關(guān)于營養(yǎng)生長期高溫對水稻生育后期耐冷性的影響分析

畢冬玉

我國農(nóng)村勞動力人口減少，因此水稻生產(chǎn)逐漸采用農(nóng)用機(jī)械輔助生產(chǎn)，對于長江中下游地區(qū)，水稻的生長時期大部分處于高溫環(huán)境，但是在臨近收割的時間，又面臨著冷害的侵襲。此外，這一地區(qū)的農(nóng)民為了擴(kuò)大水稻種植產(chǎn)量，種植的水稻品種多為晚熟品種，這間接提高了水稻生育后期遭受冷害的頻率。

1 水稻耐冷性特征

低溫對于水稻侵害最嚴(yán)重的部位是細(xì)胞膜，低溫作用在植株上，會改變水稻生物膜結(jié)構(gòu)功能，由此影響其生長速度，長期低溫下稻株死亡。與其他植物相比，水稻的耐冷性更差，低溫會改變它的滲透勢，防止植株脫水，從而造成其他細(xì)胞器損傷。

此外，光合作用也會影響水稻的耐冷性，有研究認(rèn)為水稻在低溫環(huán)境下進(jìn)行光合作用，會造成它的細(xì)胞膜損傷，出現(xiàn)膜透性變大的問題。同時也有研究表明，水稻在低溫下，它會自行調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)氨基酸、可溶性蛋白等物質(zhì)，以此降低水勢，發(fā)揮穩(wěn)定生理代謝的作用，能夠保持較高的滲透壓、持水力。

2 營養(yǎng)生長期高溫對水稻生育后期耐冷性的影響分析

2.1 試驗(yàn)準(zhǔn)備、方法

試驗(yàn)所選用的水稻品種為寧粳1號、冷敏感品種揚(yáng)稻6號，在完成兩個品種的育秧期之后，將其移栽到試驗(yàn)盆內(nèi)，它的口徑、底徑、高度、稻土重量分別為34厘米、20厘米、30厘米、15公斤，按照這樣的規(guī)格處理90桶，要求每個桶保持至少三個種穴。關(guān)于基肥配置比例，有以下要求：磷酸二氫鉀1.788克、氯化鉀0.986克、尿素1.286克。在完成移栽過程的20～54天內(nèi)，將試驗(yàn)水稻置入高溫環(huán)境，并同步記錄不同溫度下生育期、孕穗期、抽穗期的情況。同時后兩個使其，置于低溫環(huán)境與前者試驗(yàn)環(huán)境結(jié)果進(jìn)行對比，設(shè)置的低溫孕穗期、抽穗期分別為5天保持15℃、7天保持17℃。

采用凱氏定氮法測定水稻植株的氮含量，用銷煉抗比色法測定稱含磷量；可溶性蛋白含量的測定方法，采用考馬斯亮藍(lán)法。其中還利用相關(guān)辦法對丙二醛含量、過氧化物酶活性、超氧化物歧化酶活性進(jìn)行測量。對于花粉不育率的測定，首先取水稻5～6個穎花，運(yùn)用卡諾試劑進(jìn)行固定，再用相關(guān)溶液進(jìn)行染色處理，將其置于顯微鏡下，觀察它的花粉不育率。

2.2 高溫處理后以及低溫脅迫下植株各物質(zhì)含量變化

2.2.1 含氟、磷量變化

根據(jù)高溫處理后對寧粳1號、冷敏感品種揚(yáng)稻6號（以下簡稱“1號稻”、“6號稻”）品種的試驗(yàn)結(jié)果顯示。1號稻的含氟量提升最多，增加了0.32%，而6號稻增加了0.26%。但是在含磷量方面，兩個品種均出現(xiàn)降低的情況，1 6號稻分別降低了0.02%、0.03%，以上含量變化未達(dá)到顯著水平。

2.2.2 葉片丙二醛含量變化

丙二醛是水稻細(xì)胞膜在氧化過程的產(chǎn)物，因此觀測它的含量變化，可以得知在低溫脅迫下，水稻遭受的低溫破壞程度和耐冷性。分別對孕穗期、抽穗期的水稻進(jìn)行低溫處理，發(fā)現(xiàn)兩個時期內(nèi)的丙二醛含量呈現(xiàn)上升趨勢，并且丙二醛的含量隨著低溫處理的天數(shù)增加而增加。在6號稻與1號稻的對比發(fā)現(xiàn)，前者的丙二醛含量上升趨勢大于后者。同樣一個品種，在水稻生長期處于高溫環(huán)境，而孕穗、抽穗期進(jìn)行低溫處理，那么它的丙二醛含量也隨冷處理天數(shù)增加。

2.2.3 葉片過氧化物酶活性變化

過氧化物酶是植物保持細(xì)胞正常代謝的關(guān)鍵物質(zhì)，它能夠及時清除過氧化物。低溫處理的兩個水稻品種，其葉片的過氧化物酶活性變化明顯，并且低溫處理的天數(shù)越多，其活性變化也越顯著。其中1號稻葉片中的過氧化物酶比6號稻的活性變化明顯。針對一個品種進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)先進(jìn)行高溫處理，然后再置于低溫脅迫環(huán)境，會抑制水稻葉片的過氧化物酶活性上升趨勢。

2.2.4 葉片超氧化物歧化酶活性變化

兩個品種在孕穗、抽穗期的第一天，其葉片的超氧化物歧化酶活性明顯增強(qiáng)，兩個低溫處理的天數(shù)越長，超氧化物歧化酶的活性上升趨勢就越明顯，其中1號稻比起6號稻的超氧化物歧化酶上升幅度更大。然后再用同一品種的水稻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)超氧化物歧化酶在低溫處理下有顯著上升，而高溫環(huán)境下則出現(xiàn)抑制的情況。

2.2.5 葉片可溶性蛋白含量變化

植株的可溶性蛋白含量高低，直接影響其細(xì)胞滲透勢的變化，兩個品種在孕穗、抽穗期低溫處理下，可溶性蛋白含量有明顯增加的趨勢，并且也隨著處理天數(shù)增加，而增加其含量。6號稻的可溶性蛋白在低溫處理下，比1號稻的含量更少，同時前者的上升趨勢明顯小于后者。在對同一品種進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)水稻在高溫環(huán)境下，葉片可溶性蛋白的上升趨勢被抑制，其上升速度由此減慢。

2.2.6 對水稻植株花粉不育率的影響

根據(jù)對孕穗、抽穗兩個時期在低溫處理環(huán)境下的觀察，發(fā)現(xiàn)它們的花粉不育率相比高溫環(huán)境，有明顯升高的情況。6號稻的花粉不育率比起1號稻的情況更加明顯。1號稻的花粉不育率，在孕穗期為14.3%，在抽穗期為16.9%；6號稻的花粉不育率，在孕穗期、抽穗期分別為20%、16%。通過對兩個品種的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，這種變化達(dá)到了顯著水平，由此可以得知低溫處理對水稻產(chǎn)生大的影響。