水稻抗旱性節(jié)水性鑒定方法研究

張偉 畢俊國 汪婉琳

摘要 [目的]研究水稻抗旱性節(jié)水性鑒定方法。[方法]試驗共設(shè)5個灌溉梯度處理，分別為最大灌溉量（0 kPa為最大灌溉量）用水量的100%（CK）、90%、80%、70%和60%，通過產(chǎn)量、株高和根長性狀評價水稻的抗旱節(jié)水性程度。[結(jié)果]在供水量逐漸降低條件下，其株高降低、根長增加。通過產(chǎn)量分析與農(nóng)藝性狀分析發(fā)現(xiàn)，H518與對照旱優(yōu)73表現(xiàn)較為一致，說明H518節(jié)水抗旱。[結(jié)論]該抗旱性鑒定方法簡便、快捷、可靠，為發(fā)展稻作的節(jié)水、旱作栽培技術(shù)提供理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞 水稻；節(jié)水抗旱；評價方法

中圖分類號 S511 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611（2017）34-0013-03

Abstract [Objective] To research the evaluation method for drought resistance and water saving of rice.[Method] Five irrigation treatments were designed，which were 100% （0 kpa maximum water irrigation，CK），90%，80%，70% and 60%.The yield，plant height and root length were used to evaluate the water conservation and drought resistance of rice.[Result] Under the condition of gradually decrease of water supply，the plant height reduced but root length enhanced.Yield analysis and agronomic characters analysis showed that H518 and Hanyou 73 （CK） had the almost the same performance，indicating that H518 was water saving and drought resistance.[Conclusion] This method was simple，rapid and reliable，and provided theoretical basis for the water saving and dry farming technology of rice.

Key words Rice； Drought resistance and water conservation； Evaluation method

全球氣候惡性變化引發(fā)越來越短的周期性干旱，影響全球農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，嚴重威脅糧食作物生產(chǎn)[1-3]。在各自然逆境中，干旱對世界糧食作物的影響居首位，其危害相當于其他自然災(zāi)害之和[4]。水稻是我國，乃至世界上最重要的糧食作物之一，全球一半左右的人口以大米為主食[5]。在水稻整個生育期中水是生長最重要的條件[6]，改進水稻栽培技術(shù)和選育水稻抗旱新品種是解決干旱問題行之有效的措施之一。建立水稻抗旱性科學而準確的評價方法，即鑒定其抗旱能力是進行抗旱性研究的基礎(chǔ)。抗旱鑒定是按作物品種的抗旱能力大小進行篩選、評價和歸類的過程。抗旱鑒定不但可以為抗旱育種提供優(yōu)質(zhì)種質(zhì)，而且為抗旱品種選育過程中和育成后提供依據(jù)。研究表明，水稻根系是抗旱的主要器官，其發(fā)達程度，如根數(shù)、根干重、根長等都可作為抗旱性的鑒定參考指標[7]。張燕之等[8]研究表明，水稻株高、穗長也可作為抗旱性鑒定指標；陳鳳梅等[9-10]研究表明，有效穗數(shù)、每穗實粒數(shù)、穗頸粗、劍葉長、倒二節(jié)間長、谷粒寬可用于抗旱性鑒定。水分脅迫發(fā)生的強度、時期及持續(xù)時間與水稻的抗旱性密切相關(guān)，但目前通過控制水供應(yīng)量來評價水稻抗旱性的方法鮮見報道。鑒于此，該研究通過梯度控制供水量來評價不同水稻品種的抗旱性，該方法操作簡單、結(jié)果可靠，為水稻抗旱性新品種選育過程及推廣提供參考和依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料 選用旱優(yōu)73為對照，H518為試驗材料。

1.2 試驗方法 采用滴灌方式進行灌溉，以全生育期盆中保持0 kPa為最大灌溉量，計算滴灌灌溉時間。根據(jù)最大灌溉量的時間，設(shè)置5個灌溉梯度處理，分別為最大灌溉時間的100%（處理 Ⅰ， CK）、90%（處理 Ⅱ）、80%（處理 Ⅲ）、70%（處理 Ⅳ）和60%（處理 Ⅴ），每個處理設(shè)3次重復。與灌溉量對應(yīng)的節(jié)水程度分別為0、10%、20%、30%和40%。將旱優(yōu)73和H518分別種植于100%、90%、80%、70%和60%的灌溉條件下。待成熟后，統(tǒng)計全生育期的灌溉量。收割不同處理的水稻并計算產(chǎn)量，換算成標準產(chǎn)量計算水分利用效率。

材料產(chǎn)量潛力判定：按照水稻區(qū)試標準進行，成熟后計算產(chǎn)量；

種植標準：16.5 cm×26.4 cm，每個水池種植2個品種，株數(shù)最大化；

考種標準：安徽省品種比較試驗標準（每份樣品取5株考種）。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理全生育期用水量比較

