水稻灌浆期冠层温度对植株生理性状及稻米品质的影响

水稻灌浆期冠层温度对植株生理性状及稻米品质的影响

高继平㊀隋阳辉㊀张文忠∗㊀姚晨㊀高明超㊀赵明辉㊀徐正进

(沈阳农业大学水稻研究所/农业部东北水稻生物学与遗传育种重点实验室/北方超级粳稻育种教育部重点实验室,沈阳１１０８６６;

∗

通讯联系人,E Ｇm a i l :z w z h o n g

＠１２６．c o m )E f f e c t o f C a n o p y T e m p e r a t u r e o nP h y s i o l o g i c a l C h a r a c t e r i s t i c a n dG r a i nQ u a l i t y a tF i l l i n g S t a g

e i nR i c e G A O J i Ｇp i n g ,S U I Y a n g Ｇh u i ,Z H A N G W e n Ｇz h o n g ∗,Y A O C h e n ,G A O M i n g Ｇc h a o ,Z H A O M i n g Ｇh u i ,X U Z h e n g Ｇj

i n (R i c eR e s e a r c hI n s t i t u t e ,S h e n y a n g A g r i c u l t u r a lU n i v e r s i t y /K e y L a b o r a t o r y o f N o r t h e a s tR i c eB i o l o g y a n dB r e e d i n g ,M i n i s t r y o f

A g r i c u l t u r e /K e y L a b o r a t o r y o f N o r t h e r n j a p o n i c a S u p e r R i c e

B r e e d i n g ,M i n i s t r y o f E d u c a t i o n ,S h e n y a n g １

１０８６６,C h i n a ;∗C o r r e s p o n d i n g a u t h o r ,E Ｇm a i l :z w z h o n g ＠１

２６．c o m )G A OJ i p i n g ,S U IY a n g h u i ,Z HA N G W e n z h o n g ,e t a l ．E f f e c t o f c a n o p y t e m p e r a t u r e o n p h y s i o l o g

i c a l c h a r a c t e r i s t i c a n d g r a i n q u a l i t y a t f i l l i n g s t a g

e i n r i c e ．C h i n JR i c eS c i ,２０１５,２９(５):５０１Ｇ５１０．A b s t r a c t :A

f i e l d e x p e r i m e n tw a s c o n d u c t e d t o i l l u m i n a t e t h ed a i l y v a r i a t i o no f c a n o p y t e m p e r a t u r ea n d i t s r e l a t i o n s h i p

w i t h s o i lw a t e rc o n t e n t ,p h y s i o l o g i c a l c h a r a c t e r i s t i c sa n d g r a i n q u a l i t y w i t hL i a o j i n g ２９４a n d K a i j i n g １a

s m a t e r i a l s d u r i n g f i l l i n g s t a g ea t f i v e g r a d i e n t s o i lw a t e rc o n t e n t s ．T h er e s u l t ss h o w e dt h a t :１)T h ec a n o p y t e m p

e r a t u r e ,l o w e r t h a na i r t e m p e r a t u r e ,w a s s i g n i

f i c a n t l yp o s i t i v e l y c o r r e l a t e dw i t ha i r t e m p

e r a t u r e ．T h e g r a d i e n t s o i lw a t e r s t r e s s l e d t o a g r a d u a li n c r e a s ei nt h ec a n o p y t e m p e r a t u r ea n dc a n o p y Ｇa i rt e m p e r a t u r ed i

f f e r e n c e ．T h a ti st os a y ,t h ec a n o p y

t e m p e r a t u r e a n dt h ea b s o l u t ev a l u eo ft h ec a n o p y Ｇa i rt e m p

e r a t u r ed i

f f e r e n c ei n c r e a s e da st h es o i l w a t e r p o t e n t i a l d e c l i n e d ．２)U n d e r t h e s a m e c o n d i t i o n s ,t h e c a n o p y t e m p e r a t u r eo f d r o u

g

h t s u s c e p t

i v ev a r i e t y L i a o

j i n g ２

９４w a s l o w e r t h a nt h a to ft h ed r o u g h tr e s i s t a n tv a r i e t y K a i j i n g １．３)T h ec a n o p y Ｇa i rt e m p e r a t u r ed i f f e r e n c e w a ss i g n i f i c a n t l y n e g a t i v e l y c o r r e l a t e dw i t h f i l l e d g r a i nn u m b e r p e r p a n i c l e ,１０００Ｇg r a i nw e i g h t ,s e e d Ｇs e t t i n g r a t e ,g r a i n y i e l d ,p e r c e n t a g

e o fh e a dr i c e ,p r o t e i nc o n t e n t ,a m y l a s ec o n t e n t ,

f a t t y a c i dc o n t e n ta n dt a s t ev a l u e ．B u t i tw a ss i

g n i f i c a n t l yp

o s i t i v e l c o r r e l a t e dw i t hu n f i l l e d g r a i nn u m b e r ,c h a l k i n e s sd e g

