高温热害发生规律，高温对水稻产量、品质、生理特性的影响和高温热害应对措施的研究进展，以期为湖北水稻抗高温栽培提供参考依据。
关键词：高温热害;水稻;影响;防御措施
湖北省位于长江中游，是我国水稻的主要产区之一，水稻的种植面积占粮食播种面积的50%以上。随着全球气温的上升，湖北省频繁出现高温天气，高温热害成为影响水稻产量和稻米品质的限制因子之一。2003年夏天，湖北省大部分地区出现了37～39 ℃的高温天气，甚至达到40 ℃以上，50万hm2左右水稻产量受到不同程度的损失。因此一些专家就高温对湖北省水稻的影响及水稻热害形成机理作出大量研究，对水稻稳产高产具有深远意义。
1 湖北省夏季高温发生规律
水稻是喜温作物，需要在适宜的温度范围内才能正常生长，若生长期遭遇35 ℃以上高温，则会对水稻造成高温热害。湖北省按照高温热害发生频率划分为3个区域：鄂东南、三峡河谷频发区，7月下旬热害多且持续时间长，多为重度热害，该区以种植双季稻为主，热害影响早稻的抽穗开花和灌浆结实;江汉平原少发区，热害少且持续时间短，多为轻度热害，热害最大风险期同样为7月下旬，对中稻影响最大;鄂东北、鄂西（除三峡河谷以外）偶发区，热害程度介于前两者之间，该区为单季水稻种植区，热害多发生于7月下旬至8月上旬，对中稻抽穗开花和灌浆结实不利[1]。
2 高温对水稻产量品质的影响及生理机制
水稻孕穗期至抽穗扬花期为高温热害最敏感的时期，灌浆结实期为次敏感期。水稻孕穗期遭遇高温胁迫会降低每穗颖花数、结实率、粒重;开花期高温热害会导致花粉活力降低、花粉管开裂受阻和花粉萌发率降低，导致水稻产量损失;结实早期高温会导致产量损失和稻米品质下降。高温影响水稻的生理机制，国内外学者做了大量深入的研究，结果表明，高温热害之所以引起水稻产量减少和品质降低，是因为水稻遭受高温热害后植株内抑制型激素增加、促进型激素减少、抗氧化系统减弱、活性氧增加、光合面积减小、光合速率降低、光合时间缩短。
3 应对高温热害的防御措施研究及应用
湖北省的高温热害多集中于7月下旬至8月上旬，根据湖北省不同区域热害的发生特点，通过调整水稻播期达到缓解或避开高温热害的目的。如鄂东地区高温热害最大风险期在7月下旬，则可选用在6月中旬前齐穗的早熟品种，使水稻的抽穗灌浆期避开高温风险期，从而保证水稻产量和品质的稳定。对于广泛种植的中稻，既要确保在8月上旬抽穗扬花期避开热害风险，又要保证水稻生长获得充足的热量，应将习惯播种的杂交中稻的播期由4月中、下旬向后推迟[2]。除此之外，还可以考虑从品种选育、栽培措施、化学调控等不同层面来应对水稻高温伤害。
3.1 培育优良品种
不同水稻品种的耐热性存在差异，在高温条件下耐热品种会保持较高花粉活力、花粉萌发率、结实率、游离脯氨酸含量、热稳定蛋白含量以及内源激素含量，使耐热水稻品种的产量损失减少。因此，可以通过常规育种、分子标记辅助育种对水稻品种的耐热性进行遗传改良，选育出产量和品质稳定的耐热品种。国外有学者将野生稻的早花基因EMF导入水稻，使水稻在早上提前开花，避开高温时段，有效减少了高温热害造成的结实率降低。
3.2 适宜热锻炼
热锻炼是指将植物置于适当的高温条件下生长一段時间，从而引起体内各种生理生化的变化，使其能够抵抗所遭受的高温伤害。研究表明，热锻炼可以诱导植物体内热激蛋白和相关酶类表达基因上调，提高细胞膜的稳定性和抗氧化酶活性，因此可以通过热锻炼来提高水稻品种的耐热性。
3.3 做好肥水管理
