劉 霞，張為麗

（武漢市黃陂區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心，湖北 武漢 430300）

湖北省位于長江中游，是我國水稻的主要產(chǎn)區(qū)之一，水稻的種植面積占糧食播種面積的50%以上。隨著全球氣溫的上升，湖北省頻繁出現(xiàn)高溫天氣，高溫?zé)岷Τ蔀橛绊懰井a(chǎn)量和稻米品質(zhì)的限制因子之一。2003年夏天，湖北省大部分地區(qū)出現(xiàn)了37～39℃的高溫天氣，甚至達(dá)到40℃以上，50萬hm2左右水稻產(chǎn)量受到不同程度的損失。因此一些專家就高溫對湖北省水稻的影響及水稻熱害形成機(jī)理作出大量研究，對水稻穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)具有深遠(yuǎn)意義。

1 湖北省夏季高溫發(fā)生規(guī)律

水稻是喜溫作物，需要在適宜的溫度范圍內(nèi)才能正常生長，若生長期遭遇35℃以上高溫，則會對水稻造成高溫?zé)岷?。湖北省按照高溫?zé)岷Πl(fā)生頻率劃分為3個區(qū)域：鄂東南、三峽河谷頻發(fā)區(qū)，7月下旬熱害多且持續(xù)時間長，多為重度熱害，該區(qū)以種植雙季稻為主，熱害影響早稻的抽穗開花和灌漿結(jié)實(shí)；江漢平原少發(fā)區(qū)，熱害少且持續(xù)時間短，多為輕度熱害，熱害最大風(fēng)險期同樣為7月下旬，對中稻影響最大；鄂東北、鄂西(除三峽河谷以外)偶發(fā)區(qū)，熱害程度介于前兩者之間，該區(qū)為單季水稻種植區(qū)，熱害多發(fā)生于7月下旬至8月上旬，對中稻抽穗開花和灌漿結(jié)實(shí)不利[1]。

2 高溫對水稻產(chǎn)量品質(zhì)的影響及生理機(jī)制

水稻孕穗期至抽穗揚(yáng)花期為高溫?zé)岷ψ蠲舾械臅r期，灌漿結(jié)實(shí)期為次敏感期。水稻孕穗期遭遇高溫脅迫會降低每穗穎花數(shù)、結(jié)實(shí)率、粒重；開花期高溫?zé)岷?dǎo)致花粉活力降低、花粉管開裂受阻和花粉萌發(fā)率降低，導(dǎo)致水稻產(chǎn)量損失；結(jié)實(shí)早期高溫會導(dǎo)致產(chǎn)量損失和稻米品質(zhì)下降。高溫影響水稻的生理機(jī)制，國內(nèi)外學(xué)者做了大量深入的研究，結(jié)果表明，高溫?zé)岷χ砸鹚井a(chǎn)量減少和品質(zhì)降低，是因?yàn)樗驹馐芨邷責(zé)岷笾仓陜?nèi)抑制型激素增加、促進(jìn)型激素減少、抗氧化系統(tǒng)減弱、活性氧增加、光合面積減小、光合速率降低、光合時間縮短。

3 應(yīng)對高溫?zé)岷Φ姆烙胧┭芯考皯?yīng)用

湖北省的高溫?zé)岷Χ嗉杏?月下旬至8月上旬，根據(jù)湖北省不同區(qū)域熱害的發(fā)生特點(diǎn)，通過調(diào)整水稻播期達(dá)到緩解或避開高溫?zé)岷Φ哪康?。如鄂東地區(qū)高溫?zé)岷ψ畲箫L(fēng)險期在7月下旬，則可選用在6月中旬前齊穗的早熟品種，使水稻的抽穗灌漿期避開高溫風(fēng)險期，從而保證水稻產(chǎn)量和品質(zhì)的穩(wěn)定。對于廣泛種植的中稻，既要確保在8月上旬抽穗揚(yáng)花期避開熱害風(fēng)險，又要保證水稻生長獲得充足的熱量，應(yīng)將習(xí)慣播種的雜交中稻的播期由4月中、下旬向后推遲[2]。除此之外，還可以考慮從品種選育、栽培措施、化學(xué)調(diào)控等不同層面來應(yīng)對水稻高溫傷害。

