雜交水稻中后期洪澇淹沒與產(chǎn)量損失的關(guān)系

徐富賢張 林熊 洪周興兵朱永川劉 茂蔣 鵬郭曉藝

1四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻高粱研究所 / 農(nóng)業(yè)部西南水稻生物學(xué)與遺傳育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 四川德陽 618000；2國家水稻改良中心四川瀘州分中心， 四川瀘州 646100

雜交水稻中后期洪澇淹沒與產(chǎn)量損失的關(guān)系

徐富賢1，2，**張 林1，2，**熊 洪1，2周興兵1朱永川1劉 茂1蔣 鵬1郭曉藝1

1四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻高粱研究所 / 農(nóng)業(yè)部西南水稻生物學(xué)與遺傳育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 四川德陽 618000；2國家水稻改良中心四川瀘州分中心， 四川瀘州 646100

以 4個(gè)雜交中稻品種為材料， 采用桶栽方法在模擬洪水和實(shí)地洪澇條件下， 研究了在水稻不同生育時(shí)期模擬洪水淹沒的深度、時(shí)間對(duì)產(chǎn)量損失度的影響。結(jié)果表明， 淹沒對(duì)產(chǎn)量損失度的影響為抽穗期＞孕穗期＞乳熟期， 淹頂＞淹沒植株 2/3。洪水淹沒下結(jié)實(shí)率和千粒重與淹沒時(shí)間呈極顯著負(fù)相關(guān)。在淹沒植株 2/3處理中， 孕穗期、抽穗期、乳熟期淹沒100 h， 產(chǎn)量分別損失50%、60%、12%左右； 而淹頂處理100 h的產(chǎn)量損失度， 在孕穗期、抽穗期達(dá)100%， 在乳熟期不到25%。預(yù)測(cè)洪澇產(chǎn)量損失度分別達(dá)40%、60%和80%時(shí)相應(yīng)的淹沒時(shí)間， 建立了根據(jù)不同淹沒時(shí)期和淹沒深度的產(chǎn)量損失度與淹沒時(shí)間關(guān)系模型， 決定系數(shù)為0.6038～0.9868。孕穗期、抽穗期和乳熟期分別在洪澇淹沒56.3 h情況下， 產(chǎn)量損失度實(shí)測(cè)值與預(yù)測(cè)值誤差為3.63～6.81個(gè)百分點(diǎn)， 可作為洪災(zāi)發(fā)生后評(píng)估水稻產(chǎn)量損失度的參考依據(jù)。

雜交水稻； 洪澇； 淹沒強(qiáng)度； 產(chǎn)量損失度

水稻是四川盆地第一大糧食作物，常年種植面積 275萬公頃左右， 約占西南稻區(qū)水稻種植面積58.5%， 該地年降雨量為 1100～1300 mm， 且季節(jié)分配不均， 多集中在6月下旬至8月下旬， 極易誘發(fā)洪澇災(zāi)害［1］。四川盆地特大暴雨和洪澇災(zāi)害波及范圍常年在100個(gè)縣（市、區(qū)）以上，有時(shí)多達(dá)180多個(gè)。四川盆地暴雨時(shí)空分布不均， 一天降雨中， 一般 12 h暴雨居多， 6 h暴雨次之， 3 h暴雨再次之［2］； 四川盆地東南部沿江河谷地區(qū)， 常年洪澇主要發(fā)生于雜交水稻孕穗至成熟前 10 d， 分蘗期和穗分化初期幾乎不發(fā)生洪澇。如2010年7月四川省先后因暴雨引發(fā)的洪澇災(zāi)害致使 37萬公頃農(nóng)作物受災(zāi)， 成災(zāi)面積17.6萬公頃， 絕收5.4萬公頃， 其中水稻受災(zāi)16萬公頃， 成災(zāi) 7.2萬公頃， 絕收 1.9萬公頃， 產(chǎn)量損失32萬噸。因此， 開展水稻洪澇災(zāi)害對(duì)產(chǎn)量損失度的科學(xué)評(píng)估研究， 對(duì)災(zāi)后生產(chǎn)自救策略、技術(shù)措施的制定以及保障本地區(qū)糧食安全、維護(hù)社會(huì)穩(wěn)定均具有十分重大的現(xiàn)實(shí)意義。

正確評(píng)估水稻遭受洪澇災(zāi)害后對(duì)產(chǎn)量的損失程度，是制定災(zāi)后生產(chǎn)自救技術(shù)模式的基礎(chǔ)。雖然先期在洪水淹沒對(duì)水稻產(chǎn)量［3-11］、生理特性［7-8］、生長發(fā)育［3，9-10］與品種適應(yīng)能力［8-11］的影響和救災(zāi)措施［12-16］等方面已有較多研究， 但多為災(zāi)后的生產(chǎn)調(diào)查， 或研究的系統(tǒng)性不夠， 雖已形成一些水稻遭受洪澇災(zāi)害后對(duì)產(chǎn)量損失程度的評(píng)估方法［4-5，9］， 但其預(yù)測(cè)損失程度均以較粗略的受淹天數(shù)為單位， 與實(shí)際洪澇淹沒時(shí)間不相符， 難以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)。為此， 我們?cè)谀M洪災(zāi)和實(shí)地洪澇條件下， 系統(tǒng)研究了水稻各關(guān)鍵生育時(shí)期不同洪水淹沒深度和時(shí)間對(duì)產(chǎn)量的影響， 試圖建立不同生育時(shí)期下洪水淹沒深度和時(shí)間（小時(shí)）與產(chǎn)量損失度的定量關(guān)系， 以期為洪澇災(zāi)后確定生產(chǎn)自救策略提供科學(xué)依據(jù)。

