蔣授文,艾天成,徐容容 (長(zhǎng)江大學(xué)農(nóng)學(xué)院,湖北 荊州 434025)
水稻 (Oryza sativa)原產(chǎn)于亞洲熱帶地區(qū),是我國(guó)的主要糧食作物之一[1]。光照是制約農(nóng)作物產(chǎn)量及其品質(zhì)的限制因子,是植物進(jìn)行光合作用的能量來(lái)源,對(duì)作物生長(zhǎng)及產(chǎn)量形成起著無(wú)可替代的作用[2]。我國(guó)長(zhǎng)江中、下游地區(qū)在水稻生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中常因光強(qiáng)過(guò)高造成光合作用的光抑制,而每隔2~3a又會(huì)因連綿陰雨天氣造成的持續(xù)低光強(qiáng)導(dǎo)致水稻大幅減產(chǎn)[3-4]。
光照是水稻進(jìn)行光合作用的動(dòng)力,也是水稻生長(zhǎng)的能量來(lái)源,水稻產(chǎn)量的高低取決于光合物質(zhì)生產(chǎn)能力、光合同化產(chǎn)物的運(yùn)轉(zhuǎn)和分配[5];而水稻籽粒灌漿物質(zhì)主要來(lái)自于抽穗后的光合同化物和抽穗前積累于莖鞘中的臨時(shí)性貯存碳水化合物[6]。對(duì)水稻各生育期而言,抽穗至成熟期的光照條件對(duì)于產(chǎn)量的形成至關(guān)重要,此期的弱光天氣對(duì)水稻產(chǎn)量有很大影響。
秦建權(quán)等[7]研究發(fā)現(xiàn),齊穗后進(jìn)行遮光處理較對(duì)照 (不遮光)所有供試品種 (組合)的產(chǎn)量均出現(xiàn)了不同程度的下降,其中超級(jí)雜交稻品種 (組合)的下降幅度最大,達(dá)53.1%,可知超級(jí)雜交稻的產(chǎn)量穩(wěn)定性遠(yuǎn)低于其他類型品種。符冠富等[8]對(duì)水稻灌漿期遮光的研究結(jié)果表明,弱光逆境嚴(yán)重影響水稻籽粒的生長(zhǎng),籽粒的最終粒質(zhì)量、最大灌漿速率均隨遮光強(qiáng)度的增加而減小,而結(jié)實(shí)率和千粒重顯著降低。鄧飛等[9]對(duì)不同生育時(shí)期遮光對(duì)水稻的生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量影響進(jìn)行相關(guān)研究得出了相同的結(jié)論。
因此,水稻全生育期中,光照充足是高產(chǎn)的必要條件,弱光條件在水稻任何生育時(shí)期都會(huì)抑制產(chǎn)量的形成,且越到生育后期尤其是開(kāi)花齊穗后對(duì)產(chǎn)量的影響越大。
供試水稻品種 (系)有甬優(yōu)8號(hào)、Y兩優(yōu)2號(hào)、S品8和S品29。試驗(yàn)地點(diǎn)在長(zhǎng)江大學(xué)農(nóng)學(xué)院教學(xué)實(shí)習(xí)基地。
在各水稻品種 (系)齊穗當(dāng)天 (8月15日)、齊穗后第11天 (8月25日)、齊穗后第21天 (9月5日)開(kāi)始進(jìn)行套袋遮光處理,分別采用長(zhǎng)25cm、寬10cm的80g/m2的牛皮紙袋套住穗部,同時(shí)在其附近找一株長(zhǎng)勢(shì)基本一致的穗子作為對(duì)照,并做相應(yīng)的標(biāo)記,各20穗。9月16日遮光結(jié)束時(shí)將其穗子收回,測(cè)定稻穗的穗長(zhǎng)、穗粒數(shù)、穗粒重和千粒重。
由表1可知,水稻穗部遮光處理與對(duì)照比較,單穗產(chǎn)量有不同幅度的下降,減產(chǎn)6.36%~32.44%,平均減產(chǎn)21.95%。齊穗當(dāng)日處理減產(chǎn)幅度最大,平均減產(chǎn)25.86%。各處理按減產(chǎn)幅度排序?yàn)辇R穗當(dāng)日>齊穗后第21天>齊穗后第11天。穗部遮光處理的穗部產(chǎn)量受水稻品種的影響,各品種(系)減產(chǎn)幅度排序?yàn)閅兩優(yōu)6號(hào)>S品8>甬優(yōu)8號(hào)>S品29,S品29表現(xiàn)出較耐穗部遮光,而Y兩優(yōu)6號(hào)穗部對(duì)光照較為敏感。
表1 穗部遮光水稻的單穗產(chǎn)量