由表1可知，按照不同處理需水量要求，各處理全生育期用水量比為10∶9∶8∶7∶6。其中，處理 Ⅰ 為按照水稻正常生長進行灌溉，其用水量最大，總計為6 450 L。根據(jù)供水總量設(shè)立5個梯度，用水量依次減少，分別為5 805、5 160、4 515、3 870 L。

2.2 不同處理產(chǎn)量相關(guān)性狀比較

由表2可知，旱優(yōu)73的千粒重在處理 Ⅰ 中最高，為30.68 g；在處理 Ⅳ 中最低，為29.53 g；H518的千粒重在處理 Ⅱ 中最高，為27.73 g，在處理 Ⅳ 中最低，為27.05 g；不同處理間千粒重無顯著變化。此外從每個重復中取45株，測45株總產(chǎn)量。結(jié)果顯示，旱優(yōu)73總產(chǎn)量在處理 Ⅳ 中最高，為0.73 kg，在處理Ⅴ中最低，為0.67 kg；H518總產(chǎn)量在處理Ⅴ中最高，為0.66 kg，在處理Ⅳ中最低，為0.59 kg。不同處理間產(chǎn)量無明顯變化。

2.3 農(nóng)藝性狀分析

從表3可以看出，旱優(yōu)73的最大分蘗期株高在處理 Ⅱ 最高，為97.3 cm，而處理Ⅴ最低，為93.3 cm；H518的最大分蘗期株高在處理 Ⅰ 最高，為78.0 cm，在處理Ⅴ最低，為74.0 cm。旱優(yōu)73的抽穗期株高在處理 Ⅰ 最高，為116.0 cm，在處理Ⅴ最低，為111.0 cm；H518的抽穗期株高在處理 Ⅰ 和 Ⅱ 最高，為106.3 cm，而在處理Ⅴ最低，為95.7 cm。結(jié)果顯示，水稻最大分蘗期和抽穗期旱優(yōu)73和H518的株高隨著水分供應(yīng)量的減少而逐漸降低。此外，旱優(yōu)73的最大分蘗期根長在處理Ⅴ最高，為19.5 cm，在處理 Ⅰ 最低，為15.3 cm；H518 的最大分蘗期根長在處理Ⅴ最高，為24.7 cm，在處理 Ⅰ 最低，為18.8 cm。旱優(yōu)73的抽穗期根長在處理Ⅴ最高，為19.7 cm，在處理 Ⅰ 最低，為12.0 cm；H518的抽穗期根長在處理Ⅴ最高，為19.0 cm，在處理 Ⅰ 最低，為16.0 cm。結(jié)果顯示，不同處理間根長變化明顯，隨著用水量減少，根長逐漸增加。

3 結(jié)論與討論

對水稻的抗旱性進行合理評價、鑒定、研究以及選育抗旱的品種，不但有利于增產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，而且還可以節(jié)約農(nóng)業(yè)用水，減少由灌溉所引起的環(huán)境污染[11]。旱稻節(jié)水是當今旱稻的主題，如何評價節(jié)水程度一直是研究的熱點。水稻原屬沼澤植物，在系統(tǒng)發(fā)育過程中形成了對淹水的適應(yīng)性，其生長多在有水層環(huán)境中完成，向來被人們誤解為水稻是不會缺水的[12- 13]。由于水是水稻正常生長最重要因素之一，該試驗共5個灌溉梯度處理，分別為最大灌溉時間的100%（CK）、90%、80%、70%和60%，通過產(chǎn)量、株高和根長來評價和分析旱稻的節(jié)水程度；與對照相比，隨著供水量的減少，產(chǎn)量變化明顯程度反映其對水分的依賴程度。結(jié)果顯示，該方法操作簡單、樣本群體合適；與抗旱盆栽試驗相比，該方法中的單個試驗樣本數(shù)超過盆栽數(shù)，數(shù)據(jù)較為可信。

作物抗旱性是多因素互作的復雜的綜合性狀，以單一產(chǎn)量性狀作為抗旱指標的直接評價標準難以全面反映作物的現(xiàn)實抗旱能力[11]。最大根長、根數(shù)、根鮮重和根系相對含水量對抗旱性影響顯著[14]。該研究結(jié)果表明，在水分逐漸降低條件下，H518株高降低，根長增加，這與前人研究結(jié)果相符。株高是水稻重要的農(nóng)藝性狀，不同的栽培方式下，株高會受到不同程度的影響，尤其是在干旱條件下，株高變化明顯。試驗品種H518與對照品種旱優(yōu)73表現(xiàn)一致，進一步證明試驗品種為節(jié)水抗旱品種。在不同處理梯度中，旱稻旱優(yōu)73和對照品種的產(chǎn)量無明顯變化，說明試驗品種旱優(yōu)73具有節(jié)水抗旱特性。通過試驗分析，表明該評價體系具有可靠性。因此，該抗旱性鑒定方法簡便、快捷、可靠，可應(yīng)用于旱稻育種選擇上，為發(fā)展稻作的節(jié)水、旱作栽培技術(shù)提供理論依據(jù)。

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