1　材料與方法

在四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻高粱研究所瀘縣實(shí)驗(yàn)基地模擬洪水池和瀘縣玉龍湖旁進(jìn)行試驗(yàn)。

1.1淹沒時(shí)期及時(shí)間對(duì)水稻產(chǎn)量的影響

1.1.1試驗(yàn)材料 以目前大面積推廣的雜交中稻新品種內(nèi)香5優(yōu)5828 （2012）和四川省區(qū)試對(duì)照雜交品種岡優(yōu) 725 （2013）為材料， 以代表不同年代育成品種。

1.1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì) 分別于2012、2013年采用桶栽試驗(yàn)，桶栽土壤取自稻田干土， 先將取回干土在曬場(chǎng)整細(xì)混均后等量裝入桶內(nèi)。兩年分別于3月5日和3月7日播種， 地膜濕潤育秧， 4.5葉期移栽，每桶栽3穴， 每穴栽雙株。氮按180 kg hm-2折合成每桶施用量， 其中底肥 50%、蘗肥 20%、穗肥 30%， 磷、鉀肥按N∶P2O5∶K2O = 1.0∶0.5∶1.0比例作底肥一次性施入。按大田生育期鑒定方法， 分別于孕穗期（始穗前5 d）、抽穗期（10%～15%稻穗抽出10粒以上）、乳熟期（齊穗后 5 d）模擬洪水淹水處理（處理前先用一定渾濁度的水將洪水池灌到預(yù)定深度， 處理后每12 h注入一定量的渾濁泥漿水， 以保持整個(gè)試驗(yàn)處理期池內(nèi)水有一定渾濁度）， 設(shè)2種淹水高度（淹水到植株高度的2/3、全沒頂）和6個(gè)淹水時(shí)間（12、24、36、48、60和 72 h）， 以不淹水為對(duì)照（CK）， 共 13個(gè)處理， 每處理選擇生長基本一致的6桶分別掛牌。處理結(jié)束后將桶移至田間進(jìn)行正常管理。

1.1.3考察項(xiàng)目 于成熟期分別收獲各處理的每桶， 考察結(jié)實(shí)率和千粒重（由于處理當(dāng)時(shí)的有效穗數(shù)和穗粒數(shù)已經(jīng)完全定型， 即實(shí)際上洪水淹沒與未淹沒二處理間只造成結(jié)實(shí)率和千粒重的差異， 對(duì)有效穗數(shù)和穗粒數(shù)沒有影響）。將稻谷曬干后風(fēng)選出實(shí)粒，自每桶數(shù) 3個(gè) 1000粒， 測(cè)水分含量和粒重， 再按13.5%標(biāo)準(zhǔn)含水量折算千粒重。產(chǎn)量損失度=（1-淹沒產(chǎn)量/未淹產(chǎn)量）×100% = ［1-（淹沒處理的有效穗數(shù)×穗粒數(shù)×結(jié)實(shí)率×千粒重）/（未淹處理的有效穗數(shù)×穗粒數(shù)×結(jié)實(shí)率×千粒重）］×100% = （1-淹沒處理的結(jié)實(shí)率×千粒重/未淹處理的結(jié)實(shí)率×千粒重）×100% （將分子與分母中的有效穗數(shù)和穗粒數(shù)視為相同而約掉）。

1.2洪澇淹沒時(shí)間與雜交水稻產(chǎn)量損失關(guān)系的驗(yàn)證

1.2.1試驗(yàn)材料 以生育期有一定差異的雜交中稻品種泰優(yōu)99、蓉優(yōu)1015和岡優(yōu)725為材料， 以期造成同一時(shí)間淹沒后各品種處于不同生育期。

1.2.2試驗(yàn)設(shè)計(jì) 2014年， 在瀘縣玉龍湖旁常年易被洪水淹沒的稻田和較高臺(tái)田（不易被淹）， 分別于3月15日、3月30日、4月15日播種， 以期其中有部分品種在抽穗期前后能遇洪澇。地膜濕潤育秧， 本田按27.0 cm × 26.6 cm規(guī)格移栽中苗秧， 每穴栽雙株， 施氮 150 kg hm-2（底肥60%、蘗肥20%、穗肥20%）， 磷、鉀肥按N∶P∶K=1.0∶0.5∶0.5作底肥一次施用。試驗(yàn)處理外的其他水分管理及病蟲防治同大面積生產(chǎn)。小區(qū)面積10.9 m2， 3次重復(fù)， 裂區(qū)設(shè)計(jì)， 以播期為主區(qū)， 品種為副區(qū)。

1.2.3考察項(xiàng)目 記錄洪水淹沒穗層至退水露出穗層時(shí)間（h）和被淹水稻品種所處的生育階段， 水稻成熟期按每小區(qū)平均有效穗數(shù)取樣 5穴在室內(nèi)考察穗粒結(jié)構(gòu)， 并按小區(qū)實(shí)收計(jì)產(chǎn)。

