唐殿卿
水稻是世界上最重要的三大糧食之一,同時也是中國最重要的糧食作物。因而中國作為一個人口大國,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,占世界糧食生產面積的28%,而糧食產量位居世界首位,占世界總產量的39%。
1、研究的目的和意義
水稻與其它農作物相比,是耗水量最多的作物,占整個農業(yè)用水的70%。然而我國是一個缺水嚴重的國家,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,因此從上個世紀70年代開始的水荒是一個不可磨滅的事實,且其有著蔓延的趨勢,給我國整個國民經濟和農業(yè)的發(fā)展帶來了嚴重的危害。
此外,近些年來全球氣候出現了一些極端現象,例如厄爾尼諾現象給全球范圍內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)都面臨著嚴重的干旱災情,農業(yè)用水資源的緊張已經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,因此農業(yè)用水資源的緊張已經對水稻產生了嚴重的生理脅迫,制約著水稻生產的持續(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,以達到節(jié)水和提高糧食產量的目的。
2、實驗材料和方法
本實驗主要選取超級雜交早稻陸兩優(yōu)996,在直徑35cm、深25cm的塑料盆中進行栽植和試驗。主要實驗處理措施如下:
A:從移栽到移栽10天后進行蓄水,即移栽至返青期的深度為整個植株的2/3的蓄水,其它時間內保持土壤的濕潤即可。
B:從移栽10天后至35天進行為期25天的深度為5cm的蓄水,即分桑期至孕穗期的蓄水,其它時間內則保持土壤的濕潤。
c:從移栽35天后至抽穗,即孕穗期至抽穗期進行深度為8cm的蓄水,其余時間保持土壤的濕潤。
D:從整個移栽期至抽穗期都進行蓄水,具體蓄水深度參見前三個處理。
E:對水稻苗進行常規(guī)的水分管理。
以上5個處理方式各設置3個重復,每盆栽4株,進行隨機排列。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、結實率、千粒重以及產量等指標。除此之外,還要測定水稻的生理生化指標,例如光合速率、蒸騰速率、氣孔導度、葉綠素、根系活力、傷流液、脯氨酸等。
3、實驗結果分析
3.1對產量特性的影響
通過實驗我們發(fā)現,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的時間差異也不大,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株,促使后期生長更為強健。此外,分蘗前期應該保持水稻的水分,以促進其分蘗和發(fā)育,而分蘗后期則應該適當保持輕微的干旱,以促進其有效分蘗,防治生長過旺。因此分蘗階段的灌水主要依據為,促進分蘗的增多和有效,防治其生長過旺,保持植株的強健。
此外,我們還發(fā)現,分蘗期的土壤水分對水稻的干物質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,孕穗期中得到復水,則水稻葉面積甚至會超過分蘗期的生長潛力;而水稻干物質積累則難以恢復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積累下降的情況,這主要是因為這兩個時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,因而不同處理下,水稻的根系活力不同。我們發(fā)現,分蘗期至孕穗期前,水稻根系的適應能力較強,此后的生育期內遭受干旱很容易導致水稻根系的死亡,因此,在水稻種植時,必須保持適當的土壤含水量,從而提高植株的產量。
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。葉綠素是植物進行光合作用的基礎,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。通過實驗我們發(fā)現,分蘗期和孕穗期的干旱會直接導致葉片葉綠素水平的降低,特別是分蘗期尤為嚴重。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,必須根據不同生育期的需水量來進行合理灌溉。
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期,因此在這個生育期內如若遭受干旱則會嚴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量的影響,從而根據不同生育期的需水量來進行合理灌溉,既能達到節(jié)水的目的,又能不斷提高水稻的產量和品質,從而保障我國農業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。
(作者單位:157199黑龍江省海林市農業(yè)技術推廣推廣中心)