高温胁迫下不同防御处理对水稻生长和产量的影响

张宇 许莹 黄国桂 童应祥

摘要 以水稻“96816”为试验材料，在水稻遭遇高温的孕穗期对其进行喷淋、喷施叶面肥和灌水处理，研究不同处理对水稻生长和产量的影响。结果表明，不同处理下水稻地上部干物重明显高于对照，不同处理地上部干物重由高到低依次为喷水处理、喷肥处理、灌水处理、CK;不同处理的水稻千粒重存在明显差异，千粒重由高到低依次规律为喷水处理、灌水处理、喷肥处理、CK;以产量为指标分析发现，不同处理的水稻产量依次为喷水处理、喷肥处理、灌水处理、CK。虽然不同处理都可以减轻水稻受高温的伤害，但喷水处理对水稻应对高温热害胁迫的效果要优于喷肥和灌水处理。

关键词 高温;水稻;喷水;灌水;喷肥

中图分类号 S 511文献标识码 A

文章编号 0517-6611（2019）23-0019-02

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.23.007

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Effects of Different Defense Treatments on Rice Growth and Yield under High Temperature Stress

ZHANG Yu1， XU Ying2， HUANG Guo gui1 et al

（1.Shouxian Meteorological Bureau， Shouxian， Anhui 232200;2.Agricultural Meteorological Center of Anhui Province， Hefei，Anhui 230031）

Abstract With rice variety 96816 as the research materials， we carried out spraying water， spraying fertilizer and irrigating water treatments under high temperature at rice booting stage. The effects of different treatments on rice growth and yield were researched.Results showed that the above ground dry matter weight of rice under three different treatments were significantly higher than that of the control， which were in the order of spraying water， spraying fertilizer， irrigating water and CK. There were obvious differences in 1 000-grain weight of rice under three treatments， which were in the order of spraying water， irrigating water， spraying fertilizer， CK. Based on the yield analysis， it was found that the yield of rice under three treatments was in the order of spraying water， spraying fertilizer， irrigating water and CK. Although the three treatments could alleviate the rice damage caused by high temperature， the effect of spraying water treatment was better than spraying fertilizer and irrigating water.

Key words High temperature;Rice;Spraying water;Irrigating water;Spraying fertilizer

温度是影响水稻生长和产量形成的重要气象因子之一，水稻在不同的生育期对环境温度的要求不同，适宜的温度有利于水稻的生长发育，当环境温度超过或低于其生育期最适温度要求时，就会对水稻的生长发育、产量构成及其品质造成严重影响[1-2]。目前全球气候变化已成为人类所面临的一个重大环境和科学问题，随着温室效益的增加，气温逐渐升高已成为难以逆转的趋势[3]。近年来，随着全球气温逐渐升高，异常高温天气频繁出现[4-7]。气候变暖导致极端高温的强度和频率增加，持续时间延长等[8]。从发育过程来看，高温胁迫对水稻的生长发育的影响主要表现在生殖生长期，即孕穗、抽穗扬花期[9]。处于孕穗和抽穗扬花期的水稻，遭遇连续3 d及以上日平均气温≥30 ℃且日最高气温≥35 ℃的高温热害时，水稻花粉的活力下降、结实率降低，最終对水稻产量造成损失[2]。国内外已广泛开展了高温水稻产量影响的研究，但是针对高温热害发生时的应对处理措施方面鲜见研究报道。鉴于此，笔者以水稻“96816”为试验材料，在水稻高温热害发生时以无防御处理为对照，分别进行喷水、喷施叶面肥（简称喷肥）和灌水3种处理，旨在寻求合理的防御措施，减轻高温胁迫对水稻生长发育的影响，为防御水稻高温热害提供参考和指导。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2017年5—10月在安徽省淮南市寿县国家气候观象台农业气象试验场地进行。该地土壤质地为壤土，土壤肥力中等偏上，生产力水平中等。自然状况下可以代表当地平均生产水平。

1.2 试验材料

水稻品种选择适合当地种植的“96816”良种作为试验品种。

1.3 试验方法 由于水稻孕穗和抽穗扬花期受高温胁迫敏感性最强[10-11]，且高温热害自然条件模拟难度较大，为了使水稻高溫敏感期恰遇高温，故设计试验为4个分期，移栽期分别为5月28日、6月8日、6月18日、6月28日。每个播期设3个重复小区，每个小区4块种植区，大小为4 m×5 m。不做防御处理为CK;灌水处理：高温胁迫发生时，每日10：00前完成灌水，日落后排水（灌水深度10～15 cm）;喷肥处理：高温胁迫发生时，07：00待晨露消散时喷施磷酸二氢钾;喷水处理：高温胁迫发生时，用喷雾器直接喷水进行降温。在水稻孕穗扬花期恰逢高温热害（连续4 d出现日平均气温≥30 ℃且日最高气温≥35 ℃）。处理结束后进行相关指标的测定，将植株地上部分烘干至恒重测量干物重;采用农业气象常规观测方法分析成熟期千粒重及产量等因子。

