唐殿卿
水稻是世界上最重要的三大糧食之一,同時(shí)也是中國最重要的糧食作物。因而中國作為一個(gè)人口大國,必然對水稻有著極大的需求量。我國的水稻種植面積位列世界第二,占世界糧食生產(chǎn)面積的28%,而糧食產(chǎn)量位居世界首位,占世界總產(chǎn)量的39%。
1、研究的目的和意義
水稻與其它農(nóng)作物相比,是耗水量最多的作物,占整個(gè)農(nóng)業(yè)用水的70%。然而我國是一個(gè)缺水嚴(yán)重的國家,淡水資源僅占世界的7%,人均淡水占有量更是只有世界平均水平的1/4,淡水資源嚴(yán)重缺乏。然而,我國的淡水用量又是世界上最多的國家,因此從上個(gè)世紀(jì)70年代開始的水荒是一個(gè)不可磨滅的事實(shí),且其有著蔓延的趨勢,給我國整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)和農(nóng)業(yè)的發(fā)展帶來了嚴(yán)重的危害。
此外,近些年來全球氣候出現(xiàn)了一些極端現(xiàn)象,例如厄爾尼諾現(xiàn)象給全球范圍內(nèi)帶來了降水分布失衡的困擾,再加上一些其它因素的影響,目前全球很多地區(qū)都面臨著嚴(yán)重的干旱災(zāi)情,農(nóng)業(yè)用水資源的緊張已經(jīng)成為世界糧食安全的最大威脅。水稻是一種半水半旱的作物,用水量也很大,因此農(nóng)業(yè)用水資源的緊張已經(jīng)對水稻產(chǎn)生了嚴(yán)重的生理脅迫,制約著水稻生產(chǎn)的持續(xù)發(fā)展,也給我國的糧食安全帶來一定影響。因此,為了保障水稻的正常生長,我們必須研究不同生育期蓄水對于水稻的影響,以達(dá)到節(jié)水和提高糧食產(chǎn)量的目的。
2、實(shí)驗(yàn)材料和方法
本實(shí)驗(yàn)主要選取超級雜交早稻陸兩優(yōu)996,在直徑35cm、深25cm的塑料盆中進(jìn)行栽植和試驗(yàn)。主要實(shí)驗(yàn)處理措施如下:
A:從移栽到移栽10天后進(jìn)行蓄水,即移栽至返青期的深度為整個(gè)植株的2/3的蓄水,其它時(shí)間內(nèi)保持土壤的濕潤即可。
B:從移栽10天后至35天進(jìn)行為期25天的深度為5cm的蓄水,即分桑期至孕穗期的蓄水,其它時(shí)間內(nèi)則保持土壤的濕潤。
c:從移栽35天后至抽穗,即孕穗期至抽穗期進(jìn)行深度為8cm的蓄水,其余時(shí)間保持土壤的濕潤。
D:從整個(gè)移栽期至抽穗期都進(jìn)行蓄水,具體蓄水深度參見前三個(gè)處理。
E:對水稻苗進(jìn)行常規(guī)的水分管理。
以上5個(gè)處理方式各設(shè)置3個(gè)重復(fù),每盆栽4株,進(jìn)行隨機(jī)排列。主要測定水稻的生育期和萌蘗動態(tài)、葉面積和干物重、株高、有效穗、結(jié)實(shí)率、千粒重以及產(chǎn)量等指標(biāo)。除此之外,還要測定水稻的生理生化指標(biāo),例如光合速率、蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度、葉綠素、根系活力、傷流液、脯氨酸等。
3、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
3.1對產(chǎn)量特性的影響
通過實(shí)驗(yàn)我們發(fā)現(xiàn),不同蓄水處理下,水稻的生育期基本是一直的,并無太大差異。另外,不同處理下水稻的最高分蘗期出現(xiàn)的時(shí)間差異也不大,而且返青期蓄水主要是為了滿足水稻的生態(tài)需水,因此保持淺水有利于保持水稻的健根強(qiáng)株,促使后期生長更為強(qiáng)健。此外,分蘗前期應(yīng)該保持水稻的水分,以促進(jìn)其分蘗和發(fā)育,而分蘗后期則應(yīng)該適當(dāng)保持輕微的干旱,以促進(jìn)其有效分蘗,防治生長過旺。因此分蘗階段的灌水主要依據(jù)為,促進(jìn)分蘗的增多和有效,防治其生長過旺,保持植株的強(qiáng)健。
此外,我們還發(fā)現(xiàn),分蘗期的土壤水分對水稻的干物質(zhì)積累和葉面積水平的提高都有著十分重要的影響。而分蘗期缺水,孕穗期中得到復(fù)水,則水稻葉面積甚至?xí)^分蘗期的生長潛力;而水稻干物質(zhì)積累則難以恢復(fù)到分蘗期的生長潛力。齊穗期和乳熟期則沒有猶豫干旱而遭受干物質(zhì)積累下降的情況,這主要是因?yàn)檫@兩個(gè)時(shí)期是分集期和孕穗期情況的延續(xù)。
3.2對水稻生理特性的影響
首先,不同處理對根系的活力有著不同的影響。由于根系對土壤水分有著極其敏感的反應(yīng),因而不同處理下,水稻的根系活力不同。我們發(fā)現(xiàn),分蘗期至孕穗期前,水稻根系的適應(yīng)能力較強(qiáng),此后的生育期內(nèi)遭受干旱很容易導(dǎo)致水稻根系的死亡,因此,在水稻種植時(shí),必須保持適當(dāng)?shù)耐寥篮浚瑥亩岣咧仓甑漠a(chǎn)量。
其次,不同蓄水處理對水稻葉片葉綠素水平有著不同的影響。葉綠素是植物進(jìn)行光合作用的基礎(chǔ),因此為了保證水稻光合速率的提高,必須提高水稻葉片的葉綠素水平。通過實(shí)驗(yàn)我們發(fā)現(xiàn),分蘗期和孕穗期的干旱會直接導(dǎo)致葉片葉綠素水平的降低,特別是分蘗期尤為嚴(yán)重。此外,孕穗期的大量蓄水也可以快速提高葉片的葉綠素含量。因此為了提高葉片的光合作用效率,必須根據(jù)不同生育期的需水量來進(jìn)行合理灌溉。
最后,不同處理對不同生育期的光合作用有著不同的影響。由于孕穗期是水分最為敏感的時(shí)期,因此在這個(gè)生育期內(nèi)如若遭受干旱則會嚴(yán)重降低葉片的光合作用。此外,齊穗期雖然不如孕穗期那樣對水分敏感,但是需水量也較大,因此其干旱也會影響葉片的光合作用,而乳熟期則對水分的敏感度不大。
總之,我們必須充分了解不同生育期蓄水對于水稻生理特性和產(chǎn)量的影響,從而根據(jù)不同生育期的需水量來進(jìn)行合理灌溉,既能達(dá)到節(jié)水的目的,又能不斷提高水稻的產(chǎn)量和品質(zhì),從而保障我國農(nóng)業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。
(作者單位:157199黑龍江省海林市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣推廣中心)