由表2可知,水稻穗部遮光處理與對(duì)照比較,千粒重有不同幅度的下降,降低幅度在0.49%~14.91%之間,平均降低6.38%。齊穗當(dāng)日處理千粒重降低幅度最大,平均降低12.19%。各處理按千粒重降低幅度排序?yàn)辇R穗當(dāng)日>齊穗后第11天>齊穗后第21天。穗部遮光處理的千粒重受水稻品種(系)的影響較大,各品種 (系)千粒重降幅排序?yàn)閅兩優(yōu)6號(hào)>S品29>S品8>甬優(yōu)29號(hào)。
表2 穗部遮光處理的千粒重
由表3可知,水稻穗部遮光處理與對(duì)照比較,穗長(zhǎng)有大幅度的下降,降低幅度6.35%~31.95%之間,平均降低17.12%。齊穗后第21天處理穗長(zhǎng)降低幅度最大,平均降低19.78%。各處理按穗長(zhǎng)降低幅度排序?yàn)辇R穗后第21天>齊穗后第11天>齊穗當(dāng)日。穗部遮光處理的穗長(zhǎng)受水稻品種 (系)的影響較大,各品種 (系)穗長(zhǎng)降幅排序?yàn)閅兩優(yōu)6號(hào)>S品8>甬優(yōu)8號(hào)>S品29。
表3 穗部遮光處理的穗長(zhǎng)
由表4可知,水稻穗部遮光處理與對(duì)照比較,穗粒數(shù)有較大幅度的下降,降低幅度3.50%~22.20%之間,平均降低19.32%。齊穗后第21天處理穗粒數(shù)降低幅度最大,平均降低14.43%。各處理按穗粒數(shù)降低幅度排序?yàn)辇R穗后第21天>齊穗當(dāng)日>齊穗后第11天。各品種 (系)穗粒數(shù)降幅排序?yàn)轲畠?yōu)8號(hào)>S品29>Y兩優(yōu)6號(hào)>S品8。
表4 穗部遮光處理的穗粒數(shù)
葉片是作物光合作用的主要器官,在水稻的整個(gè)生育期中,葉面積的調(diào)控對(duì)光能利用、干物質(zhì)積累及產(chǎn)量形成有重要作用。灌漿期是水稻產(chǎn)量形成的重要時(shí)期,莖葉貯藏的碳水化合物是后期谷粒增長(zhǎng)的主要來(lái)源,莖葉貯藏物質(zhì)的運(yùn)轉(zhuǎn)使開(kāi)花后整個(gè)植株光合作用過(guò)程降低[10]。
水稻遮光試驗(yàn)結(jié)果表明,遮光對(duì)穗粒重的影響較大,對(duì)千粒重的影響較小。各水稻品種對(duì)套袋遮光處理的響應(yīng)程度差異較大。
[1]陳惠哲,朱德峰.全球水稻生產(chǎn)與稻作生態(tài)系統(tǒng)概況 [J].雜交水稻,2003,(5):1-4.
[2]許大全.光合作用效率 [M].上海:上??茖W(xué)技術(shù)出版社,2002:164-167.
[3]謝華安,齊王烏,楊惠杰,等.雜交水稻超高產(chǎn)特性研究 [J].福建農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2003,18(4):201-204.
[4]李霞,劉友良,焦德茂.不同高產(chǎn)水稻品種葉片的熒光參數(shù)的日變化和光適應(yīng)特性的關(guān)系 [J].作物學(xué)報(bào),2003,28(2):145-153.
[5]呂軍,王伯倫,孟維韌,等.不同穗型粳稻的光合作用與物質(zhì)生產(chǎn)特性 [J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué),2007,40(5):902-908.
[6]馬蓮菊,李雪梅,王艷.源庫(kù)處理對(duì)兩種不同穗型水稻品種籽粒灌漿的影響 [J].沈陽(yáng)師范大學(xué)學(xué)報(bào) (自然科學(xué)版),2006,24(4):470-473.
[7]秦建權(quán),唐啟源,李迪秦,等.抽穗后光照強(qiáng)度對(duì)超級(jí)雜交稻干物質(zhì)生產(chǎn)及氮素吸收與分配 [J].四川農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2010,28(1):28-34.
[8]符冠富,李華,陶龍興,等.灌漿期遮光對(duì)水稻籽粒生長(zhǎng)和Q酶活性的影響 [J].生態(tài)學(xué)雜志,2009,28(3):438-444.
[9]鄧飛,王麗,姚雄,等.不同生育階段遮陰對(duì)水稻籽粒充實(shí)和產(chǎn)量的影響 [J].四川農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2009,27(3):265-269.
[10]楊建明,沈秋泉.我國(guó)大麥生產(chǎn)﹑需求與育種對(duì)策 [J].大麥科學(xué),2003,(1):1-4.