孕穗期弱光脅迫對水稻谷粒性狀的影響

摘要：以千重浪2號為試材，在盆栽條件下研究了孕穗期弱光脅迫對谷粒性狀的影響及谷粒性狀與粒質量的關系。結果表明，孕穗期弱光脅迫顯著降低了谷粒的長度、寬度、厚度、面積、體積和質量；降低幅度最大的處理時期是葉齡余數為1.0時，強、中、弱勢粒的千粒質量分別比對照降低了7.89%、5.70%和12.38%。相關分析表明，隨著谷粒長、寬和厚的增加，千粒質量也明顯增加。

關鍵詞：水稻；谷粒；谷粒充實度

中圖分類號：S511 " " " 文獻標識碼：A " "文章編號：1674-1161（2024）01-0006-02

在水稻生長發育過程中，如遇到光照弱的不良天氣，會嚴重限制水稻的光合能力，最終導致產量下降。以往的研究表明，當水稻植株處于不同程度的弱光照環境時，可使水稻的分蘗數減少、干物質積累下降、有效穗數降低、灌漿速率下降、結實率和產量降低[1-6]，但有關孕穗期弱光脅迫對谷粒性狀影響方面的研究則較少。試驗以北方粳稻為試材，按照葉齡余數將孕穗期分為3個時期進行弱光處理以研究弱光脅迫對不同部位的谷粒性狀的影響，旨在揭示孕穗期遭遇弱光對水稻谷粒性狀的影響程度和影響的關鍵時期。

1 材料與方法

1.1 試驗材料與設計

試驗在沈陽農業大學水稻研究所進行，供試材料為千重浪2號。采用盆栽試驗方法，盆缽直徑25 cm，高23 cm，每盆裝過篩棕壤土12 kg。4月16日播種，5月21日插秧，10月3日收獲。插秧時嚴格選取葉齡一致的秧苗，并采用高密度栽培，每盆均勻插植22個單株，在分蘗期及時去除分蘗，僅留主莖。基肥每盆施尿素3 g，磷酸二銨2 g，氯化鉀1 g；分蘗肥和穗肥每盆分別施硫酸銨4 g。試驗設3個處理，分別為葉齡余數2.0～0（L1）、葉齡余數1.0～出穗期（L2）、葉齡余數0～出穗期（L3）。處理時用黑色遮陰網（透光率為自然光照的45%）進行遮光處理，同時以不遮光為對照（CK）。在處理前，每盆選取生長一致的單株15株掛牌標記，共4次重復。

1.2 谷粒性狀的測定

成熟期每處理取生長一致的2盆，同時將掛牌標記的稻穗按盆收獲。依據每穗的一次枝梗數將稻穗分為上部、中部、下部3個部分，取上部一次枝梗的第1、5、6粒位的谷粒作為強勢粒，中部一次枝梗的第2、3粒位的谷粒作為中勢粒，下部二次枝梗的谷粒作為弱勢粒（第1粒位的粒除外），同時剔除空癟粒和病粒，之后在60 ℃烘箱中連續烘干至恒質量，再測定粒質量。用電動連續變焦熒光體視顯微鏡對谷粒照相后，再用軟件（AxioVision Rel. 4.6）計算谷粒長、寬和面積。用排水法測量谷粒體積，再用游標卡尺測量厚度。

1.3 數據分析

采用DPS軟件進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 弱光對谷粒性狀的影響

弱光脅迫對谷粒性狀的影響詳見表1。

由表1可知，孕穗期弱光脅迫使供試品種的各項谷粒性狀都發生不同程度的降低，其中L2處理的強、中勢谷粒的面積、長度、寬度、厚度及體積下降最大。強勢粒與對照相比分別下降了5.78%、2.51%、3.38%、2.96%和5.04%；中勢粒分別下降了5.45%、2.42%、4.62%、6.40%和5.85%；弱勢粒分別比對照下降了7.71%、3.11%、4.87%、4.08%和11.43%，與對照的差異都達到了極顯著。

2.2 弱光對谷粒充實度的影響

由表1可知，弱光對強勢粒和中勢粒的谷粒充實度有顯著影響，其中下降幅度最大的是L1處理，強勢粒和中勢粒分別比對照降低了3.60%和3.64%；L1、L2處理與對照的差異都達到了極顯著，但各處理間差異不顯著，且弱光處理對弱勢粒的影響較小，只有L1與對照的差異達到極顯著。

2.3 弱光對粒質量的影響

弱光脅迫使供試品種的千粒質量均發生不同程度的降低，詳見表2。

由表2可知，L1、L2和L3處理的平均粒質量分別比對照下降了9.34%、11.12%和7.94%，其中L2處理下降的幅度最大，其次是L1處理，各處理與對照的差異都達到了極顯著。對強勢粒和中勢粒來說，其粒質量的變化特點與平均粒質量一致，對于弱勢粒而言，下降幅度最大的時期是L2處理，其次是L3處理，但與L1的差異并不顯著。

2.4 谷粒性狀和充實度與粒質量的相關分析

谷粒性狀和充實度與粒質量的關系詳見表3。

相關分析結果表明，谷粒各性狀與粒質量均呈極顯著正相關。隨著谷粒長度、寬度和厚度的增加，粒質量也明顯增加，且谷粒充實度與粒質量也呈正相關關系。

3 結論與討論

不同時期的弱光脅迫可降低谷粒的千粒質量[1+5+7]，但也有人認為這對粒質量影響較小[8]。試驗結果表明，孕穗期弱光脅迫可使供試品種的千粒質量明顯下降。從水稻的谷粒性狀來看，粒質量的高低主要取決于谷殼大小和谷粒充實度[9]，一些研究者認為減數分裂期或抽穗前15 d遮光會使穎殼明顯變小[10-11]，試驗也證實了孕穗期弱光脅迫會使穎殼變小，這與前人的研究結果一致，并且表現為葉齡余數1.0時的處理下降幅度最大。由于孕穗期遮光限制了穎殼的生長發育，導致孕穗期各處理的庫容減少，即使抽穗后生長環境良好、灌漿物質充足，粒質量的大小也難以恢復。因此，在水稻生產上，在孕穗期要特別注意預防葉齡余數接近1.0時的弱光危害，并根據天氣狀況來采取相應的預防措施，如選用耐陰品種、調整播期和施用化學物質等，以此來減少弱光給水稻生產帶來的損失。

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Effects of Weak Light Stress on Grain Traits of Rice during Booting Stage

GENG Liqing

（Liaoning Agricultural Science and Technology Achievement Transformation Service Center， Shenyang 110161， China）

Abstract： With Qianchonglang No.2 as the test material， the effect of weak light stress on grain traits and the relationship between grain traits and grain quality during booting stage were studied under pot conditions. The results showed that the weak light stress during booting stage significantly reduced the length， width， thickness， area， volume and quality of grain; In the treatment period， when the residual of leaf age was 1.0， the 1 000-grain mass of strong， medium and weak grains decreased by 7.89%， 5.70% and 12.38%， respectively. The correlation analysis showed that with the increase of grain length， width and thickness， the 1 000-grain mass also increased significantly.

Key words： "rice; grain; grain fullness