良好的田间管理对水稻抵抗高温伤害很有帮助。水稻遭遇高温时，及时对稻田进行深灌水，可以有效降低水稻冠层温度，减轻高温伤害;水稻在高温胁迫条件下，可以适当增施穗肥和氮肥后移，减轻高温对水稻产量和品质的影响;在高温热害期间喷施NaB4O7·10H2O和KH2PO4混合溶液1 137.75 kg/hm2，其中NaB4O7·10H2O浓度为0.13%， KH2PO4浓度为0.99%，可提高水稻授精能力，最终使水稻结实率提高8.45%，增加稻谷产量1 120 kg/hm2。
3.4 外源调节
植物生长类调节物质对植物生长具有重要调节作用。研究表明，外源调节物质对水稻的逆境伤害具有缓解作用。研究表明，外源100 μmol/L水杨酸可以缓解高温对水稻颖花育性的不利影响;高温条件下喷施0.005 mg/L油菜素内酯，可使水稻幼苗活性氧保护酶系统活性增加，有效减轻高温对幼苗的伤害;1 mmol的亚精胺能通过作为有效活性氧清除剂和膜的稳定剂，减缓高温对减数分裂期水稻叶片衰老的加剧作用。
4 展望
目前国内外有大量关于高温热害对产量、品质的影响及补救措施的研究，但是关于高温热害预报预警的研究还不多。因此，一方面要加强耐热品种的选育，另一方面综合气象学、生态学、栽培学等多学科力量，结合不同地区实际，进行高温热害或者其他灾害的预报预警系统建立的研究，为预防灾害提供有力支撑。
参考文献：
[ 1 ] 段骅，杨建昌.高温对水稻的影响及其机制的研究进展[J].中国水稻科学，2012，26（04）：393-400.
[ 2 ] 陈升孛.湖北省水稻热害与夏季冷害变化规律及防御对策研究[D].武汉：华中农业大学，2012.
摘 要：高温热害是限制湖北水稻生长的因子之一。概述了湖北高温热害发生规律，高温对水稻产量、品质、生理特性的影响和高温热害应对措施的研究进展，以期为湖北水稻抗高温栽培提供参考依据。
关键词：高温热害;水稻;影响;防御措施
湖北省位于长江中游，是我国水稻的主要产区之一，水稻的种植面积占粮食播种面积的50%以上。随着全球气温的上升，湖北省频繁出现高温天气，高温热害成为影响水稻产量和稻米品质的限制因子之一。2003年夏天，湖北省大部分地区出现了37～39 ℃的高温天气，甚至达到40 ℃以上，50万hm2左右水稻产量受到不同程度的损失。因此一些专家就高温对湖北省水稻的影响及水稻热害形成机理作出大量研究，对水稻稳产高产具有深远意义。
1 湖北省夏季高温发生规律
水稻是喜温作物，需要在适宜的温度范围内才能正常生长，若生长期遭遇35 ℃以上高温，则会对水稻造成高温热害。湖北省按照高温热害发生频率划分为3个区域：鄂东南、三峡河谷频发区，7月下旬热害多且持续时间长，多为重度热害，该区以种植双季稻为主，热害影响早稻的抽穗开花和灌浆结实;江汉平原少发区，热害少且持续时间短，多为轻度热害，热害最大风险期同样为7月下旬，对中稻影响最大;鄂东北、鄂西（除三峡河谷以外）偶发区，热害程度介于前两者之间，该区为单季水稻种植区，热害多发生于7月下旬至8月上旬，对中稻抽穗开花和灌浆结实不利[1]。
2 高温对水稻产量品质的影响及生理机制
水稻孕穗期至抽穗扬花期为高温热害最敏感的时期，灌浆结实期为次敏感期。水稻孕穗期遭遇高温胁迫会降低每穗颖花数、结实率、粒重;开花期高温热害会导致花粉活力降低、花粉管开裂受阻和花粉萌发率降低，导致水稻产量损失;结实早期高温会导致产量损失和稻米品质下降。高温影响水稻的生理机制，国内外学者做了大量深入的研究，结果表明，高温热害之所以引起水稻产量减少和品质降低，是因为水稻遭受高温热害后植株内抑制型激素增加、促进型激素减少、抗氧化系统减弱、活性氧增加、光合面积减小、光合速率降低、光合时间缩短。
