氮素粒肥對水稻灌漿前期高溫脅迫的緩解效應及其生理機制.pdf

1、水稻灌漿期是對高溫較為敏感的階段之一，在我國長江中下游地區(qū)水稻灌漿期內高溫天氣頻繁發(fā)生，對水稻生產(chǎn)帶來了嚴重威脅。研究高溫脅迫對水稻生長的影響和傷害機理，提出相應的緩解技術，對減輕水稻高溫傷害具有重要意義。關于水稻遭受高溫脅迫的應對措施，除選育耐熱品種外，合理的栽培措施也是一種重要途徑。氮肥管理是最重要的栽培措施之一，氮肥的后移對減輕水稻高溫傷害尤為顯著。本研究以江蘇省主栽水稻品種武運粳24號和寧粳3號為材料，采用盆栽試驗方法，于花后在

2、高溫脅迫條件下設置低氮（每盆0g純氮）、中氮（每盆0.8g純氮）、高氮（每盆1.6g純氮）3種施氮水平，以研究其對高溫脅迫下水稻生長的影響，為全球變暖下水稻安全生產(chǎn)提供保障。主要研究結果如下:
　　1.高溫脅迫下水稻穗葉溫明顯升高，氮素粒肥的施用顯著降低了水稻穗葉溫，高氮效果優(yōu)于中氮。氮素粒肥的施用提高了水稻劍葉凈光合速率、氣孔導度和胞間二氧化碳濃度，這也是施氮后水稻穗葉溫降低的原因。高溫脅迫下水稻超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化

3、物酶(POD)、丙二醛(MDA)含量顯著上升。施氮后，水稻葉片能維持較高的SOD、POD酶活，減少了丙二醛的積累和對細胞膜脂的傷害。高溫脅迫下水稻葉片可溶性蛋白含量顯著增加，非結構性碳水化合物(NSC)降低。施氮后葉片可溶性蛋白含量顯著提高，NSC含量有所降低。
　　2.高溫脅迫下水稻葉片SPAD值顯著下降，氮素粒肥的施用顯著提高了葉片SPAD相對值。高溫脅迫下水稻葉片中硝酸還原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)受到明顯抑制，脅迫

4、時間越長，酶活降低越明顯。氮素粒肥的施用顯著提高了NR、GS酶活，活躍了水稻葉片氮代謝。高溫脅迫初期水稻葉片內氨基酸含量顯著提高，但隨著脅迫時間的延長，葉片內氨基酸含量呈下降態(tài)勢。氮素粒肥的施用既顯著地提高高溫脅迫下水稻早期葉片中氨基酸的含量，同時也能持續(xù)維系水稻葉片有較高的氨基酸含量，從而提高了水稻抗逆性。
　　3.灌漿期高溫脅迫顯著降低了水稻結實率和千粒重降低。施用氮素粒肥后，顯著提高了高溫脅迫下水稻的千粒重，其中高氮的效果優(yōu)

5、于中氮。氮素粒肥的施用有利于高溫脅迫下水稻結實率的提高，但品種之間的反應不一致，氮素粒肥對高溫脅迫下寧粳3號的結實率提高顯著，但對武運粳24號則無明顯效果。
　　4.灌漿期高溫脅迫下稻米品質總體表現(xiàn)變劣。碾磨品質方面，高溫脅迫降低了稻米糙米率、精米率、整精米率。氮素粒肥的施用顯著提高了稻米糙米率、精米率和整精米率，高氮處理效果優(yōu)于中氮;外觀品質方面，高溫脅迫雖然降低了青米率，但堊白發(fā)生率和堊白面積顯著增加。氮素粒肥的施用使高溫脅迫

6、下水稻堊白發(fā)生率和堊白面積有所降低，但增加了青米率;蒸煮食味品質方面，高溫脅迫降低了總淀粉和直鏈淀粉含量。氮素粒肥的施用則加劇了總淀粉和直鏈淀粉含量的降低趨勢，對稻米蒸煮食味品質不利;營養(yǎng)品質方面，灌漿期高溫顯著提高了稻米中清蛋白、球蛋白和谷蛋白的含量，促進了總蛋白的積累，但降低了醇溶蛋白的含量。高溫處理顯著提高稻米的各種氨基酸含量，改善了稻米營養(yǎng)品質。氮素粒肥的施用進一步促進了高溫脅迫下稻米中氨基酸含量的提高，而對氨基酸組成比例無顯著