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雜交水稻中后期洪澇淹沒與產(chǎn)量損失的關(guān)系

2016-09-21 01:14:02徐富賢張林熊洪周興兵朱永川劉茂蔣鵬郭曉藝
作物學報 2016年9期
關(guān)鍵詞:乳熟期洪澇結(jié)實率

徐富賢張 林熊 洪周興兵朱永川劉 茂蔣 鵬郭曉藝

1四川省農(nóng)業(yè)科學院水稻高粱研究所 / 農(nóng)業(yè)部西南水稻生物學與遺傳育種重點實驗室, 四川德陽 618000;2國家水稻改良中心四川瀘州分中心, 四川瀘州 646100

雜交水稻中后期洪澇淹沒與產(chǎn)量損失的關(guān)系

徐富賢1,2,**張 林1,2,**熊 洪1,2周興兵1朱永川1劉 茂1蔣 鵬1郭曉藝1

1四川省農(nóng)業(yè)科學院水稻高粱研究所 / 農(nóng)業(yè)部西南水稻生物學與遺傳育種重點實驗室, 四川德陽 618000;2國家水稻改良中心四川瀘州分中心, 四川瀘州 646100

以 4個雜交中稻品種為材料, 采用桶栽方法在模擬洪水和實地洪澇條件下, 研究了在水稻不同生育時期模擬洪水淹沒的深度、時間對產(chǎn)量損失度的影響。結(jié)果表明, 淹沒對產(chǎn)量損失度的影響為抽穗期>孕穗期>乳熟期, 淹頂>淹沒植株 2/3。洪水淹沒下結(jié)實率和千粒重與淹沒時間呈極顯著負相關(guān)。在淹沒植株 2/3處理中, 孕穗期、抽穗期、乳熟期淹沒100 h, 產(chǎn)量分別損失50%、60%、12%左右; 而淹頂處理100 h的產(chǎn)量損失度, 在孕穗期、抽穗期達100%, 在乳熟期不到25%。預(yù)測洪澇產(chǎn)量損失度分別達40%、60%和80%時相應(yīng)的淹沒時間, 建立了根據(jù)不同淹沒時期和淹沒深度的產(chǎn)量損失度與淹沒時間關(guān)系模型, 決定系數(shù)為0.6038~0.9868。孕穗期、抽穗期和乳熟期分別在洪澇淹沒56.3 h情況下, 產(chǎn)量損失度實測值與預(yù)測值誤差為3.63~6.81個百分點, 可作為洪災(zāi)發(fā)生后評估水稻產(chǎn)量損失度的參考依據(jù)。

雜交水稻; 洪澇; 淹沒強度; 產(chǎn)量損失度

水稻是四川盆地第一大糧食作物,常年種植面積 275萬公頃左右, 約占西南稻區(qū)水稻種植面積58.5%, 該地年降雨量為 1100~1300 mm, 且季節(jié)分配不均, 多集中在6月下旬至8月下旬, 極易誘發(fā)洪澇災(zāi)害[1]。四川盆地特大暴雨和洪澇災(zāi)害波及范圍常年在100個縣(市、區(qū))以上,有時多達180多個。四川盆地暴雨時空分布不均, 一天降雨中, 一般 12 h暴雨居多, 6 h暴雨次之, 3 h暴雨再次之[2]; 四川盆地東南部沿江河谷地區(qū), 常年洪澇主要發(fā)生于雜交水稻孕穗至成熟前 10 d, 分蘗期和穗分化初期幾乎不發(fā)生洪澇。如2010年7月四川省先后因暴雨引發(fā)的洪澇災(zāi)害致使 37萬公頃農(nóng)作物受災(zāi), 成災(zāi)面積17.6萬公頃, 絕收5.4萬公頃, 其中水稻受災(zāi)16萬公頃, 成災(zāi) 7.2萬公頃, 絕收 1.9萬公頃, 產(chǎn)量損失32萬噸。因此, 開展水稻洪澇災(zāi)害對產(chǎn)量損失度的科學評估研究, 對災(zāi)后生產(chǎn)自救策略、技術(shù)措施的制定以及保障本地區(qū)糧食安全、維護社會穩(wěn)定均具有十分重大的現(xiàn)實意義。