3 应对高温热害的防御措施研究及应用
湖北省的高温热害多集中于7月下旬至8月上旬，根据湖北省不同区域热害的发生特点，通过调整水稻播期达到缓解或避开高温热害的目的。如鄂东地区高温热害最大风险期在7月下旬，则可选用在6月中旬前齐穗的早熟品种，使水稻的抽穗灌浆期避开高温风险期，从而保证水稻产量和品质的稳定。对于广泛种植的中稻，既要确保在8月上旬抽穗扬花期避开热害风险，又要保证水稻生长获得充足的热量，应将习惯播种的杂交中稻的播期由4月中、下旬向后推迟[2]。除此之外，还可以考虑从品种选育、栽培措施、化学调控等不同层面来应对水稻高温伤害。
3.1 培育优良品种
不同水稻品种的耐热性存在差异，在高温条件下耐热品种会保持较高花粉活力、花粉萌发率、结实率、游离脯氨酸含量、热稳定蛋白含量以及内源激素含量，使耐热水稻品种的产量损失减少。因此，可以通过常规育种、分子标记辅助育种对水稻品种的耐热性进行遗传改良，选育出产量和品质稳定的耐热品种。国外有学者将野生稻的早花基因EMF导入水稻，使水稻在早上提前开花，避开高温时段，有效减少了高温热害造成的结实率降低。
3.2 适宜热锻炼
热锻炼是指将植物置于适当的高温条件下生长一段時间，从而引起体内各种生理生化的变化，使其能够抵抗所遭受的高温伤害。研究表明，热锻炼可以诱导植物体内热激蛋白和相关酶类表达基因上调，提高细胞膜的稳定性和抗氧化酶活性，因此可以通过热锻炼来提高水稻品种的耐热性。
3.3 做好肥水管理
良好的田间管理对水稻抵抗高温伤害很有帮助。水稻遭遇高温时，及时对稻田进行深灌水，可以有效降低水稻冠层温度，减轻高温伤害;水稻在高温胁迫条件下，可以适当增施穗肥和氮肥后移，减轻高温对水稻产量和品质的影响;在高温热害期间喷施NaB4O7·10H2O和KH2PO4混合溶液1 137.75 kg/hm2，其中NaB4O7·10H2O浓度为0.13%， KH2PO4浓度为0.99%，可提高水稻授精能力，最终使水稻结实率提高8.45%，增加稻谷产量1 120 kg/hm2。
3.4 外源调节
植物生长类调节物质对植物生长具有重要调节作用。研究表明，外源调节物质对水稻的逆境伤害具有缓解作用。研究表明，外源100 μmol/L水杨酸可以缓解高温对水稻颖花育性的不利影响;高温条件下喷施0.005 mg/L油菜素内酯，可使水稻幼苗活性氧保护酶系统活性增加，有效减轻高温对幼苗的伤害;1 mmol的亚精胺能通过作为有效活性氧清除剂和膜的稳定剂，减缓高温对减数分裂期水稻叶片衰老的加剧作用。
4 展望
目前国内外有大量关于高温热害对产量、品质的影响及补救措施的研究，但是关于高温热害预报预警的研究还不多。因此，一方面要加强耐热品种的选育，另一方面综合气象学、生态学、栽培学等多学科力量，结合不同地区实际，进行高温热害或者其他灾害的预报预警系统建立的研究，为预防灾害提供有力支撑。
参考文献：
[ 1 ] 段骅，杨建昌.高温对水稻的影响及其机制的研究进展[J].中国水稻科学，2012，26（04）：393-400.
[ 2 ] 陈升孛.湖北省水稻热害与夏季冷害变化规律及防御对策研究[D].武汉：华中农业大学，2012.