2　結(jié)果與分析

2.1淹沒處理對(duì)結(jié)實(shí)率與千粒重的影響

由于本試驗(yàn)處理時(shí)水稻有效穗數(shù)及穗粒數(shù)已經(jīng)基本確定。因此淹水主要影響結(jié)實(shí)率和千粒重。從13個(gè)淹沒處理的結(jié)實(shí)率和千粒重的方差分析結(jié)果（表1）看， 除2013年乳熟期的結(jié)實(shí)率差異不顯著（F值為0.65）外， 其余各時(shí)期淹沒處理間結(jié)實(shí)率和千粒重差異分別達(dá)顯著或極顯著水平（F 值為 3.27*～66.17**）， 年度間乳熟期處理對(duì)結(jié)實(shí)率的影響不一致， 可能與供試品種不同有關(guān)。進(jìn)一步的相關(guān)分析結(jié)果顯示， 除2012年淹沒植株2/3深度下孕穗期的淹沒時(shí)間與千粒重、2013年乳熟期淹沒時(shí)間與結(jié)實(shí)率的相關(guān)不顯著（r分別為-0.2358、-0.4776）外， 其余表現(xiàn)為淹沒時(shí)間分別與結(jié)實(shí)率和千粒重呈顯著或極顯著負(fù)相關(guān)（r為-0.7808*～ -0.9960**）。表明孕穗期主要降低結(jié)實(shí)率， 乳熟期主要降低千粒重， 抽穗期則同時(shí)影響結(jié)實(shí)率和千粒重， 且分別比孕穗期的結(jié)實(shí)率和乳熟期的千粒重下降程度大， 即洪澇致水稻產(chǎn)量損失的總體表現(xiàn)趨勢(shì)是抽穗期＞孕穗期＞乳熟期， 隨著淹沒時(shí)間的延長， 結(jié)實(shí)率和千粒重下降越多。

從進(jìn)一步多因素方差分析結(jié)果（表2）可見， 淹沒處理的結(jié)實(shí)率和千粒重分別在年份間、淹沒時(shí)期間、淹沒深度間、淹沒時(shí)間間均達(dá)極顯著水平， 部分因子間的互作達(dá)顯著或極顯著水平。表明在估算洪澇對(duì)產(chǎn)量的損失度時(shí)應(yīng)充分考慮多種因素的影響。

表1　不同淹沒處理對(duì)千粒重和結(jié)實(shí)率的影響Table 1 Effects of different submergence treatments on 1000-grain weight and seed setting rate of hybrid rice

（續(xù)表1）

表2　多因素方差分析Table 2 Multivariate analysis of variance

2.2洪澇淹沒對(duì)產(chǎn)量損失度影響的評(píng)估

2.2.1淹沒生育時(shí)期與淹沒深度對(duì)產(chǎn)量損失度的影響 以表1所示各淹沒處理的結(jié)實(shí)率和千粒重?cái)?shù)據(jù)為基礎(chǔ)， 按材料與方法中介紹的產(chǎn)量損失度計(jì)算公式獲得的數(shù)據(jù)列于表3。從表3數(shù)據(jù)可見， 淹沒對(duì)產(chǎn)量的損失度表現(xiàn)為抽穗期＞孕穗期＞乳熟期； 淹頂＞淹沒植株2/3。兩年結(jié)果一致。

表3　不同淹沒處理對(duì)雜交稻產(chǎn)量損失度的影響Table 3 Effect of different submergence treatments on yield loss in hybrid rice

2.2.2淹沒時(shí)間對(duì)產(chǎn)量損失度的影響 由于2012、2013兩年結(jié)果趨勢(shì)一致， 因此以表3兩年數(shù)據(jù)平均值的回歸分析結(jié)果列于表4。從表4看出， 不同淹沒時(shí)期和淹沒深度均表現(xiàn)為產(chǎn)量損失度與淹沒時(shí)間呈極顯著正相關(guān)， 決定系數(shù)為 0.6038～0.9868，利用試驗(yàn)測(cè)定數(shù)據(jù)與預(yù)測(cè)值之間的均方根差（BMSE）對(duì)模型進(jìn)行檢驗(yàn)［17］， BMSE為0.34%～0.97%， 測(cè)定數(shù)據(jù)與預(yù)測(cè)值之間表現(xiàn)較好的一致性。因此可用這些回歸方程作為產(chǎn)量損失度的預(yù)測(cè)模型。據(jù)此模型預(yù)測(cè)， 在淹沒植株2/3處理中， 孕穗期、抽穗期、乳熟期淹沒100 h， 產(chǎn)量損失度分別在50%、60%和12%左右。由于該淹沒處理時(shí)有部分穗子和葉片露在水面上， 在淹水期間仍可部分進(jìn)行光合物質(zhì)的生產(chǎn)與灌漿結(jié)實(shí)， 因而對(duì)產(chǎn)量的影響相對(duì)較小。而淹頂處理100 h的產(chǎn)量損失度， 孕穗期、抽穗期高達(dá)100%，在乳熟期不到25%。

表4　洪水淹沒的產(chǎn)量損失度（y: %）與淹沒時(shí)間（x: 小時(shí)）的回歸分析Table 4 Regression analysis between yield loss （y: %） and submergence time （x: hour）

2.2.3不同產(chǎn)量損失度相應(yīng)的洪水淹沒時(shí)間 在水稻遭澇災(zāi)后的生產(chǎn)實(shí)踐中， 需要明確關(guān)鍵的產(chǎn)量損失度相應(yīng)的淹沒時(shí)間， 據(jù)此采取相應(yīng)的救災(zāi)策略或措施。為此， 利用表4的預(yù)測(cè)模型， 將洪澇產(chǎn)量損失度分別達(dá)40%、60%和80%時(shí)， 預(yù)測(cè)相應(yīng)的淹沒時(shí)間列于表 5， 可以此作為確定救災(zāi)技術(shù)模式的臨界淹沒時(shí)間。