正確評估水稻遭受洪澇災(zāi)害后對產(chǎn)量的損失程度,是制定災(zāi)后生產(chǎn)自救技術(shù)模式的基礎(chǔ)。雖然先期在洪水淹沒對水稻產(chǎn)量[3-11]、生理特性[7-8]、生長發(fā)育[3,9-10]與品種適應(yīng)能力[8-11]的影響和救災(zāi)措施[12-16]等方面已有較多研究, 但多為災(zāi)后的生產(chǎn)調(diào)查, 或研究的系統(tǒng)性不夠, 雖已形成一些水稻遭受洪澇災(zāi)害后對產(chǎn)量損失程度的評估方法[4-5,9], 但其預(yù)測損失程度均以較粗略的受淹天數(shù)為單位, 與實際洪澇淹沒時間不相符, 難以準確預(yù)測。為此, 我們在模擬洪災(zāi)和實地洪澇條件下, 系統(tǒng)研究了水稻各關(guān)鍵生育時期不同洪水淹沒深度和時間對產(chǎn)量的影響, 試圖建立不同生育時期下洪水淹沒深度和時間(小時)與產(chǎn)量損失度的定量關(guān)系, 以期為洪澇災(zāi)后確定生產(chǎn)自救策略提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

在四川省農(nóng)業(yè)科學院水稻高粱研究所瀘縣實驗基地模擬洪水池和瀘縣玉龍湖旁進行試驗。

1.1淹沒時期及時間對水稻產(chǎn)量的影響

1.1.1試驗材料 以目前大面積推廣的雜交中稻新品種內(nèi)香5優(yōu)5828 (2012)和四川省區(qū)試對照雜交品種岡優(yōu) 725 (2013)為材料, 以代表不同年代育成品種。

1.1.2試驗設(shè)計 分別于2012、2013年采用桶栽試驗,桶栽土壤取自稻田干土, 先將取回干土在曬場整細混均后等量裝入桶內(nèi)。兩年分別于3月5日和3月7日播種, 地膜濕潤育秧, 4.5葉期移栽,每桶栽3穴, 每穴栽雙株。氮按180 kg hm-2折合成每桶施用量, 其中底肥 50%、蘗肥 20%、穗肥 30%, 磷、鉀肥按N∶P2O5∶K2O = 1.0∶0.5∶1.0比例作底肥一次性施入。按大田生育期鑒定方法, 分別于孕穗期(始穗前5 d)、抽穗期(10%~15%稻穗抽出10粒以上)、乳熟期(齊穗后 5 d)模擬洪水淹水處理(處理前先用一定渾濁度的水將洪水池灌到預(yù)定深度, 處理后每12 h注入一定量的渾濁泥漿水, 以保持整個試驗處理期池內(nèi)水有一定渾濁度), 設(shè)2種淹水高度(淹水到植株高度的2/3、全沒頂)和6個淹水時間(12、24、36、48、60和 72 h), 以不淹水為對照(CK), 共 13個處理, 每處理選擇生長基本一致的6桶分別掛牌。處理結(jié)束后將桶移至田間進行正常管理。

1.1.3考察項目 于成熟期分別收獲各處理的每桶, 考察結(jié)實率和千粒重(由于處理當時的有效穗數(shù)和穗粒數(shù)已經(jīng)完全定型, 即實際上洪水淹沒與未淹沒二處理間只造成結(jié)實率和千粒重的差異, 對有效穗數(shù)和穗粒數(shù)沒有影響)。將稻谷曬干后風選出實粒,自每桶數(shù) 3個 1000粒, 測水分含量和粒重, 再按13.5%標準含水量折算千粒重。產(chǎn)量損失度=(1-淹沒產(chǎn)量/未淹產(chǎn)量)×100% = [1-(淹沒處理的有效穗數(shù)×穗粒數(shù)×結(jié)實率×千粒重)/(未淹處理的有效穗數(shù)×穗粒數(shù)×結(jié)實率×千粒重)]×100% = (1-淹沒處理的結(jié)實率×千粒重/未淹處理的結(jié)實率×千粒重)×100% (將分子與分母中的有效穗數(shù)和穗粒數(shù)視為相同而約掉)。

