【摘 要】
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营养生长期低温抑制水稻生长,延长水稻生育期,从而导致水稻减产。锌是促进水稻生长的主要营养元素,并能提高其抗逆性,因此合理施锌可能是缓解低温胁迫对水稻的伤害,促进分蘖生长恢复的有效途径之一。本论文采用水培试验,设置温度(12℃与20℃),供锌浓度(0.005 mg Zn·L-1、0.01 mg Zn·L-1和0.02 mg Zn·L-1)以及供锌时间(低温前与低温后)处理,通过分析水稻生长参数、抗氧
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营养生长期低温抑制水稻生长,延长水稻生育期,从而导致水稻减产。锌是促进水稻生长的主要营养元素,并能提高其抗逆性,因此合理施锌可能是缓解低温胁迫对水稻的伤害,促进分蘖生长恢复的有效途径之一。本论文采用水培试验,设置温度(12℃与20℃),供锌浓度(0.005 mg Zn·L-~1、0.01 mg Zn·L-~1和0.02 mg Zn·L-~1)以及供锌时间(低温前与低温后)处理,通过分析水稻生长参数、抗氧化酶活性、氮代谢、激素代谢等相关指标,明确低温条件下锌对水稻低温抗性及低温后水稻分蘖生长恢复的影响,为低温年合理施锌提供理论支持。主要研究结果如下:营养生长期低温显著抑制水稻分蘖生长与养分吸收。低温使水稻叶龄与分蘖分别减少0.98片叶(P<0.05)与0.51个?株-~1(P<0.05);根系总吸收面积、根系活跃吸收面积和根系氧化力较常温处理分别降低22.97%、22.73%和17.50%,均达到差异显著水平。同时,低温降低水稻生物量以及氮与锌积累量,增加MDA的积累,并增加SOD、POD、CAT等抗氧化酶的活性。锌能有效缓解低温胁迫对水稻生长的抑制,促进分蘖恢复。增加供锌使低温胁迫下水稻分蘖增加5.54%(P<0.05),减少供锌分蘖减少4.06%(P<0.05)。低温后施锌能促进水稻生长恢复,恢复常温2周时分蘖恢复至正常水平的85.32%(P<0.05);恢复常温培养至有效分蘖临界叶龄期时,增加供锌水稻分蘖恢复至正常水平;减少供锌分蘖显著低于正常水平。恢复常温培养至有效分蘖临界期时,低温处理较常温处理相差2天,不同锌水平间无显著差异。锌能使低温胁迫下水稻的根系活力维持较高水平,进而促进养分吸收与物质积累。增加供锌显著增加低温胁迫下水稻根系总吸收面积、根系活跃吸收面积和根系氧化力。同时,水稻NR与GS活性,地上部氮积累和锌积累与正常锌浓度相比也显著增加;减少供锌GS活性减少17.65%(P<0.05),其余指标无显著差异。低温后增加供锌显著增强氮代谢,促进氮吸收,恢复常温培养2周时水稻氮积累即恢复至正常水平;减少供锌地上部氮积累减少13.62%(P<0.05)。此外,低温后增加供锌也促进锌的吸收,培养至有效分蘖临界叶龄期时水稻锌积累能够恢复至正常水平,且分蘖增加量与锌积累增加量呈极显著正相关关系(P<0.01)。锌能减轻MDA对水稻的危害,增强水稻低温抗性。低温胁迫下增加供锌使水稻MDA含量减少26.39%(P<0.05),基本维持正常水平;同时,增加供锌水稻SOD、POD与CAT等抗氧化酶活性均显著增强。减少供锌水稻MDA含量增加19.95%(P<0.05),SOD、POD和CAT活性显著降低。低温下锌能促进水稻激素合成与转运,调节激素平衡。低温促进水稻IAA与CTK积累,分蘖芽IAA与根尖CTK含量分别增加29.63%(P<0.05)和49.26%(P<0.05),但分蘖芽中CTK/IAA值降低17.42%(P<0.05)。增加供锌虽然促进低温下IAA与CTK的积累并增加CTK/IAA值,但未达到差异显著水平。低温后增加供锌增强分蘖芽中IAA与CTK合成关键基因,以及IAA转运关键基因的表达,使CTK含量增加23.27%(P<0.05),CTK/IAA值增加23.35%(P<0.05)。综上所述,锌能增强水稻低温抗性,减少低温对水稻分蘖的抑制,低温后增加供锌能促进分蘖的恢复,而供锌浓度对生育期影响较小。因此,低温年为了防止生育期延迟导致的水稻减产,应选择生育期相对较短水稻品种,同时增加锌肥施用。
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