2.3產(chǎn)量損失度與淹沒時(shí)間關(guān)系的驗(yàn)證

利用2012年以內(nèi)香5優(yōu)5828為材料， 模擬不同時(shí)期的 6個(gè)淹沒時(shí)間對(duì)產(chǎn)量損失度的預(yù)測(cè)模型的預(yù)測(cè)值， 與2013年以岡優(yōu)725為材料相應(yīng)處理的實(shí)測(cè)值的比較結(jié)果列于表6。從表6可見， 在淹沒植株2/3處理中孕穗期和抽穗期預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性較差， 可能與2個(gè)品種的穗位相對(duì)高度不同有關(guān)， 淹沒植株2/3時(shí)， 品種間部分穗子露出水面的程度不同。而其余處理準(zhǔn)確率相對(duì)較高， 為在91%～98%。表明不同品種間預(yù)測(cè)淹沒的產(chǎn)量損失度準(zhǔn)確率會(huì)受到一定影響。

再從對(duì)洪澇實(shí)證的預(yù)測(cè)效果看， 試驗(yàn)所在地瀘縣玉龍湖洪澇發(fā)生于2014年7月22日， 洪水淹沒時(shí)間為56.3 h。3月15日、3月30日、4月15日播種的泰優(yōu)99分別處于蠟熟前期、乳熟前期、孕穗期，蓉優(yōu)1015分別處于蠟熟期、齊穗后2～3 d、抽穗期，岡優(yōu)725分別處于蠟熟末期、乳熟期、抽穗50%左右。由于其中4月15日播種的泰優(yōu)99和蓉優(yōu)1015分別正處于孕穗期和抽穗期， 3月30日播種的岡優(yōu)725正處于乳熟期。因此， 水稻成熟期有選擇性地收獲以上品種相關(guān)播期的被洪水淹沒（低洼田）和未淹沒（高臺(tái)田）的小區(qū)， 測(cè)實(shí)產(chǎn)及考查穗粒結(jié)構(gòu)（表 7）。結(jié)果表明， 3個(gè)時(shí)期洪水淹沒處理的有效穗數(shù)和穗粒數(shù)與 CK間差異均不顯著， 孕穗期和抽穗期的洪水淹沒處理， 其結(jié)實(shí)率與千粒重均顯著下降， 而乳熟期則表現(xiàn)為結(jié)實(shí)率與 CK差異不顯著， 但千粒重仍顯著降低， 與表1結(jié)果趨勢(shì)一致； 孕穗期、抽穗期和乳熟期實(shí)際產(chǎn)量損失度分別為59.66%、79.28%和11.60%， 為利用本預(yù)測(cè)模型預(yù)測(cè)值的95.91%、106.81%和96.37%， 實(shí)測(cè)值與預(yù)測(cè)值誤差在3.63～6.81個(gè)百分點(diǎn)。表明本試驗(yàn)得出的預(yù)測(cè)模型具有較高的可信度。由于實(shí)證預(yù)測(cè)是利用2個(gè)品種的平均值構(gòu)建的預(yù)測(cè)模型， 對(duì)品種間的差異有一定綜合效應(yīng)， 因此同樣用于預(yù)測(cè)其他品種時(shí)準(zhǔn)確性會(huì)相對(duì)較高。

表5　雜交稻產(chǎn)量損失度與洪水淹沒時(shí)間預(yù)測(cè)值的關(guān)系Table 5 Relationship between forecast values of submergence time and yield loss degree of hybrid rice

表6　2012年淹沒產(chǎn)量損失度的模擬預(yù)測(cè)值與2013年實(shí)測(cè)值的比較Table 6 Comparison of yield loss degree between the predicted values in 2012 and the measured values in 2013

表7　洪水淹沒對(duì)產(chǎn)量損失度影響的實(shí)證Table 7 Verification of flooding on yield loss of hybrid rice

3　討論

3.1洪澇影響水稻產(chǎn)量的原因

在淹沒條件下， 一是葉片葉綠素含量下降， 凈光合速率降低， 莖鞘中可溶性糖含量降低， 根系活力下降［6，8］； 二是受淹稻株膜脂過氧化產(chǎn)物 MDA含量增加， 脯氨酸含量明顯升高［6-7］； 三是酶活性受到影響， 但品種間有差異， 如泰香稻和IR64的乙醇脫氫酶活性先降后升， 三磷酸腺苷酶活性先升后降，琥珀酸脫氫酶活性下降； IR64的葡萄糖-6-磷酸脫氫酶活性升高［7］。本研究結(jié)果表明， 水稻受淹時(shí)間越長、深度越深對(duì)產(chǎn)量的損失度越大， 主要影響結(jié)實(shí)率和千粒重， 與先期研究結(jié)論相符［3-4，6-8］。通常情況下結(jié)實(shí)率下降了， 單位授精穎花的光合物質(zhì)占有量增加， 其千粒重應(yīng)增大。表 1所示乳熟期淹水處理的結(jié)實(shí)率沒有明顯下降情況下， 其千粒重有一定程度降低， 可能與處理結(jié)束后其稻株莖葉上殘存有大量泥土影響光合作用， 減少了光合物質(zhì)的生產(chǎn)量而不利于籽粒灌漿有一定關(guān)系。此外， 不同處理時(shí)期、時(shí)間、深度的產(chǎn)量損失度存在顯著差異， 可能與處理當(dāng)時(shí)制約水稻生長的器官不同和影響強(qiáng)度不同關(guān)系密切； 而品種間的差異可能是對(duì)洪澇淹沒反應(yīng)的敏感度不同所致。