1.2洪澇淹沒時間與雜交水稻產(chǎn)量損失關(guān)系的驗證

1.2.1試驗材料 以生育期有一定差異的雜交中稻品種泰優(yōu)99、蓉優(yōu)1015和岡優(yōu)725為材料, 以期造成同一時間淹沒后各品種處于不同生育期。

1.2.2試驗設(shè)計 2014年, 在瀘縣玉龍湖旁常年易被洪水淹沒的稻田和較高臺田(不易被淹), 分別于3月15日、3月30日、4月15日播種, 以期其中有部分品種在抽穗期前后能遇洪澇。地膜濕潤育秧, 本田按27.0 cm × 26.6 cm規(guī)格移栽中苗秧, 每穴栽雙株, 施氮 150 kg hm-2(底肥60%、蘗肥20%、穗肥20%), 磷、鉀肥按N∶P∶K=1.0∶0.5∶0.5作底肥一次施用。試驗處理外的其他水分管理及病蟲防治同大面積生產(chǎn)。小區(qū)面積10.9 m2, 3次重復(fù), 裂區(qū)設(shè)計, 以播期為主區(qū), 品種為副區(qū)。

1.2.3考察項目 記錄洪水淹沒穗層至退水露出穗層時間(h)和被淹水稻品種所處的生育階段, 水稻成熟期按每小區(qū)平均有效穗數(shù)取樣 5穴在室內(nèi)考察穗粒結(jié)構(gòu), 并按小區(qū)實收計產(chǎn)。

2 結(jié)果與分析

2.1淹沒處理對結(jié)實率與千粒重的影響

由于本試驗處理時水稻有效穗數(shù)及穗粒數(shù)已經(jīng)基本確定。因此淹水主要影響結(jié)實率和千粒重。從13個淹沒處理的結(jié)實率和千粒重的方差分析結(jié)果(表1)看, 除2013年乳熟期的結(jié)實率差異不顯著(F值為0.65)外, 其余各時期淹沒處理間結(jié)實率和千粒重差異分別達顯著或極顯著水平(F 值為 3.27*~66.17**), 年度間乳熟期處理對結(jié)實率的影響不一致, 可能與供試品種不同有關(guān)。進一步的相關(guān)分析結(jié)果顯示, 除2012年淹沒植株2/3深度下孕穗期的淹沒時間與千粒重、2013年乳熟期淹沒時間與結(jié)實率的相關(guān)不顯著(r分別為-0.2358、-0.4776)外, 其余表現(xiàn)為淹沒時間分別與結(jié)實率和千粒重呈顯著或極顯著負相關(guān)(r為-0.7808*~ -0.9960**)。表明孕穗期主要降低結(jié)實率, 乳熟期主要降低千粒重, 抽穗期則同時影響結(jié)實率和千粒重, 且分別比孕穗期的結(jié)實率和乳熟期的千粒重下降程度大, 即洪澇致水稻產(chǎn)量損失的總體表現(xiàn)趨勢是抽穗期>孕穗期>乳熟期, 隨著淹沒時間的延長, 結(jié)實率和千粒重下降越多。

從進一步多因素方差分析結(jié)果(表2)可見, 淹沒處理的結(jié)實率和千粒重分別在年份間、淹沒時期間、淹沒深度間、淹沒時間間均達極顯著水平, 部分因子間的互作達顯著或極顯著水平。表明在估算洪澇對產(chǎn)量的損失度時應(yīng)充分考慮多種因素的影響。

表1 不同淹沒處理對千粒重和結(jié)實率的影響Table 1 Effects of different submergence treatments on 1000-grain weight and seed setting rate of hybrid rice

(續(xù)表1)

