張偉 畢俊國(guó) 汪婉琳

摘要 [目的]研究水稻抗旱性節(jié)水性鑒定方法。[方法]試驗(yàn)共設(shè)5個(gè)灌溉梯度處理，分別為最大灌溉量（0 kPa為最大灌溉量）用水量的100%（CK）、90%、80%、70%和60%，通過產(chǎn)量、株高和根長(zhǎng)性狀評(píng)價(jià)水稻的抗旱節(jié)水性程度。[結(jié)果]在供水量逐漸降低條件下，其株高降低、根長(zhǎng)增加。通過產(chǎn)量分析與農(nóng)藝性狀分析發(fā)現(xiàn)，H518與對(duì)照旱優(yōu)73表現(xiàn)較為一致，說明H518節(jié)水抗旱。[結(jié)論]該抗旱性鑒定方法簡(jiǎn)便、快捷、可靠，為發(fā)展稻作的節(jié)水、旱作栽培技術(shù)提供理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞 水稻；節(jié)水抗旱；評(píng)價(jià)方法

中圖分類號(hào) S511 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 0517-6611（2017）34-0013-03

Abstract [Objective] To research the evaluation method for drought resistance and water saving of rice.[Method] Five irrigation treatments were designed，which were 100% （0 kpa maximum water irrigation，CK），90%，80%，70% and 60%.The yield，plant height and root length were used to evaluate the water conservation and drought resistance of rice.[Result] Under the condition of gradually decrease of water supply，the plant height reduced but root length enhanced.Yield analysis and agronomic characters analysis showed that H518 and Hanyou 73 （CK） had the almost the same performance，indicating that H518 was water saving and drought resistance.[Conclusion] This method was simple，rapid and reliable，and provided theoretical basis for the water saving and dry farming technology of rice.

Key words Rice； Drought resistance and water conservation； Evaluation method

全球氣候惡性變化引發(fā)越來越短的周期性干旱，影響全球農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，嚴(yán)重威脅糧食作物生產(chǎn)[1-3]。在各自然逆境中，干旱對(duì)世界糧食作物的影響居首位，其危害相當(dāng)于其他自然災(zāi)害之和[4]。水稻是我國(guó)，乃至世界上最重要的糧食作物之一，全球一半左右的人口以大米為主食[5]。在水稻整個(gè)生育期中水是生長(zhǎng)最重要的條件[6]，改進(jìn)水稻栽培技術(shù)和選育水稻抗旱新品種是解決干旱問題行之有效的措施之一。建立水稻抗旱性科學(xué)而準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)方法，即鑒定其抗旱能力是進(jìn)行抗旱性研究的基礎(chǔ)?？购佃b定是按作物品種的抗旱能力大小進(jìn)行篩選、評(píng)價(jià)和歸類的過程。抗旱鑒定不但可以為抗旱育種提供優(yōu)質(zhì)種質(zhì)，而且為抗旱品種選育過程中和育成后提供依據(jù)。研究表明，水稻根系是抗旱的主要器官，其發(fā)達(dá)程度，如根數(shù)、根干重、根長(zhǎng)等都可作為抗旱性的鑒定參考指標(biāo)[7]。張燕之等[8]研究表明，水稻株高、穗長(zhǎng)也可作為抗旱性鑒定指標(biāo)；陳鳳梅等[9-10]研究表明，有效穗數(shù)、每穗實(shí)粒數(shù)、穗頸粗、劍葉長(zhǎng)、倒二節(jié)間長(zhǎng)、谷粒寬可用于抗旱性鑒定。水分脅迫發(fā)生的強(qiáng)度、時(shí)期及持續(xù)時(shí)間與水稻的抗旱性密切相關(guān)，但目前通過控制水供應(yīng)量來評(píng)價(jià)水稻抗旱性的方法鮮見報(bào)道。鑒于此，該研究通過梯度控制供水量來評(píng)價(jià)不同水稻品種的抗旱性，該方法操作簡(jiǎn)單、結(jié)果可靠，為水稻抗旱性新品種選育過程及推廣提供參考和依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料 選用旱優(yōu)73為對(duì)照，H518為試驗(yàn)材料。

1.2 試驗(yàn)方法 采用滴灌方式進(jìn)行灌溉，以全生育期盆中保持0 kPa為最大灌溉量，計(jì)算滴灌灌溉時(shí)間。根據(jù)最大灌溉量的時(shí)間，設(shè)置5個(gè)灌溉梯度處理，分別為最大灌溉時(shí)間的100%（處理 Ⅰ， CK）、90%（處理 Ⅱ）、80%（處理 Ⅲ）、70%（處理 Ⅳ）和60%（處理 Ⅴ），每個(gè)處理設(shè)3次重復(fù)。與灌溉量對(duì)應(yīng)的節(jié)水程度分別為0、10%、20%、30%和40%。將旱優(yōu)73和H518分別種植于100%、90%、80%、70%和60%的灌溉條件下。待成熟后，統(tǒng)計(jì)全生育期的灌溉量。收割不同處理的水稻并計(jì)算產(chǎn)量，換算成標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)量計(jì)算水分利用效率。

