水稻覆蓋旱種的光合特性研究

李鴻偉 陳雪玲

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光合作用是植物把陽光和二氧化碳轉化成生長所需的糖的方式。水稻的光合作用因比其他一些植物缺少一個額外的捕捉二氧化碳的化學過程，因此光合效率稍差一點。 有研究表明，葉源量是反映水稻葉片光合生產力的最佳指標，其次為光合速率，葉面積的效率最小。 張榮銑等將葉片一生中同化的CO2總量定義為葉源量，可反映作物源庫中源的大小，并提出增加葉源量可以提高作物產量[1]。 葉源量可以作為選育高產品種的指標。 隨著水稻高產、超高產品種的不斷篩選，高產、超高產栽培技術的不斷發展，葉源量已不再是提高產量的最佳指標，提高光合速率和葉面積成為目前的研究方向。

一、覆蓋旱種的光合特性研究

蔡永萍等研究表明，無論是水種還是旱種，抽穗后水稻劍葉光合速率變化趨勢基本一致，但水種稻一直維持著較高的光合速率，生育后期尤為明顯[2]。 王福榮等研究指出， 旱種水稻的總光合量比水種稻高28%，但它的呼吸消耗量卻是水種稻的近3 倍，凈光合量只及水種的一半[3]。 有研究表明旱作水稻籽粒產量降低，是因為旱作水稻的光合作用和光合產物的積累效率高，但是光合產物的轉化及再利用效率低。 劍葉的光合速率頂部葉片(劍葉與倒二葉) 的葉綠素含量與光合速率在灌漿初期旱種與水種無明顯差異,但抽穗10 天后, 旱種明顯低于水種， 表明旱種比水種在結實期植株衰老快[4]。 黃義德等研究表明，穗分化始期覆膜旱作的LAI 比水作的高0.45,但抽穗期和成熟期分別低0.23 和0.41； 比葉重和單株干重在穗分化始期和抽穗期較水作的高,但成熟期比水作的低[5]；楊建昌等研究表明，旱種水稻的葉面積指數(LAI),在有效分蘗臨界葉齡期明顯低于水種, 拔節期則顯著高于水種,至抽穗期與水種無顯著差異。 在抽穗期的葉面積組成中, 旱種的有效莖蘗葉面積占的比例以及在有效葉面積中頂3 葉占的比例顯著低于水種[4]。 直播旱種, 劍葉的光合作用顯著降低, 光合作用降低之失補償不了光合產物向籽粒運轉增加之得,因而產量降低、品質變劣。 而覆草旱種水稻光合作用和同化物向籽粒轉運的共同提高促進了品質顯著改善[6]。

二、展望

水稻覆蓋旱種在今后的水稻生產中、特別是缺水嚴重的地區潛力很大，目前，對水稻覆蓋旱種的研究很多，主要集中在產量和品質上，僅把光合作用作為一個生理生化指標，而光合速率和葉面積指數的變化規律以及不同覆蓋栽培技術下的差異還有待于進一步研究，以便更大限度的提高覆蓋旱種下水稻的產量和品質。

[1]張榮銑,程在全,方志偉等.關于光合速率高值持續期的初步研究[J].南京師范大學學報,1992,15：76-86.

[2]蔡永萍,楊其光,黃義德. 水稻水作與旱作對抽穗后劍葉光合特性、衰老及根系活性的影響[J].中國水稻科學,2000,14（4）：219-224.

[3]王福榮,何紹桓,于萬利. 旱作水稻生理特性與栽培技術研究[J]. 吉林農業大學學報,1982,(2)：1-10.

[4]楊建昌,王志琴,劉立軍等.旱種水稻生育特性與產量形成的研究[J],作物學報,2002，28(1)：11-17 .

[5]黃義德,張自立,魏鳳珍等.水稻覆膜旱作的生態生理效應[J].應用生態學報,1999,10 (3)∶305-308.

[6]張自常、李鴻偉、王學明等.覆草對旱種直播稻產量與品質的影響[J].作物學報,2011, 37(10)：1809-1818.