1.4 指标与测定方法 采用SPSS、Excel等软件进行相关统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同处理对水稻干物重的影响 从图1可以看出，水稻高温热害发生时3种不同处理下水稻地上部分干物重明显高于对照，其总体规律为喷水组>喷肥组>灌水组>CK。其中喷水处理地上部分干物重最高，其原因可能在于在高温气候条件下，用水直接喷雾可以有效降低温度、增加湿度，一般1次喷雾以后，田间温度可以下降4～5 ℃，田间空气相对湿度能增加10%～20%，有效时间可以持续2 h，适度降温和增加湿度可以减轻高温热害对水稻的影响;喷肥处理的地上部分干物重低于喷水处理，其原因可能是在水稻受高温胁迫影响前喷施叶面肥，可以补充水稻生长所必需的水分和营养，增加水稻对高温热害的抵抗力;灌水处理下的水稻干物重低于喷水、喷肥处理但仍高于CK，这可能因为水体的热容量比空气大的多，当日平均气温≥30 ℃或日最高气温≥35 ℃时，水温低于气温或者田面温度，水体的降温作用可以降低高温热害对水稻的影响。

从表1可以看出，喷水处理的干物重增加百分比明显高于喷肥、灌水处理;而喷肥和灌水处理水稻地上部分干物重增加百分比没有明显的优劣，表明在高温热害发生时，喷水处理对水稻应对高温热害胁迫的效果要优于喷肥、灌水处理。

2.2 不同处理对水稻产量要素的影响

从表2可以看出，喷水、喷肥和灌水处理的千粒重和产量均明显高于CK，说明在高温热害发生时，喷水、喷肥和灌水处理均可以降低水稻受高温热害的影响。但喷水处理的效果明显高于喷肥、灌水处理，说明在高温热害发生时，喷水处理水稻应对高温热害胁迫的效果要优于喷肥、灌水处理。

此外，不同处理水稻的千粒重和产量存在明显差异。其中不同处理对千粒重的影响由高到低依次为喷水处理>灌水处理>喷肥处理>CK处理。喷水处理千粒重最高，且与CK、喷肥、灌水处理差异均达到显著水平;喷肥处理的千粒重较CK高，且差异达到显著水平，较灌水处理低，没有显著差异，但与喷水处理差异达到显著水平;灌水处理的千粒重较CK高，且差异达到显著水平。

不同处理产量由高到低依次为喷水处理、喷肥处理、灌水处理、CK。喷水处理的产量最高且与CK和灌水处理差异达到显著水平，与喷肥处理差异不明显;喷肥处理的产量较CK高，且差异达到显著水平，较灌水处理低，差异不明显，灌水处理的产量高于CK，但差异不明显。由此可以看出，高温热害发生时，喷水、喷肥和灌水处理均可以减轻高温热害对水稻的影响，但喷水处理效果优于喷肥和灌水处理。

3 小结

通过研究高温热害发生时3种不同处理对水稻生长及产量的影响发现，3种处理都可以减轻水稻受高温的伤害，但减轻效果不同。在高温发生时，及时喷淋降温的效果最明显。而灌水与喷施叶面肥处理虽然可以减轻高温热害对水稻的影响，但是效果弱于喷水处理。

前人在水稻应对高温热害方面做了很多研究，但部分试验仅在化学调控方面。报道显示，高温热害发生时，喷施叶面肥可显著缓解高温热害效果[12-15]，这与该研究结论一致。王强等[16]研究表明，喷施叶面肥和清水均可以有效减轻高温热害对水稻的影响，其中喷施叶面肥的效果要优于喷施清水，这与该研究结论不同。

该试验在前人研究的基础上增加了喷水与灌水的物理调控。与化学调控相比，物理调控成本低、操作方便。根据该试验与前人的研究结果，喷水处理在降低成本的同时，可以有效缓解花期水稻高温胁迫产生的伤害，因此建议使用喷水处理。由于只有1年的试验数据，该研究结果还需要进一步的验证试验。

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