材料產(chǎn)量潛力判定：按照水稻區(qū)試標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，成熟后計(jì)算產(chǎn)量；

種植標(biāo)準(zhǔn)：16.5 cm×26.4 cm，每個(gè)水池種植2個(gè)品種，株數(shù)最大化；

考種標(biāo)準(zhǔn)：安徽省品種比較試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)（每份樣品取5株考種）。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理全生育期用水量比較

由表1可知，按照不同處理需水量要求，各處理全生育期用水量比為10∶9∶8∶7∶6。其中，處理 Ⅰ 為按照水稻正常生長(zhǎng)進(jìn)行灌溉，其用水量最大，總計(jì)為6 450 L。根據(jù)供水總量設(shè)立5個(gè)梯度，用水量依次減少，分別為5 805、5 160、4 515、3 870 L。

2.2 不同處理產(chǎn)量相關(guān)性狀比較

由表2可知，旱優(yōu)73的千粒重在處理 Ⅰ 中最高，為30.68 g；在處理 Ⅳ 中最低，為29.53 g；H518的千粒重在處理 Ⅱ 中最高，為27.73 g，在處理 Ⅳ 中最低，為27.05 g；不同處理間千粒重?zé)o顯著變化。此外從每個(gè)重復(fù)中取45株，測(cè)45株總產(chǎn)量。結(jié)果顯示，旱優(yōu)73總產(chǎn)量在處理 Ⅳ 中最高，為0.73 kg，在處理Ⅴ中最低，為0.67 kg；H518總產(chǎn)量在處理Ⅴ中最高，為0.66 kg，在處理Ⅳ中最低，為0.59 kg。不同處理間產(chǎn)量無明顯變化。

2.3 農(nóng)藝性狀分析

從表3可以看出，旱優(yōu)73的最大分蘗期株高在處理 Ⅱ 最高，為97.3 cm，而處理Ⅴ最低，為93.3 cm；H518的最大分蘗期株高在處理 Ⅰ 最高，為78.0 cm，在處理Ⅴ最低，為74.0 cm。旱優(yōu)73的抽穗期株高在處理 Ⅰ 最高，為116.0 cm，在處理Ⅴ最低，為111.0 cm；H518的抽穗期株高在處理 Ⅰ 和 Ⅱ 最高，為106.3 cm，而在處理Ⅴ最低，為95.7 cm。結(jié)果顯示，水稻最大分蘗期和抽穗期旱優(yōu)73和H518的株高隨著水分供應(yīng)量的減少而逐漸降低。此外，旱優(yōu)73的最大分蘗期根長(zhǎng)在處理Ⅴ最高，為19.5 cm，在處理 Ⅰ 最低，為15.3 cm；H518 的最大分蘗期根長(zhǎng)在處理Ⅴ最高，為24.7 cm，在處理 Ⅰ 最低，為18.8 cm。旱優(yōu)73的抽穗期根長(zhǎng)在處理Ⅴ最高，為19.7 cm，在處理 Ⅰ 最低，為12.0 cm；H518的抽穗期根長(zhǎng)在處理Ⅴ最高，為19.0 cm，在處理 Ⅰ 最低，為16.0 cm。結(jié)果顯示，不同處理間根長(zhǎng)變化明顯，隨著用水量減少，根長(zhǎng)逐漸增加。

3 結(jié)論與討論

對(duì)水稻的抗旱性進(jìn)行合理評(píng)價(jià)、鑒定、研究以及選育抗旱的品種，不但有利于增產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，而且還可以節(jié)約農(nóng)業(yè)用水，減少由灌溉所引起的環(huán)境污染[11]。旱稻節(jié)水是當(dāng)今旱稻的主題，如何評(píng)價(jià)節(jié)水程度一直是研究的熱點(diǎn)。水稻原屬沼澤植物，在系統(tǒng)發(fā)育過程中形成了對(duì)淹水的適應(yīng)性，其生長(zhǎng)多在有水層環(huán)境中完成，向來被人們誤解為水稻是不會(huì)缺水的[12- 13]。由于水是水稻正常生長(zhǎng)最重要因素之一，該試驗(yàn)共5個(gè)灌溉梯度處理，分別為最大灌溉時(shí)間的100%（CK）、90%、80%、70%和60%，通過產(chǎn)量、株高和根長(zhǎng)來評(píng)價(jià)和分析旱稻的節(jié)水程度；與對(duì)照相比，隨著供水量的減少，產(chǎn)量變化明顯程度反映其對(duì)水分的依賴程度。結(jié)果顯示，該方法操作簡(jiǎn)單、樣本群體合適；與抗旱盆栽試驗(yàn)相比，該方法中的單個(gè)試驗(yàn)樣本數(shù)超過盆栽數(shù)，數(shù)據(jù)較為可信。