3.2不同生育時(shí)期洪水淹沒的敏感性及模擬試驗(yàn)的準(zhǔn)確性

關(guān)于洪水淹沒時(shí)間對(duì)產(chǎn)量的影響， 過去已有較多研究［2-10］， 但在產(chǎn)量損失度上有較大差異。如冉茂林等［3］認(rèn)為， 孕穗期、抽穗期、乳熟期分別淹沒1、2、3 d， 產(chǎn)量損失為孕穗期 28.42%～100.00%， 抽穗期87.80%～96.49%， 乳熟期23.81%～61.95%。朱崇基等［4］通過生產(chǎn)實(shí)際調(diào)查， 抽穗期淹沒24、48和72 h產(chǎn)量損失分別為90.15%、83.11%、95.49%。吳紅庭等［8］指出， 早稻在淹水2～6 d的情況下， 受害輕的減產(chǎn)11.4%， 嚴(yán)重的減產(chǎn)83.0%。其中孕穗期和抽穗期受淹產(chǎn)量損失最多， 其次為分蘗期和拔節(jié)期， 灌漿期受淹產(chǎn)量損失最少。分蘗期和拔節(jié)期淹水4 d以下， 孕穗期和抽穗期淹水2 d以下， 灌漿期淹水6 d以下， 最終產(chǎn)量損失均少于 50%。本地區(qū)洪澇規(guī)律性的發(fā)生期在 6月中下旬至 7中下月， 即雜交中稻抽穗期前后的10～20 d， 水稻分蘗期在4月上旬至5月下旬， 歷史上從未發(fā)生過洪澇災(zāi)害。因此， 本文針對(duì)孕穗期、始穗期、乳熟期 3個(gè)時(shí)期的洪澇處理開展研究。結(jié)果表明， 淹沒時(shí)期對(duì)產(chǎn)量的損失度表現(xiàn)為抽穗期＞孕穗期＞乳熟期， 與上述研究的趨勢(shì)基本一致，但對(duì)產(chǎn)量的損失度比冉茂林等［3］和朱崇基等［4］的試驗(yàn)結(jié)果略輕， 但比李陽生等［6］的結(jié)果嚴(yán)重。

先期雖有眾多研究， 但對(duì)產(chǎn)量損失度評(píng)估存在各種不足。一是人工模擬洪澇試驗(yàn)處理的時(shí)間間隔是以天為單位［3，5-8］， 其產(chǎn)量損失度只能以淹沒多少天進(jìn)行推測(cè)， 而實(shí)際生產(chǎn)中洪澇淹沒時(shí)不可能剛好為整天， 多或少淹沒幾小時(shí)對(duì)產(chǎn)量均有較大影響，因此其評(píng)估準(zhǔn)確度不高； 二是來自洪災(zāi)發(fā)生后的生產(chǎn)大田調(diào)查結(jié)果［4，12］， 其洪澇淹沒時(shí)間和測(cè)產(chǎn)量面積均極不準(zhǔn)確， 其根據(jù)淹沒時(shí)間獲得的產(chǎn)量損失度僅能作為參考； 三是人工模擬洪澇試驗(yàn)處理為清水，沒有模擬洪水的渾濁度［5-8］， 其對(duì)產(chǎn)量的損失度應(yīng)偏輕。此外， 在研究方法上， 先期大多數(shù)研究［3，5-8，10］均通過收每缽實(shí)產(chǎn)計(jì)算損失度， 由于缽栽每缽有效穗及穗粒數(shù)誤差較大， 而這2個(gè)產(chǎn)量構(gòu)成因素在處理以前就形成， 對(duì)試驗(yàn)精確度有一定影響。本研究采用的是桶栽試驗(yàn)， 其每桶的有效穗數(shù)和穗粒數(shù)誤差明顯較大， 很難選擇基本一致的， 即使在每桶有效穗完全相同的情況下， 其穗粒數(shù)仍有很大差異， 因此盆栽試驗(yàn)的誤差是很難控制的。根據(jù)凌啟鴻等［18］的水稻葉齡模式理論， 孕穗期為花粉充實(shí)完成期，穎花的退化于此期初結(jié)束， 即便有死亡的小花可能在抽穗后脫落， 但量應(yīng)該很少； 本研究最多淹沒3 d，其中結(jié)實(shí)率最低處理都在15%以上， 沒有出現(xiàn)完全白穗不結(jié)實(shí)而影響有效穗數(shù)的情況。所以從理論上分析， 孕穗期以后各處理間的穗粒數(shù)和有效穗數(shù)是沒有顯著差異的（表7）。因此， 為了更好地控制試驗(yàn)誤差， 本研究將孕穗期以后各處理的產(chǎn)量損失度在有效穗和穗粒數(shù)看成完全一致的情況下， 通過結(jié)實(shí)率和千粒重的差異進(jìn)行估算， 應(yīng)該是可行的。本試驗(yàn)采用的2個(gè)不同年代育成的雜交水稻品種， 雖然在不同淹水處理下產(chǎn)量損失趨勢(shì)一致， 但在程度上仍有一定差異， 再通過2個(gè)品種的平均值建立損失度預(yù)測(cè)模型， 則可預(yù)測(cè)絕大多數(shù)品種的洪澇產(chǎn)量損失度， 少數(shù)對(duì)淹水特別敏感或耐淹品種則不夠準(zhǔn)確?；谝陨显颍?本文在模擬洪澇渾濁度情況下的試驗(yàn)， 通過考查實(shí)際受影響的結(jié)實(shí)率和千粒重估算產(chǎn)量損失度， 并比較以淹沒小時(shí)為基本單位預(yù)測(cè)產(chǎn)量損失度的驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果， 表明孕穗期、抽穗期和乳熟期被洪澇淹沒56.3 h情況下， 產(chǎn)量損失度的實(shí)測(cè)值與預(yù)測(cè)值誤差在3.63～6.81個(gè)百分點(diǎn)， 其預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度較高， 可在生產(chǎn)實(shí)踐中應(yīng)用。