表2 多因素方差分析Table 2 Multivariate analysis of variance

2.2洪澇淹沒對產(chǎn)量損失度影響的評估

2.2.1淹沒生育時期與淹沒深度對產(chǎn)量損失度的影響 以表1所示各淹沒處理的結(jié)實率和千粒重數(shù)據(jù)為基礎(chǔ), 按材料與方法中介紹的產(chǎn)量損失度計算公式獲得的數(shù)據(jù)列于表3。從表3數(shù)據(jù)可見, 淹沒對產(chǎn)量的損失度表現(xiàn)為抽穗期>孕穗期>乳熟期; 淹頂>淹沒植株2/3。兩年結(jié)果一致。

表3 不同淹沒處理對雜交稻產(chǎn)量損失度的影響Table 3 Effect of different submergence treatments on yield loss in hybrid rice

2.2.2淹沒時間對產(chǎn)量損失度的影響 由于2012、2013兩年結(jié)果趨勢一致, 因此以表3兩年數(shù)據(jù)平均值的回歸分析結(jié)果列于表4。從表4看出, 不同淹沒時期和淹沒深度均表現(xiàn)為產(chǎn)量損失度與淹沒時間呈極顯著正相關(guān), 決定系數(shù)為 0.6038~0.9868,利用試驗測定數(shù)據(jù)與預(yù)測值之間的均方根差(BMSE)對模型進行檢驗[17], BMSE為0.34%~0.97%, 測定數(shù)據(jù)與預(yù)測值之間表現(xiàn)較好的一致性。因此可用這些回歸方程作為產(chǎn)量損失度的預(yù)測模型。據(jù)此模型預(yù)測, 在淹沒植株2/3處理中, 孕穗期、抽穗期、乳熟期淹沒100 h, 產(chǎn)量損失度分別在50%、60%和12%左右。由于該淹沒處理時有部分穗子和葉片露在水面上, 在淹水期間仍可部分進行光合物質(zhì)的生產(chǎn)與灌漿結(jié)實, 因而對產(chǎn)量的影響相對較小。而淹頂處理100 h的產(chǎn)量損失度, 孕穗期、抽穗期高達100%,在乳熟期不到25%。

表4 洪水淹沒的產(chǎn)量損失度(y: %)與淹沒時間(x: 小時)的回歸分析Table 4 Regression analysis between yield loss (y: %) and submergence time (x: hour)

2.2.3不同產(chǎn)量損失度相應(yīng)的洪水淹沒時間 在水稻遭澇災(zāi)后的生產(chǎn)實踐中, 需要明確關(guān)鍵的產(chǎn)量損失度相應(yīng)的淹沒時間, 據(jù)此采取相應(yīng)的救災(zāi)策略或措施。為此, 利用表4的預(yù)測模型, 將洪澇產(chǎn)量損失度分別達40%、60%和80%時, 預(yù)測相應(yīng)的淹沒時間列于表 5, 可以此作為確定救災(zāi)技術(shù)模式的臨界淹沒時間。

2.3產(chǎn)量損失度與淹沒時間關(guān)系的驗證

利用2012年以內(nèi)香5優(yōu)5828為材料, 模擬不同時期的 6個淹沒時間對產(chǎn)量損失度的預(yù)測模型的預(yù)測值, 與2013年以岡優(yōu)725為材料相應(yīng)處理的實測值的比較結(jié)果列于表6。從表6可見, 在淹沒植株2/3處理中孕穗期和抽穗期預(yù)測的準確性較差, 可能與2個品種的穗位相對高度不同有關(guān), 淹沒植株2/3時, 品種間部分穗子露出水面的程度不同。而其余處理準確率相對較高, 為在91%~98%。表明不同品種間預(yù)測淹沒的產(chǎn)量損失度準確率會受到一定影響。