作物抗旱性是多因素互作的復(fù)雜的綜合性狀，以單一產(chǎn)量性狀作為抗旱指標(biāo)的直接評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)難以全面反映作物的現(xiàn)實(shí)抗旱能力[11]。最大根長(zhǎng)、根數(shù)、根鮮重和根系相對(duì)含水量對(duì)抗旱性影響顯著[14]。該研究結(jié)果表明，在水分逐漸降低條件下，H518株高降低，根長(zhǎng)增加，這與前人研究結(jié)果相符。株高是水稻重要的農(nóng)藝性狀，不同的栽培方式下，株高會(huì)受到不同程度的影響，尤其是在干旱條件下，株高變化明顯。試驗(yàn)品種H518與對(duì)照品種旱優(yōu)73表現(xiàn)一致，進(jìn)一步證明試驗(yàn)品種為節(jié)水抗旱品種。在不同處理梯度中，旱稻旱優(yōu)73和對(duì)照品種的產(chǎn)量無明顯變化，說明試驗(yàn)品種旱優(yōu)73具有節(jié)水抗旱特性。通過試驗(yàn)分析，表明該評(píng)價(jià)體系具有可靠性。因此，該抗旱性鑒定方法簡(jiǎn)便、快捷、可靠，可應(yīng)用于旱稻育種選擇上，為發(fā)展稻作的節(jié)水、旱作栽培技術(shù)提供理論依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

[1] 任久江，王詠濤.農(nóng)業(yè)減災(zāi)指南[M].北京：農(nóng)業(yè)出版社，1996.

[2] 吳景社.世界水土資源的潛力與糧食人口問題[J].世界農(nóng)業(yè) 1994（2）：6-8.

[3] 孫彩霞，沈秀瑛.作物抗旱性鑒定指標(biāo)及數(shù)量分析方法的研究進(jìn)展[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2002，18（1）：49-51.

[4] 薛吉全，馬國(guó)勝，路海東，等.作物抗旱性與作物生產(chǎn)[J].西安文理學(xué)院學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版） 2001，4（2）：22-26.

[5] SASAKI T，BURR B.International rice genome sequencing project：The effort to completely sequence the rice genome[J].Current opinion in plant biology，2000，3（2）：138-142.

[6] 寇姝燕，鄧劍川，楊旭，等.我國(guó)水稻抗旱性主要指標(biāo)及抗旱性鑒定方法研究進(jìn)展[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，40（17）：9244-9246.

[7] 胡標(biāo)林，李名迪，萬勇，等.我國(guó)水稻抗旱性鑒定方法與指標(biāo)研究進(jìn)展[J].江西農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2005，17（2）：56-60.

[8] 張燕之，曹炳晨，鄒吉承，等.水稻抗旱性鑒定方法與指標(biāo)研究：Ⅲ.水稻抗旱力指數(shù)與抗旱性[J].遼寧農(nóng)業(yè)科學(xué)，1996（3）：13-15.

[9] 陳鳳梅，程建峰，潘曉云，等.秈稻抗旱性狀的篩選及其育種應(yīng)用[J].江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2000，22（2）：169-173.

[10] 陳鳳梅，程建峰，潘曉云，等.雜交稻抗旱性狀的篩選研究[J].雜交水稻，2001，16（4）：51-54.

[11] 胡標(biāo)林，余守武，萬勇，等.東鄉(xiāng)普通野生稻全生育期抗旱性鑒定[J].作物學(xué)報(bào)，2007，33（3）：425-432.

[12] 王永銳.水稻生理育種[M].北京：科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社，1995.

[13] 程建峰，潘曉云，劉宜柏，等.快速鑒定稻種資源抗旱性的生理指標(biāo)篩選及其遺傳背景[J].西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2005，18（5）：529-533.

[14] 胡標(biāo)林，揚(yáng)平，萬勇，等.東鄉(xiāng)野生稻BILs群體苗期抗旱性綜合評(píng)價(jià)及其遺傳分析[J].植物遺傳資源學(xué)報(bào)，2013，14（2）：249-256.