從本試驗(yàn)看， 利用單一品種的預(yù)測(cè)模型預(yù)測(cè)其他品種對(duì)洪澇響應(yīng)可能存在差異， 尤其是淹沒 2/3處理差異會(huì)更大。本預(yù)測(cè)模型的田間驗(yàn)證只基于品種間還不夠全面， 需要進(jìn)一步驗(yàn)證。本試驗(yàn)相同淹水處理對(duì)產(chǎn)量損失度的影響差異是品種間響應(yīng)差異和年度間洪澇水質(zhì)差異共同作用的結(jié)果。因此， 在生產(chǎn)實(shí)踐中評(píng)估洪澇對(duì)其他不同品種產(chǎn)量損失度時(shí)，可在本研究相應(yīng)淹水處理兩年預(yù)測(cè)變幅值內(nèi)取值參考， 即對(duì)洪澇水流速度較快、渾濁度大的情況取高值， 反之取低值， 或取2年預(yù)測(cè)的平均值， 其準(zhǔn)確性會(huì)更好。

3.3不同洪澇程度的救災(zāi)策略

在預(yù)防措施上， 鄧紹輝［2］主張采取治水、改土、興林等綜合配套措施； 周建林等［13］指出從合理安排栽培季節(jié)、種植耐澇品種、采用耐澇栽培技術(shù)等方面著手。在洪澇發(fā)生后的救災(zāi)措施上， 應(yīng)根據(jù)產(chǎn)量的損失度制定救災(zāi)策略。關(guān)于洪澇淹沒對(duì)產(chǎn)量的損失， 先期均以淹頂處理開展研究［1-13］， 而生產(chǎn)實(shí)踐中有相當(dāng)部分田塊僅淹到植株 2/3左右， 其對(duì)產(chǎn)量影響有多大？至今未見相關(guān)報(bào)道。從本研究結(jié)果看，淹頂對(duì)產(chǎn)量的損失度明顯大于淹沒植株 2/3處理，后者淹沒100 h的產(chǎn)量損失度在60%以內(nèi)， 救災(zāi)技術(shù)模式以加強(qiáng)后期管理為主。對(duì)淹頂情況的救災(zāi)措施， 劉代銀等［12］認(rèn)為可將破口至盛穗期洪水淹沒30～40 h、孕穗末期和齊穗期淹沒48 h作為是否割苗蓄留再生稻的重要參考指標(biāo)。冉茂林等［3］認(rèn)為孕穗前至孕穗期淹沒1 d和乳熟期以后淹沒的應(yīng)立即洗苗、扶苗、加強(qiáng)病蟲害管理， 孕穗期淹沒2～3 d、齊穗期淹沒1～2 d的應(yīng)蓄留再生稻。本文主張根據(jù)淹沒時(shí)間預(yù)測(cè)的產(chǎn)量損失度決定救災(zāi)策略： 在產(chǎn)量損失度 40%以下時(shí)， 對(duì)植株傷害較少， 可不增加田間管理， 讓水稻自然生長至成熟； 產(chǎn)量損失度 60%左右時(shí)退水期間可洗苗， 并加強(qiáng)以后的病蟲防治， 盡量降低產(chǎn)量損失； 產(chǎn)量損失度在 80%以上的則以蓄再生稻或改種秋作為宜。

4　結(jié)論

不同模擬洪澇淹沒時(shí)期和深度對(duì)水稻產(chǎn)量的損失度表現(xiàn)為抽穗期＞孕穗期＞乳熟期， 淹頂＞淹沒植株2/3， 洪水淹沒下結(jié)實(shí)率和千粒重與淹沒時(shí)間呈極顯著負(fù)相關(guān)。在淹沒植株2/3處理中， 孕穗期、抽穗期、乳熟期淹沒 100 h， 產(chǎn)量損失度分別在 50%、60%、12%左右； 而淹頂處理100 h的產(chǎn)量損失度， 在孕穗期、抽穗期達(dá)100%， 在乳熟期不到25%。建立了根據(jù)不同淹沒時(shí)期和淹沒深度的產(chǎn)量損失度與淹沒時(shí)間關(guān)系模型， 在孕穗期、抽穗期和乳熟期均洪澇淹沒56.3 h情況下， 產(chǎn)量損失度實(shí)測(cè)值與預(yù)測(cè)值誤差在3.63～6.81個(gè)百分點(diǎn)， 可作為洪災(zāi)發(fā)生后評(píng)估水稻產(chǎn)量損失度的參考依據(jù)。

References

［1］ 鄭家國， 張洪松， 熊洪. 西南雜交稻目標(biāo)產(chǎn)量生產(chǎn)技術(shù)規(guī)范.成都： 四川科學(xué)技術(shù)出版社， 2008. pp 1-37 Zheng J G， Zhang H S， Xiong H. Production Technology Standard of Target Yield for Hybrid Rice in Southwest District of China. Chengdu： Sichuan Agricultural Science and Technology Publishers， 2008. pp 1-37 （in Chinese）