再從對洪澇實證的預(yù)測效果看, 試驗所在地瀘縣玉龍湖洪澇發(fā)生于2014年7月22日, 洪水淹沒時間為56.3 h。3月15日、3月30日、4月15日播種的泰優(yōu)99分別處于蠟熟前期、乳熟前期、孕穗期,蓉優(yōu)1015分別處于蠟熟期、齊穗后2~3 d、抽穗期,岡優(yōu)725分別處于蠟熟末期、乳熟期、抽穗50%左右。由于其中4月15日播種的泰優(yōu)99和蓉優(yōu)1015分別正處于孕穗期和抽穗期, 3月30日播種的岡優(yōu)725正處于乳熟期。因此, 水稻成熟期有選擇性地收獲以上品種相關(guān)播期的被洪水淹沒(低洼田)和未淹沒(高臺田)的小區(qū), 測實產(chǎn)及考查穗粒結(jié)構(gòu)(表 7)。結(jié)果表明, 3個時期洪水淹沒處理的有效穗數(shù)和穗粒數(shù)與 CK間差異均不顯著, 孕穗期和抽穗期的洪水淹沒處理, 其結(jié)實率與千粒重均顯著下降, 而乳熟期則表現(xiàn)為結(jié)實率與 CK差異不顯著, 但千粒重仍顯著降低, 與表1結(jié)果趨勢一致; 孕穗期、抽穗期和乳熟期實際產(chǎn)量損失度分別為59.66%、79.28%和11.60%, 為利用本預(yù)測模型預(yù)測值的95.91%、106.81%和96.37%, 實測值與預(yù)測值誤差在3.63~6.81個百分點。表明本試驗得出的預(yù)測模型具有較高的可信度。由于實證預(yù)測是利用2個品種的平均值構(gòu)建的預(yù)測模型, 對品種間的差異有一定綜合效應(yīng), 因此同樣用于預(yù)測其他品種時準確性會相對較高。

表5 雜交稻產(chǎn)量損失度與洪水淹沒時間預(yù)測值的關(guān)系Table 5 Relationship between forecast values of submergence time and yield loss degree of hybrid rice

表6 2012年淹沒產(chǎn)量損失度的模擬預(yù)測值與2013年實測值的比較Table 6 Comparison of yield loss degree between the predicted values in 2012 and the measured values in 2013

表7 洪水淹沒對產(chǎn)量損失度影響的實證Table 7 Verification of flooding on yield loss of hybrid rice

3 討論

3.1洪澇影響水稻產(chǎn)量的原因

在淹沒條件下, 一是葉片葉綠素含量下降, 凈光合速率降低, 莖鞘中可溶性糖含量降低, 根系活力下降[6,8]; 二是受淹稻株膜脂過氧化產(chǎn)物 MDA含量增加, 脯氨酸含量明顯升高[6-7]; 三是酶活性受到影響, 但品種間有差異, 如泰香稻和IR64的乙醇脫氫酶活性先降后升, 三磷酸腺苷酶活性先升后降,琥珀酸脫氫酶活性下降; IR64的葡萄糖-6-磷酸脫氫酶活性升高[7]。本研究結(jié)果表明, 水稻受淹時間越長、深度越深對產(chǎn)量的損失度越大, 主要影響結(jié)實率和千粒重, 與先期研究結(jié)論相符[3-4,6-8]。通常情況下結(jié)實率下降了, 單位授精穎花的光合物質(zhì)占有量增加, 其千粒重應(yīng)增大。表 1所示乳熟期淹水處理的結(jié)實率沒有明顯下降情況下, 其千粒重有一定程度降低, 可能與處理結(jié)束后其稻株莖葉上殘存有大量泥土影響光合作用, 減少了光合物質(zhì)的生產(chǎn)量而不利于籽粒灌漿有一定關(guān)系。此外, 不同處理時期、時間、深度的產(chǎn)量損失度存在顯著差異, 可能與處理當時制約水稻生長的器官不同和影響強度不同關(guān)系密切; 而品種間的差異可能是對洪澇淹沒反應(yīng)的敏感度不同所致。