3.1 培育優(yōu)良品種

不同水稻品種的耐熱性存在差異，在高溫條件下耐熱品種會保持較高花粉活力、花粉萌發(fā)率、結(jié)實(shí)率、游離脯氨酸含量、熱穩(wěn)定蛋白含量以及內(nèi)源激素含量，使耐熱水稻品種的產(chǎn)量損失減少。因此，可以通過常規(guī)育種、分子標(biāo)記輔助育種對水稻品種的耐熱性進(jìn)行遺傳改良，選育出產(chǎn)量和品質(zhì)穩(wěn)定的耐熱品種。國外有學(xué)者將野生稻的早花基因EMF導(dǎo)入水稻，使水稻在早上提前開花，避開高溫時段，有效減少了高溫?zé)岷υ斐傻慕Y(jié)實(shí)率降低。

3.2 適宜熱鍛煉

熱鍛煉是指將植物置于適當(dāng)?shù)母邷貤l件下生長一段時間，從而引起體內(nèi)各種生理生化的變化，使其能夠抵抗所遭受的高溫傷害。研究表明，熱鍛煉可以誘導(dǎo)植物體內(nèi)熱激蛋白和相關(guān)酶類表達(dá)基因上調(diào)，提高細(xì)胞膜的穩(wěn)定性和抗氧化酶活性，因此可以通過熱鍛煉來提高水稻品種的耐熱性。

3.3 做好肥水管理

良好的田間管理對水稻抵抗高溫傷害很有幫助。水稻遭遇高溫時，及時對稻田進(jìn)行深灌水，可以有效降低水稻冠層溫度，減輕高溫傷害；水稻在高溫脅迫條件下，可以適當(dāng)增施穗肥和氮肥后移，減輕高溫對水稻產(chǎn)量和品質(zhì)的影響；在高溫?zé)岷ζ陂g噴施NaB4O7·10H2O和KH2PO4混合溶液 1 137.75 kg/hm2，其中 NaB4O7·10H2O 濃度為0.13%，KH2PO4濃度為0.99%，可提高水稻授精能力，最終使水稻結(jié)實(shí)率提高8.45%，增加稻谷產(chǎn)量1 120 kg/hm2。

3.4 外源調(diào)節(jié)

植物生長類調(diào)節(jié)物質(zhì)對植物生長具有重要調(diào)節(jié)作用。研究表明，外源調(diào)節(jié)物質(zhì)對水稻的逆境傷害具有緩解作用。研究表明，外源100 μmol/L水楊酸可以緩解高溫對水稻穎花育性的不利影響；高溫條件下噴施0.005 mg/L油菜素內(nèi)酯，可使水稻幼苗活性氧保護(hù)酶系統(tǒng)活性增加，有效減輕高溫對幼苗的傷害；1 mmol的亞精胺能通過作為有效活性氧清除劑和膜的穩(wěn)定劑，減緩高溫對減數(shù)分裂期水稻葉片衰老的加劇作用。

4 展望

目前國內(nèi)外有大量關(guān)于高溫?zé)岷Ξa(chǎn)量、品質(zhì)的影響及補(bǔ)救措施的研究，但是關(guān)于高溫?zé)岷︻A(yù)報預(yù)警的研究還不多。因此，一方面要加強(qiáng)耐熱品種的選育，另一方面綜合氣象學(xué)、生態(tài)學(xué)、栽培學(xué)等多學(xué)科力量，結(jié)合不同地區(qū)實(shí)際，進(jìn)行高溫?zé)岷蛘咂渌麨?zāi)害的預(yù)報預(yù)警系統(tǒng)建立的研究，為預(yù)防災(zāi)害提供有力支撐。