［2］ 鄧紹輝. 建國以來四川洪澇災(zāi)害的特點(diǎn)及對(duì)策. 四川師范大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版）， 2001， 28（5）： 96-104 Deng S H. Food features in Sichuan since 1949 and measures. J Sichuan Norm Univ （Soc Sci）， 2001， 28（5）： 96-104 （in Chinese with English abstract）

［3］ 周興兵， 熊洪， 張林， 朱永川， 劉茂， 郭曉藝， 徐富賢. 不同淹澇脅迫強(qiáng)度對(duì)雜交中稻頭季稻及再生稻生長的影響. 中國稻米， 2013， 19（3）： 35-38 Zhou X B， Xiong H， Zhang L， Zhu Y C， Liu M， Guo X Y， Xu F X. Effects of different submergence stresses on main crop and ratooning rice. China Rice， 2013， 19（3）： 35-38 （in Chinese）

［4］ 冉茂林， 方文， 熊洪， 譚震波. 雜交水稻受淹后產(chǎn)量損失程度及救災(zāi)措施研究. 綿陽農(nóng)專學(xué)報(bào)， 1992， 9（1）： 23-29 Ran M L， Fang W， Xiong H， Tan Z B. Study on yield lost degree and saving method after hybrid rice flooded. J Mianyang Agric Coll， 1992， 9（1）： 23-29 （in Chinese with English abstract）

［5］ 朱崇基， 朱遠(yuǎn)驥， 應(yīng)盛木. 水稻孕穗期到始穗期淹水對(duì)產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)性狀的影響. 浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)， 1989， （4）： 151-154 Zhu C J， Zhu Y J， Ying S M. The effect of flooding on the yield and economic character in rice from booting to start heading. Zhejiang Agric Sci， 1989， （4）： 151-154 （in Chinese with English abstract）

［6］ 藺萬煌， 孫福增， 彭克勤， 李樂農(nóng)， 王惠群， 夏瑋. 洪澇脅迫對(duì)水稻產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響. 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)， 1997，23（1）： 50-54 Lin W H， Sun F Z， Peng K Q， Li L N， Wang H Q， Xia W. Effects of flooding on the yield and the yield components of rice. J Hunan Agric Univ， 1997， 23（1）： 50-54 （in Chinese with English abstract）

［7］ 李陽生， 李紹清. 淹澇脅迫對(duì)水稻生育后期的生理特性和產(chǎn)量性狀的影響. 武漢植物學(xué)研究， 2000， 18： 117-122 Li Y S， Li S Q. Effect of submergence on physiological indexes and yield component at reprodactive stage in rice. J Wuhan Bot Res， 2000， 18： 117-122 （in Chinese with English abstract）

［8］ 彭克勤， 夏石頭， 李陽生. 澇害對(duì)早中稻生理特性及產(chǎn)量的影響. 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)， 2001， 27（3）： 14-17 Peng K Q， Xia S T， Li Y S. Effects of submergence on some physiological and yield characteristics of early and middleseason rice. J Hunan Agric Sci， 2001， 27（3）： 14-17 （in Chinese with English abstract）

［9］ 吳紅庭. 澇害對(duì)早稻生長發(fā)育和產(chǎn)量影響的研究. 浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)， 1999， （2）： 67-71 Wu H T. Research on the effects of submergence on growth and yield of early rice. Zhejiang Agric Sci， 1999， （2）： 67-71 （in Chinese with English abstract）

［10］ 周興兵， 張林， 熊洪， 蔣鵬， 朱永川， 郭曉藝， 劉茂， 徐富賢.淹澇脅迫對(duì)雜交中稻生長特性及產(chǎn)量形成的影響. 中國稻米，2014， 20（3）： 23-29 Zhou X B， Zhang L， Xiong H， Jiang P， Zhu Y C， Guo X Y， Liu M，Xu F X. Effects of submergence stress on growth characteristics and yield formation of mid-season hybrid rice combinations. China Rice， 2014， 20（3）： 23-29 （in Chinese with English abstract）

［11］ 李陽生， 李紹清， 李達(dá)模， 李振聲. 雜交稻與常規(guī)稻對(duì)澇漬環(huán)境適應(yīng)能力的比較研究. 中國水稻科學(xué)， 2002， 16： 45-51 Li Y S， Li S Q， Li D M， Li Z S. Comparative study on submergence tolerance between hybrid rice and conventional rice varieties. Chin J Rice Sci， 2002， 16： 45-51 （in Chinese with English abstract）

［12］ 張林， 熊洪， 郭曉藝， 朱永川， 周興兵， 劉茂， 徐富賢. 雜交中稻耐淹高產(chǎn)栽培和減災(zāi)措施的研究進(jìn)展. 中國農(nóng)村小康科技，2010， （12）： 27-31 Zhang L， Xiong H， Guo X Y， Zhu Y C， Zhou X B， Liu M， Xu F X. Advance in research on high yield culture under submergence stress and mitigation measures after submergence of mid-season hybrid rice. Sci Technol China Rural Prosperity， 2010， （12）：27-31 （in Chinese）

［13］ 劉代銀， 劉基敏， 牟錦毅. 受淹雜交中稻蓄留再生稻的關(guān)鍵技術(shù)探討. 中國稻米， 2009， （1）： 30-33 Liu D Y， Liu J M， Mou J Y. Discussion key technology of rationing rice after hybrid rice flooded. China Rice， 2009， （1）： 30-33 （in Chinese）