3.2不同生育時期洪水淹沒的敏感性及模擬試驗的準確性

關(guān)于洪水淹沒時間對產(chǎn)量的影響, 過去已有較多研究[2-10], 但在產(chǎn)量損失度上有較大差異。如冉茂林等[3]認為, 孕穗期、抽穗期、乳熟期分別淹沒1、2、3 d, 產(chǎn)量損失為孕穗期 28.42%~100.00%, 抽穗期87.80%~96.49%, 乳熟期23.81%~61.95%。朱崇基等[4]通過生產(chǎn)實際調(diào)查, 抽穗期淹沒24、48和72 h產(chǎn)量損失分別為90.15%、83.11%、95.49%。吳紅庭等[8]指出, 早稻在淹水2~6 d的情況下, 受害輕的減產(chǎn)11.4%, 嚴重的減產(chǎn)83.0%。其中孕穗期和抽穗期受淹產(chǎn)量損失最多, 其次為分蘗期和拔節(jié)期, 灌漿期受淹產(chǎn)量損失最少。分蘗期和拔節(jié)期淹水4 d以下, 孕穗期和抽穗期淹水2 d以下, 灌漿期淹水6 d以下, 最終產(chǎn)量損失均少于 50%。本地區(qū)洪澇規(guī)律性的發(fā)生期在 6月中下旬至 7中下月, 即雜交中稻抽穗期前后的10~20 d, 水稻分蘗期在4月上旬至5月下旬, 歷史上從未發(fā)生過洪澇災(zāi)害。因此, 本文針對孕穗期、始穗期、乳熟期 3個時期的洪澇處理開展研究。結(jié)果表明, 淹沒時期對產(chǎn)量的損失度表現(xiàn)為抽穗期>孕穗期>乳熟期, 與上述研究的趨勢基本一致,但對產(chǎn)量的損失度比冉茂林等[3]和朱崇基等[4]的試驗結(jié)果略輕, 但比李陽生等[6]的結(jié)果嚴重。

先期雖有眾多研究, 但對產(chǎn)量損失度評估存在各種不足。一是人工模擬洪澇試驗處理的時間間隔是以天為單位[3,5-8], 其產(chǎn)量損失度只能以淹沒多少天進行推測, 而實際生產(chǎn)中洪澇淹沒時不可能剛好為整天, 多或少淹沒幾小時對產(chǎn)量均有較大影響,因此其評估準確度不高; 二是來自洪災(zāi)發(fā)生后的生產(chǎn)大田調(diào)查結(jié)果[4,12], 其洪澇淹沒時間和測產(chǎn)量面積均極不準確, 其根據(jù)淹沒時間獲得的產(chǎn)量損失度僅能作為參考; 三是人工模擬洪澇試驗處理為清水,沒有模擬洪水的渾濁度[5-8], 其對產(chǎn)量的損失度應(yīng)偏輕。此外, 在研究方法上, 先期大多數(shù)研究[3,5-8,10]均通過收每缽實產(chǎn)計算損失度, 由于缽栽每缽有效穗及穗粒數(shù)誤差較大, 而這2個產(chǎn)量構(gòu)成因素在處理以前就形成, 對試驗精確度有一定影響。本研究采用的是桶栽試驗, 其每桶的有效穗數(shù)和穗粒數(shù)誤差明顯較大, 很難選擇基本一致的, 即使在每桶有效穗完全相同的情況下, 其穗粒數(shù)仍有很大差異, 因此盆栽試驗的誤差是很難控制的。根據(jù)凌啟鴻等[18]的水稻葉齡模式理論, 孕穗期為花粉充實完成期,穎花的退化于此期初結(jié)束, 即便有死亡的小花可能在抽穗后脫落, 但量應(yīng)該很少; 本研究最多淹沒3 d,其中結(jié)實率最低處理都在15%以上, 沒有出現(xiàn)完全白穗不結(jié)實而影響有效穗數(shù)的情況。所以從理論上分析, 孕穗期以后各處理間的穗粒數(shù)和有效穗數(shù)是沒有顯著差異的(表7)。因此, 為了更好地控制試驗誤差, 本研究將孕穗期以后各處理的產(chǎn)量損失度在有效穗和穗粒數(shù)看成完全一致的情況下, 通過結(jié)實率和千粒重的差異進行估算, 應(yīng)該是可行的。本試驗采用的2個不同年代育成的雜交水稻品種, 雖然在不同淹水處理下產(chǎn)量損失趨勢一致, 但在程度上仍有一定差異, 再通過2個品種的平均值建立損失度預(yù)測模型, 則可預(yù)測絕大多數(shù)品種的洪澇產(chǎn)量損失度, 少數(shù)對淹水特別敏感或耐淹品種則不夠準確?;谝陨显?, 本文在模擬洪澇渾濁度情況下的試驗, 通過考查實際受影響的結(jié)實率和千粒重估算產(chǎn)量損失度, 并比較以淹沒小時為基本單位預(yù)測產(chǎn)量損失度的驗證試驗結(jié)果, 表明孕穗期、抽穗期和乳熟期被洪澇淹沒56.3 h情況下, 產(chǎn)量損失度的實測值與預(yù)測值誤差在3.63~6.81個百分點, 其預(yù)測準確度較高, 可在生產(chǎn)實踐中應(yīng)用。

