水稻覆蓋旱種的光合特性研究

李鴻偉 陳雪玲

1.朝陽(yáng)市農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測(cè)保護(hù)站；2.北票市蔬菜站

光合作用是植物把陽(yáng)光和二氧化碳轉(zhuǎn)化成生長(zhǎng)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(gè)額外的捕捉二氧化碳的化學(xué)過程，因此光合效率稍差一點(diǎn)。 有研究表明，葉源量是反映水稻葉片光合生產(chǎn)力的最佳指標(biāo)，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(kù)中源的大小，并提出增加葉源量可以提高作物產(chǎn)量[1]。 葉源量可以作為選育高產(chǎn)品種的指標(biāo)。 隨著水稻高產(chǎn)、超高產(chǎn)品種的不斷篩選，高產(chǎn)、超高產(chǎn)栽培技術(shù)的不斷發(fā)展，葉源量已不再是提高產(chǎn)量的最佳指標(biāo)，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(shì)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(chǎn)量降低，是因?yàn)楹底魉镜墓夂献饔煤凸夂袭a(chǎn)物的積累效率高，但是光合產(chǎn)物的轉(zhuǎn)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(jié)實(shí)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(shù)(LAI),在有效分蘗臨界葉齡期明顯低于水種, 拔節(jié)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(bǔ)償不了光合產(chǎn)物向籽粒運(yùn)轉(zhuǎn)增加之得,因而產(chǎn)量降低、品質(zhì)變劣。 而覆草旱種水稻光合作用和同化物向籽粒轉(zhuǎn)運(yùn)的共同提高促進(jìn)了品質(zhì)顯著改善[6]。

二、展望

水稻覆蓋旱種在今后的水稻生產(chǎn)中、特別是缺水嚴(yán)重的地區(qū)潛力很大，目前，對(duì)水稻覆蓋旱種的研究很多，主要集中在產(chǎn)量和品質(zhì)上，僅把光合作用作為一個(gè)生理生化指標(biāo)，而光合速率和葉面積指數(shù)的變化規(guī)律以及不同覆蓋栽培技術(shù)下的差異還有待于進(jìn)一步研究，以便更大限度的提高覆蓋旱種下水稻的產(chǎn)量和品質(zhì)。

[1]張榮銑,程在全,方志偉等.關(guān)于光合速率高值持續(xù)期的初步研究[J].南京師范大學(xué)學(xué)報(bào),1992,15：76-86.

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

[3]王福榮,何紹桓,于萬(wàn)利. 旱作水稻生理特性與栽培技術(shù)研究[J]. 吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),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(chǎn)量形成的研究[J],作物學(xué)報(bào),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(tài)生理效應(yīng)[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),1999,10 (3)∶305-308.

[6]張自常、李鴻偉、王學(xué)明等.覆草對(duì)旱種直播稻產(chǎn)量與品質(zhì)的影響[J].作物學(xué)報(bào),2011, 37(10)：1809-1818.