［14］ 周建林， 周廣洽， 陳良碧. 洪澇對(duì)水稻的危害及其抗災(zāi)減災(zāi)的栽培措施. 自然災(zāi)害學(xué)報(bào)， 2001， 10（1）： 103-106 Zhou J L， Zhou G Q， Chen L B. Harm of food and water logging disaster to rice and fighting and redduction of disaster with cultivation measures. J Nat Disasters， 2001， 10（1）： 103-106 （in Chinese with English abstract）

［15］ 夏石頭， 澎克勤. 水稻澇害生理及其與水稻生產(chǎn)的關(guān)系. 植物生理學(xué)通訊， 2000， 36： 581-588 Xia S T， Peng K Q. Relationship between physiological damage of flood to rice and rice production. Plant Physiol Commun， 2000，36： 581-588 （in Chinese with English abstract）

［16］ 史濟(jì)林， 羅中元， 唐厚傳. 澇害對(duì)早稻生育影響及抗?jié)炒胧┑难芯? 浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)， 1992， （2）： 52-57 Shi J L， Luo Z Y， Tang H C. Study on the effects and conferring measures of submergence to reproductive in early rice. Zhejiang Agric Sci， 1992， （2）： 52-57 （in Chinese with English abstract）

［17］ 李衛(wèi)國， 戴廷波， 朱艷， 曹衛(wèi)星. 基于生態(tài)效應(yīng)的水稻籽粒蛋白質(zhì)含量預(yù)測(cè)模型研究. 植物生態(tài)學(xué)報(bào)， 2005， 29： 630-635

Li W G， Dai T B， Zhu Y， Cao W X. An ecological model for predicting protein content in rice grains. Acta Phytoecol Sin， 2005，29： 630-635 （in Chinese with English abstract）

［18］ 凌啟鴻， 張洪程， 丁艷鋒， 戴其根， 凌勵(lì)， 王紹華， 楊建昌， 朱慶森， 蘇祖芳. 水稻精確定量栽培理論與技術(shù). 北京： 中國農(nóng)業(yè)出版社， 2007. pp 57-135

Ling Q H， Zhang H C， Ding Y F， Dai Q G， Ling L， Wang S H，Yang J C， Zhu Q S， Su Z F. Theory and Technology of Precise and Quantivation in Rice. Beijing： China Agriculture Press，2007. pp 57-135 （in Chinese）

Relationship between Yield Loss and Flooding during Middle and Later Growth Periods in Hybrid Rice

XU Fu-Xian1，2，**， ZHANG Lin1，2，**， XIONG Hong1，2， ZHOU Xing-Bing1， ZHU Yong-Chuan1， LIU Mao1，JIANG Peng1， and GUO Xiao-Yi1

1Rice and Sorghum Research Institute， Sichuan Academy of Agricultural Sciences / Key Laboratory of Southwest Rice Biology and Genetic Breeding，Ministry of Agriculture， Deyang 618000， China；2Luzhou Branch of National Rice Improvement Center， Luzhou 646100， China

Rice plants are damaged by flood water from consecutive heavy rainfalls. However， limited information is available on evaluating yield loss of rice grown under different flooding conditions. Pot experiment and field experiment were conducted to understand the yield loss of hybrid rice under different submergence depths， hours and stages in Luxian County， Sichuan Province，China， in 2012 to 2014. The results showed that yield loss was significantly influenced by flood submergence at the heading stage，followed by the booting stage and the milk-ripening stage. The yield loss was greater in the treatment of complete submergence （CS） than in that of two thirds plant height submergence （2/3PHS）. Seed setting rate and grain weight of hybrid rice were significantly and negatively correlated with the submergence hours. For 2/3PHS treatment， when hybrid rice was flooded more than 100 hours at booting stage， heading stage， and milk stage， yield loss degree of hybrid rice were 50%， 60%， and 12%， respectively. For CS treatment， when hybrid rice was flooded more than 100 hours at booting stage， heading stage， and milk stage， yield loss degree of hybrid rice was 100% at booting stage and heading stage， while less than 25% at milk stage. The submergence hours correspending to yield loss degree of 40%， 60%， and 80% were calculated by a simulation equation. We established a model for studying the relationship between the degree of yield loss and submergence hours at different growth stages of hybrid rice with different submergence degrees， and the determination coefficient ranged from 0.6038 to 0.9868. When hybrid rice was submerged for 56.3hours at booting， heading and milk-ripening stages， respectively， the error difference of yield loss degree was 3.63%-6.81% between the measured and predicted values. Our result indicated that yield loss can be accuracy estimated by this model in rice production under flooding damage.

Hybrid rice； Flood； Submergence intensity； Yield loss degree

10.3724/SP.J.1006.2016.01381

本研究由國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng)（CARS-01）， 國家公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項(xiàng)（20120302）， 國家糧食豐產(chǎn)科技工程（2011BAD16BO5-1）和四川省財(cái)政基因工程項(xiàng)目資助。

This study was supported by the China Agriculture Research System （CARS-01）， the Special Fund for Agro-scientific Research in the Public Interest （20120302）， National Grain Bumper Science and Technology Project （2011BAD16BO5-1）， and the Sichuan Fanacial Genetic Engineering Project.

聯(lián)系方式： 徐富賢， E-mail： xu6501@163.com， Tel： 18090167012**同等貢獻(xiàn)（Contributed equally to this work）

Received（）： 2015-11-20； Accepted（接受日期）： 2016-06-20； Published online（網(wǎng)絡(luò)出版日期）： 2016-06-29.

URL： http：//www.cnki.net/kcms/detail/11.1809.S.20160629.0822.002.html