唐殿卿
水稻是世界上最重要的三大粮食之一,同时也是中国最重要的粮食作物。因而中国作为一个人口大国,必然对水稻有着极大的需求量。我国的水稻种植面积位列世界第二,占世界粮食生产面积的28%,而粮食产量位居世界首位,占世界总产量的39%。
1、研究的目的和意义
水稻与其它农作物相比,是耗水量最多的作物,占整个农业用水的70%。然而我国是一个缺水严重的国家,淡水资源仅占世界的7%,人均淡水占有量更是只有世界平均水平的1/4,淡水资源严重缺乏。然而,我国的淡水用量又是世界上最多的国家,因此从上个世纪70年代开始的水荒是一个不可磨灭的事实,且其有着蔓延的趋势,给我国整个国民经济和农业的发展带来了严重的危害。
此外,近些年来全球气候出现了一些极端现象,例如厄尔尼诺现象给全球范围内带来了降水分布失衡的困扰,再加上一些其它因素的影响,目前全球很多地区都面临着严重的干旱灾情,农业用水资源的紧张已经成为世界粮食安全的最大威胁。水稻是一种半水半旱的作物,用水量也很大,因此农业用水资源的紧张已经对水稻产生了严重的生理胁迫,制约着水稻生产的持续发展,也给我国的粮食安全带来一定影响。因此,为了保障水稻的正常生长,我们必须研究不同生育期蓄水对于水稻的影响,以达到节水和提高粮食产量的目的。
2、实验材料和方法
本实验主要选取超级杂交早稻陆两优996,在直径35cm、深25cm的塑料盆中进行栽植和试验。主要实验处理措施如下:
A:从移栽到移栽10天后进行蓄水,即移栽至返青期的深度为整个植株的2/3的蓄水,其它时间内保持土壤的湿润即可。
B:从移栽10天后至35天进行为期25天的深度为5cm的蓄水,即分桑期至孕穗期的蓄水,其它时间内则保持土壤的湿润。
c:从移栽35天后至抽穗,即孕穗期至抽穗期进行深度为8cm的蓄水,其余时间保持土壤的湿润。
D:从整个移栽期至抽穗期都进行蓄水,具体蓄水深度参见前三个处理。
E:对水稻苗进行常规的水分管理。
以上5个处理方式各设置3个重复,每盆栽4株,进行随机排列。主要测定水稻的生育期和萌蘖动态、叶面积和干物重、株高、有效穗、结实率、千粒重以及产量等指标。除此之外,还要测定水稻的生理生化指标,例如光合速率、蒸腾速率、气孔导度、叶绿素、根系活力、伤流液、脯氨酸等。
3、实验结果分析
3.1对产量特性的影响
通过实验我们发现,不同蓄水处理下,水稻的生育期基本是一直的,并无太大差异。另外,不同处理下水稻的最高分蘖期出现的时间差异也不大,而且返青期蓄水主要是为了满足水稻的生态需水,因此保持浅水有利于保持水稻的健根强株,促使后期生长更为强健。此外,分蘖前期应该保持水稻的水分,以促进其分蘖和发育,而分蘖后期则应该适当保持轻微的干旱,以促进其有效分蘖,防治生长过旺。因此分蘖阶段的灌水主要依据为,促进分蘖的增多和有效,防治其生长过旺,保持植株的强健。
此外,我们还发现,分蘖期的土壤水分对水稻的干物质积累和叶面积水平的提高都有着十分重要的影响。而分蘖期缺水,孕穗期中得到复水,则水稻叶面积甚至会超过分蘖期的生长潜力;而水稻干物质积累则难以恢复到分蘖期的生长潜力。齐穗期和乳熟期则没有犹豫干旱而遭受干物质积累下降的情况,这主要是因为这两个时期是分集期和孕穗期情况的延续。
3.2对水稻生理特性的影响
首先,不同处理对根系的活力有着不同的影响。由于根系对土壤水分有着极其敏感的反应,因而不同处理下,水稻的根系活力不同。我们发现,分蘖期至孕穗期前,水稻根系的适应能力较强,此后的生育期内遭受干旱很容易导致水稻根系的死亡,因此,在水稻种植时,必须保持适当的土壤含水量,从而提高植株的产量。
其次,不同蓄水处理对水稻叶片叶绿素水平有着不同的影响。叶绿素是植物进行光合作用的基础,因此为了保证水稻光合速率的提高,必须提高水稻叶片的叶绿素水平。通过实验我们发现,分蘖期和孕穗期的干旱会直接导致叶片叶绿素水平的降低,特别是分蘖期尤为严重。此外,孕穗期的大量蓄水也可以快速提高叶片的叶绿素含量。因此为了提高叶片的光合作用效率,必须根据不同生育期的需水量来进行合理灌溉。
最后,不同处理对不同生育期的光合作用有着不同的影响。由于孕穗期是水分最为敏感的时期,因此在这个生育期内如若遭受干旱则会严重降低叶片的光合作用。此外,齐穗期虽然不如孕穗期那样对水分敏感,但是需水量也较大,因此其干旱也会影响叶片的光合作用,而乳熟期则对水分的敏感度不大。
总之,我们必须充分了解不同生育期蓄水对于水稻生理特性和产量的影响,从而根据不同生育期的需水量来进行合理灌溉,既能达到节水的目的,又能不断提高水稻的产量和品质,从而保障我国农业的稳定发展。
(作者单位:157199黑龙江省海林市农业技术推广推广中心)