淺談高溫熱害對水稻生長的影響

戚九寒

摘 要 南四湖是北方最大的淡水湖，而南四湖地區是山東省水稻主產區。因此，將系統地分析高溫對南四湖濕地水稻生長的影響、水稻高溫熱害指標以及高溫熱害發生規律，并對進一步防御調控高溫熱害提出相關建議。

關鍵詞 南四湖;水稻;高溫熱害

中圖分類號：S511;S428 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2019.14.075

1 高溫熱害指標確定

自然條件下，通過雜交秈稻開花受精試驗得出，日平均氣溫不低于30 ℃、日最高溫度不低于35 ℃時，可造成水稻高溫致害。水稻高溫致害指標為日平均氣溫≥30 ℃、日最高溫度≥35 ℃[1]。

2 高溫熱害對水稻的影響

2.1 高溫對水稻形態與發育的影響

一些水稻品種對高溫比較敏感，生長時會被高溫傷害。高溫傷害現象包括抽葉速率減慢，葉片顏色變淺、變白、變短、畸形，也有株高變短等情況[2]。日最高溫度32～38 ℃條件下，隨著溫度的升高，劍葉伸長量變大。

2.2 高溫對水稻品質及產量的影響

灌漿結實期決定了稻米的品質。所以，灌漿結實期溫度對米粒的影響最大。灌漿結實期如遇高溫，將導致米粒蛋白含量上升，堊白粒率、堊白度增高，糙米率、精米率和整精米率下降。水稻的外觀品質、加工品質和蒸煮食味品質等都會受到一定影響。

影響水稻產量的主要因素為有效穗數、每穗粒數、結實率和千粒質量。起初，高溫會影響水稻的分蘗，進一步影響有效穗數。但在一定范圍內，有效穗數和每穗粒數可以相互補償。以后階段，主要是在抽穗開花期后，因穎花分化已經結束，穎花的總量已經大概確定，所以后期高溫主要影響結實率和千粒質量。

2.3 高溫對水稻生理生化特性的影響

2.3.1 光合作用及蛋白質代謝

植物光合作用對高溫脅迫響應靈敏，植物遭受逆境損傷的首要表現是光合作用效率降低。高溫脅迫在水稻開花期減少劍葉的光合速率和葉綠素含量[3]。另外，不同品種耐熱性不同，不同水稻葉片的光合作用對高溫脅迫響應的靈敏度不同。

植物體內的蛋白質種類和含量因高溫脅迫產生變化。這種變化是一種環境脅迫對植物的傷害機制，同時是一種植物對環境的適應機制。溫度較高時，蛋白質的合成速度減慢，酶的活性降低，水稻會受到高溫熱害。另外，高溫可以加快水稻的蛋白質水解和葉綠素分解，使葉片變黃[4]。

2.3.2 酶保護系統與脯氨酸

高溫脅迫下，水稻葉綠素含量會下降，超氧化物歧化酶活性會降低，丙二醛含量和質膜透性會明顯上升。高溫脅迫初期抗壞血酸、還原型谷胱甘肽含量會小幅增加，隨后迅速降低。抽穗揚花期，溫度達到37 ℃時，丙二醛含量會明顯增加，類胡蘿卜素含量會明顯下降[5]。

脯氨酸具有滲透作用，一般情況下主要參與蛋白質的合成，同時可以作為氮庫及恢復生長的能源。水稻在抽穗開花期受到高溫脅迫，游離的脯氨酸含量會普遍上升。在逆境條件下，游離的脯氨酸增加量不同。耐高溫的品種在逆境條件下游離的脯氨酸增加量較多，對高溫敏感的品種增加量較少。

2.3.3 內源激素調節與代謝

在灌漿期初期，水稻籽粒中強勢粒中內源脫落酸和赤霉素的含量高于弱勢粒。因此，水稻籽粒中內源脫落酸和赤霉素可以對灌漿進行調控。同時，內源脫落酸和赤霉素與籽粒質量有關[6]。高溫下，水稻在灌漿期初期籽粒生長素、玉米素核苷、赤霉素的含量比正常溫度下的含量低，籽粒脫落酸的含量高;較高的籽粒脫落酸有可能促進初期籽粒的灌漿，同時縮短灌漿所需要的時間[7]。

3 高溫熱害防御調控

3.1 做好水稻高溫熱害預防監測工作

通過常見水稻品種的氣候特性和經過監測調查的生長數據，利用數學建模等方法擬合高溫熱害模型方程。利用擬合方程制定高溫熱害分級指標體系，從而計算或者預報熱害發生的范圍和級別。通過計算和預報結論，通知農業農村、應急管理等相關部門采取措施，以減少高溫熱害天氣對水稻造成的損失。

3.2 適時調整水稻播種期

水稻在開花期對高溫敏感度最高。通過合理選擇水稻品種，適時調整播種水稻的時期，從而使水稻處于開花期時避開高溫天氣。

3.3 選用耐熱性品種

水稻的品種不同，耐熱性也不同，且差異較大。一般而言，雜交水稻不如常規粳稻耐熱性強。耐熱性越強，高溫脅迫對水稻的產量影響越小。因此，可通過鑒定已有品種的高溫抗性，篩選耐熱性強的品種進行種植。

3.4 加強稻田水肥管理

1）在增施有機肥的基礎上，搭配磷鉀肥使用;

2）采用淺水濕潤灌溉，超前曬田，控制最高苗數，確保莖蘗成穗率超過80%;3）使用輕干濕交替灌溉技術，促進籽粒灌漿，提高結實率和千粒質量。通過加強稻田水肥管理技術緩解高溫脅迫對水稻的影響，以提高產量。

3.5 外源施用生長調節劑

可以通過植物生長調節劑和化學制劑對水稻進行外源施用。植物生長調節劑包括油菜素內酯、水楊酸以及脫落酸等，化學制劑包括鈣、硅、鉀以及硼等。水楊酸等植物生長調節劑能夠改變稻苗內活性氧保護酶系統的活性，減輕細胞膜的損傷，提高水稻的抗熱性能，以有效減輕秧苗的高溫熱害。高溫條件下，施硅能夠顯著提高水稻花藥開裂率和柱頭上的授粉量，可以保障水稻花的受精與結實。

參考文獻：

[1] 譚中和，藍泰源，任昌福，等.雜交釉稻開花期高溫危害及其對策的研究[J].作物學報，1985，11（2）：103-108.

[2] 張玉屏，朱德峰，林賢青，等.高溫對水稻劍葉生長和氣孔導度影響[J].江西農業大學學報，2012，34（1）：1-4.

[3] 李敏，馬均，王賀正，等.水稻開花期高溫脅迫條件下生理生化特性的變化及品種耐熱性的關系[J].雜交水稻，2007，22（6）：62-66.

[4] 張桂蓮，陳立云，張順堂，等.高溫脅迫對水稻劍葉氮代謝的影響[J].雜交水稻，2007，22（4）：57-61.

[5] 李萍萍，程高峰，張佳華，等.高溫對水稻抽穗揚花期生理特性的影響[J].江蘇大學學報（自然科學版），2010，32（2）：125-130.

[6] 雷東陽，陳立云，李穩香，等.高溫對不同雜交稻開花期影響的生理差異[J].農業現代化研究，2005，26（5）：397-400.

[7] 王豐，程方民，劉奕，等.不同溫度下灌漿期水稻籽粒內源激素含量的動態變化[J].作物學報，2006，32（1）：25-29，

（責任編輯：劉昀）