從本試驗看, 利用單一品種的預(yù)測模型預(yù)測其他品種對洪澇響應(yīng)可能存在差異, 尤其是淹沒 2/3處理差異會更大。本預(yù)測模型的田間驗證只基于品種間還不夠全面, 需要進一步驗證。本試驗相同淹水處理對產(chǎn)量損失度的影響差異是品種間響應(yīng)差異和年度間洪澇水質(zhì)差異共同作用的結(jié)果。因此, 在生產(chǎn)實踐中評估洪澇對其他不同品種產(chǎn)量損失度時,可在本研究相應(yīng)淹水處理兩年預(yù)測變幅值內(nèi)取值參考, 即對洪澇水流速度較快、渾濁度大的情況取高值, 反之取低值, 或取2年預(yù)測的平均值, 其準確性會更好。

3.3不同洪澇程度的救災(zāi)策略

在預(yù)防措施上, 鄧紹輝[2]主張采取治水、改土、興林等綜合配套措施; 周建林等[13]指出從合理安排栽培季節(jié)、種植耐澇品種、采用耐澇栽培技術(shù)等方面著手。在洪澇發(fā)生后的救災(zāi)措施上, 應(yīng)根據(jù)產(chǎn)量的損失度制定救災(zāi)策略。關(guān)于洪澇淹沒對產(chǎn)量的損失, 先期均以淹頂處理開展研究[1-13], 而生產(chǎn)實踐中有相當部分田塊僅淹到植株 2/3左右, 其對產(chǎn)量影響有多大?至今未見相關(guān)報道。從本研究結(jié)果看,淹頂對產(chǎn)量的損失度明顯大于淹沒植株 2/3處理,后者淹沒100 h的產(chǎn)量損失度在60%以內(nèi), 救災(zāi)技術(shù)模式以加強后期管理為主。對淹頂情況的救災(zāi)措施, 劉代銀等[12]認為可將破口至盛穗期洪水淹沒30~40 h、孕穗末期和齊穗期淹沒48 h作為是否割苗蓄留再生稻的重要參考指標。冉茂林等[3]認為孕穗前至孕穗期淹沒1 d和乳熟期以后淹沒的應(yīng)立即洗苗、扶苗、加強病蟲害管理, 孕穗期淹沒2~3 d、齊穗期淹沒1~2 d的應(yīng)蓄留再生稻。本文主張根據(jù)淹沒時間預(yù)測的產(chǎn)量損失度決定救災(zāi)策略: 在產(chǎn)量損失度 40%以下時, 對植株傷害較少, 可不增加田間管理, 讓水稻自然生長至成熟; 產(chǎn)量損失度 60%左右時退水期間可洗苗, 并加強以后的病蟲防治, 盡量降低產(chǎn)量損失; 產(chǎn)量損失度在 80%以上的則以蓄再生稻或改種秋作為宜。