r e e ,c h a l k i n e s sr a t ea n db r o k e nr i c er a t e ．４)A s t h es o i lw a t e r p o t e n t i a l d e c r e a s e d ,t h e p h o t o s y n t h e t i c r a t e ,s t o m a t a l c o n d u c t a n c e a n d t r a n s p i r a t i o n r a t e d e c r e a s e d ,a n d p h o t o s y

n t h e t i c p e r f o r m a n c e o f t h e d r o u g h t r e s i s t a n tK a i j i n g １w a sb e t t e r ．C o r r e l a t i o na n a l y s i s s h o w e d t h a t t h e r ew a sa s i g n i f i c a n t o r e x t r e m e l y s i g n i f i c a n tn e g a t i v ec o r r e l a t i o n b e t w e e nt h e p h o t o s y n t h e t i c p e r f o r m a n c ea n dt h ec a n o p y Ｇa i rt e m p

e r a t u r e d i

f f e r e n c e ．５)F o rK a i j i n

g １,t

h e s t o m a t a l d e n s

i t y w a s s i g n i f i c a n t l yg r e a t e r t h a n t h a t o fL i a o

j i n g ２

９４,a n d t h e s t o m a t a l l e n g t ha n dw i d t hw e r e e x t r e m e l y s i g n i f i c a n t l y l e s s t h a nL i a o j i n g ２９４．C o m p r e h e n s i v e a n a l y s i s s h o w e d t h a t t h e r ew a s n o s i g n i f i c a n t i m p a c t o n g r a i n y i e l d c o m p a r ew i t h c o n t r o lw i t h c a n o p y Ｇa i r t e m p e r a t u r e d i f f e r e r n c e o f ０．９ħa n d ０．８ħf o r L i a o j i n g ２９４a n dK a i j i n g １,r e s p e c t i v e l y ．T h e c r i t i c a l w a t e r c o n t e n t c o u l d b e u s e d a s a r i c ew a t e r Ｇs a v i n g t h r e s h o l d a t t h e f i l l i n g s t a g

e (s o i lw a t e r p o t e n t i a l t r e a t m e n t S ２,－０．０２－－０．０３M P )．K e y w o r d s :r i c e ;c a n o p y t e m p e r a t u r e ;s o i lw a t e r p o t e n t i a l ;p h o t o s y n t h e t i c c h a r a c t e r ;s t o m a t a ;y i e l d ;q u a l i t y 高继平,隋阳辉,张文忠,等．水稻灌浆期冠层温度对植株生理性状及稻米品质的影响．中国水稻科学,２０１５,２９

(５):５０１Ｇ５１０．

摘㊀要:在大田环境下,以辽粳２９４㊁

开粳１号为材料,在灌浆期设置５个水分梯度处理,研究了水稻冠层温度日变化特征及其与土壤水分状况㊁产量生理特性㊁稻米品质之间的关系.结果表明:１

)冠层温度低于气温,但与其显著正相关.梯度水分处理导致冠层温度和冠气温度差逐级升高,即土壤水势降低,冠层温度升高,冠气温度差绝对值增大;２)

相同环境条件下,抗旱性弱的品种辽粳２９４的冠层温度低于抗旱性强的品种开粳１号;３

)水分胁迫下水稻冠气温度差与每穗实粒数㊁千粒重㊁结实率㊁产量㊁整精米率㊁蛋白质含量㊁直链淀粉㊁脂肪酸和食味值呈显著负相关,与秕粒数㊁垩白度㊁垩白粒㊁碎米率呈显著正相

关;４

)光合速率㊁气孔导度及蒸腾速率随土壤水势降低而下降,且抗旱性强的品种开粳１号的光合性能较强.相关性分析表明,两个品种冠气温度差与其光合性能显著或极显著负相关;５)开粳１号的气孔密度显著大于辽粳２９４,

而气孔长度和气孔宽度极显著小于辽粳２９４.综合分析表明,在灌浆期辽粳２９４和开粳１号在土壤水势为－０．０２~－０．０３M P 时,

平均冠气温度差分别维持在０ ９ħ和０．８ħ时对产量影响不显著(达到水分临界水平),可作为水稻灌浆期的节水灌溉指标

.关键词:水稻;冠层温度;土壤水势;光合性能;气孔;产量;品质

中图分类号:Q ９４５ ４;S ５１１ ０１㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀文章编号:１００１Ｇ７２１６(２０１５)０５Ｇ０５０１Ｇ１０

收稿日期:２０１５Ｇ０１Ｇ１０;修改稿收到日期:２０１５Ｇ０３Ｇ３０.

基金项目:辽宁省科技攻关计划资助项目(２０１１２１２００２);辽宁省农业领域青年科技创新人才培养计划资助项目(２０１４０３９);国家科技支撑计划资助项目(２０１３B A D ０５B ０７);沈阳农业大学校教师(青年)科研基金资助项目(２０１３１００９);长江学者和创新团队发展计划资助项目.

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０５中国水稻科学(C h i nJR i c eS c i ),２０１５,２９(５):５０１－５１０

h t t p ://w w w．r i c e s c i ．c n D O I :１０．３９６９/j

．i s s n ．１００１Ｇ７２１６．２０１５．０５．００７