钾硅配施对水稻抽穗扬花期耐高温能力及抗倒伏性的影响

来源 :四川农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:William_hui
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抽穗扬花期是水稻生.长对温度和水分十分敏感的时期,此时若遭受高温胁迫,水稻的生现特性将发生很大变化,其产量会大幅度降低。本研究选用耐热性差异较大的宜香优5979(耐热型)和旌优127(热敏型)为试验材料,采用钾肥和硅配作为基肥配施,于抽穗扬花期,以自然温度为对照,设置高温胁迫(平均温度30~35℃),研究钾硅配施对抽穗扬花期高温胁迫下水稻花器官、光合特性及产量等形态及生理生化特点的变化,探讨钾硅配施对水稻抽穗扬花期耐高温能力的影响;于齐穗后22 d测定茎秆抗折力和茎鞘理化性质及于成熟期测定干物重、茎鞘全钾和Si02含量,研究钾硅配施对物质积累与转运、茎鞘理化性质和抗倒伏能力的影响。主要结果如下:1.高温胁迫条件下,花药开裂受阻,花粉活力降低,结实率下降,花药可溶性蛋白含量降低,花药热稳定蛋白含量上升,不同品种间存在显著的差异。耐热品种宜香优5979的花药形态、开裂率、直径不仅显著高于旌优127,而且还具有较高的可溶性蛋白含量和热稳定蛋白含量,且在高温胁迫下可溶性蛋白含量降幅比旌优127低11.22%、热稳定蛋白含量增幅较旌优127高17.55%;施钾处理的花药形态、直径、活力及可溶性蛋白含量、热稳定蛋白含量均高于施硅处理,且钾硅配施中,水稻的花药形态、直径、活力及可溶性蛋白含量、热稳定蛋白含量以 D2(钾肥1.12g·pot-1,硅肥1.12g·pot-1)处现最高,D1(钾肥 1.68g·pot-1,硅肥0.56 g·pot-1)次之。钾硅肥的合理配施提高了花药中的可溶性蛋白含量和热稳定蛋白含量,增强了水稻花器官耐高温逆境的能力。2.水稻剑叶受高温胁迫影响光合作用能力会减弱。高温胁迫后,叶绿素a、b含量量及光合关键酶Rubisco酶及Mg2+-ATP和Ca2+-ATP酶活性都随胁迫时间延长出现明显下降的趋势,宜香优5979的叶绿素a、b含量、Rubisco酶及Mg2+-ATP和 Ca2+-ATP 酶活性比旌优 127 分别高 15.79%、21.48%、14.78%、30.88%、39.38%,且降幅比旌优127分别低3.20%、7.35%、6.55%、19.93%、25.61%;不同钾硅处理中,光合作用能力为施钾处现>施硅处理>不施钾硅处理,其中以钾硅配施的D2处理光合作用能力减弱最慢且最强;在高温处现结束恢复向然状态后,叶绿素a、b含量、Rubisco酶及Mg2+-ATP和Ca2+-ATP酶活性呈持续卜降趋势。说明受高温影响后,耐热品种比热敏品种较为钝感。高温促进了水稻剑叶的衰老,而钾通过影响光合能力和光和系统的活性来影响光合作用,提高了光合磷酸化的效率,形成了更多的ATP,为植物体提供能源并促进物质代谢及合成蛋白质,硅在高温胁迫时降低叶片温度,稳定叶绿体的类囊体膜,而钾硅肥适量配合施用可延缓植株衰老、保持较高的光合特性,可在一定程度上降低高温对作物生长产生的负面影响,从而提高水稻在高温下的抗热能力。3.高温胁迫使水稻千粒重、结实率、每穗实粒数下降,并引起产量大幅降低。宜香优5979和旌优127受高温影响后产量分别下降了 8.04%、12.00%,宜香优5979的产量仍较旌优127高8.98%;各钾硅处理中产量由高到低分别是D2(钾肥1.l2g.pot-1,硅肥1.12g·pot-1)处理最高,D1(钾肥1.68 g·pot-1,硅肥 0.56g.pot1)、CK1(钾肥 1.12g·pot-1,硅肥0g·pot-1)、D3(钾肥0.56g·pot-1,硅肥1.68g-potf1)、CK2(钾 0g·pot-1 硅肥1.l2g-potf1)、CKO(未施钾肥和硅肥),且上述各处理产量比自然条件下分别下降了 0.92%、3.11%、12.22%、10.27%、14.34%、21.93%。说明不同耐热型品种的产量有显著的差异,耐热型品种受高温的影响小于热敏型品种,且耐热型品种的穗粒数及千粒重均较高;钾硅肥对产量的影响由大到小分别为施钾处理>施硅处理>不施钾硅处理,即钾肥的作用大于硅肥大于不施钾硅肥,其中以钾硅配合施用的D2、D1处现在经历高温胁迫后产量降幅较低。4.水稻品种间的抗倒伏能力差异显著,宜香优5979的抗倒伏能力显著高于旌优127。钾肥对水稻植株抗倒伏能力的影响大于硅肥,且硅肥过多不利于水稻对硅、钾肥的吸收及抗倒伏能力的提高。齐穗期和成熟期茎鞘干物质量、成熟期生物量及茎鞘理化性质与水稻抗倒伏能力关系密切。不同钾硅处理下,未施钾处现(CK2,钾0 kg·hm-2,硅100 kg·hm-2)抗倒伏能力最差,少施钾肥处理(D3,钾50kg·hm-2,硅150kg·hm-2)倒伏风险较大;而D1、D2处理齐穗期和成熟期茎鞘干物质量始终保持在较高水平,优化了节问配置,并显著增加了基部节间的物理强度、茎鞘中Si02和全钾含量,增强了植株抗倒伏能力。
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