4 結(jié)論

不同模擬洪澇淹沒時期和深度對水稻產(chǎn)量的損失度表現(xiàn)為抽穗期>孕穗期>乳熟期, 淹頂>淹沒植株2/3, 洪水淹沒下結(jié)實率和千粒重與淹沒時間呈極顯著負相關(guān)。在淹沒植株2/3處理中, 孕穗期、抽穗期、乳熟期淹沒 100 h, 產(chǎn)量損失度分別在 50%、60%、12%左右; 而淹頂處理100 h的產(chǎn)量損失度, 在孕穗期、抽穗期達100%, 在乳熟期不到25%。建立了根據(jù)不同淹沒時期和淹沒深度的產(chǎn)量損失度與淹沒時間關(guān)系模型, 在孕穗期、抽穗期和乳熟期均洪澇淹沒56.3 h情況下, 產(chǎn)量損失度實測值與預(yù)測值誤差在3.63~6.81個百分點, 可作為洪災(zāi)發(fā)生后評估水稻產(chǎn)量損失度的參考依據(jù)。

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Relationship between Yield Loss and Flooding during Middle and Later Growth Periods in Hybrid Rice

XU Fu-Xian1,2,**, ZHANG Lin1,2,**, XIONG Hong1,2, ZHOU Xing-Bing1, ZHU Yong-Chuan1, LIU Mao1,JIANG Peng1, and GUO Xiao-Yi1

1Rice and Sorghum Research Institute, Sichuan Academy of Agricultural Sciences / Key Laboratory of Southwest Rice Biology and Genetic Breeding,Ministry of Agriculture, Deyang 618000, China;2Luzhou Branch of National Rice Improvement Center, Luzhou 646100, China

Rice plants are damaged by flood water from consecutive heavy rainfalls. However, limited information is available on evaluating yield loss of rice grown under different flooding conditions. Pot experiment and field experiment were conducted to understand the yield loss of hybrid rice under different submergence depths, hours and stages in Luxian County, Sichuan Province,China, in 2012 to 2014. The results showed that yield loss was significantly influenced by flood submergence at the heading stage,followed by the booting stage and the milk-ripening stage. The yield loss was greater in the treatment of complete submergence (CS) than in that of two thirds plant height submergence (2/3PHS). Seed setting rate and grain weight of hybrid rice were significantly and negatively correlated with the submergence hours. For 2/3PHS treatment, when hybrid rice was flooded more than 100 hours at booting stage, heading stage, and milk stage, yield loss degree of hybrid rice were 50%, 60%, and 12%, respectively. For CS treatment, when hybrid rice was flooded more than 100 hours at booting stage, heading stage, and milk stage, yield loss degree of hybrid rice was 100% at booting stage and heading stage, while less than 25% at milk stage. The submergence hours correspending to yield loss degree of 40%, 60%, and 80% were calculated by a simulation equation. We established a model for studying the relationship between the degree of yield loss and submergence hours at different growth stages of hybrid rice with different submergence degrees, and the determination coefficient ranged from 0.6038 to 0.9868. When hybrid rice was submerged for 56.3hours at booting, heading and milk-ripening stages, respectively, the error difference of yield loss degree was 3.63%-6.81% between the measured and predicted values. Our result indicated that yield loss can be accuracy estimated by this model in rice production under flooding damage.

Hybrid rice; Flood; Submergence intensity; Yield loss degree

10.3724/SP.J.1006.2016.01381

本研究由國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(CARS-01), 國家公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項(20120302), 國家糧食豐產(chǎn)科技工程(2011BAD16BO5-1)和四川省財政基因工程項目資助。

This study was supported by the China Agriculture Research System (CARS-01), the Special Fund for Agro-scientific Research in the Public Interest (20120302), National Grain Bumper Science and Technology Project (2011BAD16BO5-1), and the Sichuan Fanacial Genetic Engineering Project.

聯(lián)系方式: 徐富賢, E-mail: xu6501@163.com, Tel: 18090167012**同等貢獻(Contributed equally to this work)

Received(): 2015-11-20; Accepted(接受日期): 2016-06-20; Published online(網(wǎng)絡(luò)出版日期): 2016-06-29.

URL: http://www.cnki.net/kcms/detail/11.1809.S.20160629.0822.002.html

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