低溫對不同早稻品種生理特性及產(chǎn)量的影響試驗總結

摘 要：低溫是影響雙季稻產(chǎn)量、生長性能的關鍵因素。為了解低溫對不同品種早稻生長特性以及產(chǎn)量的影響，本文應用實驗法，選取5個早稻品種，觀察低溫環(huán)境下，不同早稻品種的生理特征變化以及產(chǎn)量。研究結果表明，低溫會影響早稻凈光合速率、莖蘗動態(tài)、干物質(zhì)含量，低溫條件下種植豐產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、耐冷性能較好的早稻品種，生理特征較好，產(chǎn)量較高。

關鍵詞：低溫條件；早稻品種；生理特性；早稻產(chǎn)量

水稻在苗期、生長期易受低溫影響，當溫度低于15℃，水稻生理特性會發(fā)生改變。除溫度外，品種同樣會影響水稻生理特性。低溫冷害發(fā)生后，水稻產(chǎn)量會嚴重下降，尤其是東北、華北等地區(qū)，經(jīng)常遭受低溫冷害，出現(xiàn)爛秧、死苗的情況。為了解低溫對不同品種早稻產(chǎn)生的影響，需分析溫度對不同早稻品種的影響，從而選擇抗低溫能力較強的品種，提高早稻性能及產(chǎn)量。

1播期不同早稻幼苗生長及產(chǎn)量影響

1.1品種選擇

試驗選擇5類早稻品種，分別為常規(guī)早秈稻、兩秈雜交水稻、三系水稻。常規(guī)早秈稻中選擇品種為金早47號（A）、江早361號（B），兩秈雜交水稻為柒兩優(yōu)268（C）、株兩優(yōu)819（D），秈型三系水稻為淦鑫203（E）。按照早稻的生長周期，測定早稻生長過程中的死苗率、出苗率，并在出苗第28d測量早稻秧苗的生長情況，包括分蘗數(shù)、鮮重、干重等。產(chǎn)量測量則在收割、曬干去除雜質(zhì)之后，將水稻樣本脫粒處理，計算每穗稻苗的總粒數(shù)和千粒重，判斷早稻生長的結實率[1]。

1.2影響分析

1.2.1死苗率及出苗率

按照早稻的生長階段及生長情況，將早稻生長周期分為播種期、3葉1心期、分化期、始穗期、成熟期。在早稻苗木生長期間，4月份3日至6日氣溫低于11℃，出現(xiàn)低溫倒寒情況。分析播期內(nèi)苗木的出苗率、死亡率，在兩葉期，A品種的出苗率最高達到92%左右，C品種的出苗率最低為48%左右。死苗率較高的為D品種，死苗率達到13%左右，A死苗率最低為4%左右。早稻在生長期內(nèi)遭受低溫后，平均出苗率為90.6%，出苗率最低的品種為C品種，死苗率最高的品種為D品種，在早稻生長達到二葉一心期時，死苗率最高，A品種和B品種均表現(xiàn)出了較強的耐寒性能。

1.2.2秧苗素質(zhì)變化

分析播期內(nèi)秧苗的素質(zhì)變化，在生長期內(nèi)出現(xiàn)低溫情況后，不同品種的秧苗生長情況存在明顯的差異。其中，A品種的葉片數(shù)為3.7，苗高為16.4cm，分蘗數(shù)為0.25，苗基寬為4.35cm，鮮重為5.6g，干重為1.1g。B品種的葉片數(shù)為3.5，苗高為17.4cm，分蘗數(shù)為0.05，苗基寬為4.65cm，鮮重為6.3g，干重為1.03g。C品種的葉片數(shù)為4.03，苗高為20.14cm，分蘗數(shù)為0.45，苗基寬為5.15cm，鮮重為7.18g，干重為1.28g。在遇到低溫情況時，播期內(nèi)A的評價產(chǎn)量為7.25t/hm2，且隨著低溫的不斷延續(xù)，各品種產(chǎn)量呈現(xiàn)出持續(xù)下降的情況。其中產(chǎn)量最高的品種為A品種，最低的品種為E品種。

1.2.3影響分析

低溫會延緩早稻的生長速度，導致播期后的生育期延長，同時導致早稻的整個生長周期被拉長，從而延遲開花和抽穗的時間。低溫條件下，早稻的根系活動減弱，營養(yǎng)吸收能力降低。這可能導致植株的養(yǎng)分攝取不足，影響其生長和發(fā)育。但由于早稻的品種不同，低溫對早稻的影響程度也存在明顯的差異。播期的不同、分蘗特性、耐冷性等均會影響到早稻的生長狀態(tài)。相比較而言，A品種和B品種均具有良好的耐冷性，且播期時間較短，受低溫的影響程度最低[2]。

2早稻品種選擇及耐冷性評價

2.1試驗過程

將5個早稻品種作為研究對象，開展耐冷性評價研究。評價主要觀察苗期水稻生長過程中的個體形態(tài)變化及生化指標，通過對可溶性蛋白量、電導率、抗氧化性酶活狀態(tài)的評價，確定早稻品種的耐冷性情況。本文試驗主要應用個體形態(tài)變化方法，基于死苗率、鮮重、株高及冷害程度，判斷早稻品種的耐冷性。早稻種子經(jīng)過消毒后催芽處理，均勻播種在培養(yǎng)盒內(nèi)，每盒的種子數(shù)量為60粒，在常溫下平陽，并在二葉生長期內(nèi)10℃低溫處理，持續(xù)時間為7d，隨后恢復溫度后繼續(xù)培養(yǎng)。完成后重復3次以上測定早稻品種的耐冷性。測定計算內(nèi)容包括早稻的死苗率、鮮重損失情況、株高損失情況、葉片的卷曲情況。

2.2耐冷性評價

2.2.1死苗率比較

不同水稻品種的死苗率變化范圍在1.08%至69.8%以內(nèi)，且不同早稻品種之間的死苗率呈現(xiàn)出明顯的差異變化。C品種和D品種的死苗率明顯高于其他三個品種，死苗率分別為55.8%和67.4%，B品種和A品種的死苗率分別為5.28%和6.94%，死苗率水平比較低。

2.2.2葉片鮮重比較

經(jīng)過低溫處理后，達到恢復期后早稻生長葉片鮮重的變化程度較大，低溫導致了早稻在生長過程中出現(xiàn)失水問題，其中B品種的葉片鮮重差異比較大，受損程度達到69.8%左右，B品種及A品種的受損程度較低，受損情況為15.8%，E品種受損程度為22.6%。在低溫脅迫情況下，不同品種早稻的葉片鮮重變化影響較大。

2.2.3株高比較

在低溫條件下到恢復期內(nèi)，比較不同品種的株高變化。各品種在生長過程中同時出現(xiàn)了株高生長抑制的情況，主要表現(xiàn)為生長的高度有所降低。受影響較大的品種為B品種，受損程度達到21.5%左右，D品種影響比較小，受損程度達到4.5%左右。

2.2.4損害程度比較

觀察不同品種早稻在生長過程中苗期葉片的外觀狀態(tài)，通過對苗期葉片枯萎程度的分析，確定冷害耐冷性程度等級。其中A品種耐冷等級較高，B品種耐冷等級較低，C品種耐冷等級次之，D品種的耐冷等級最低[3]。

3低溫對不同早稻品種生理特性的影響分析

3.1POD酶含量影響

低溫對不同早稻品種POD酶含量的影響可能會有所不同。POD酶是一種過氧化物酶，參與植物體內(nèi)的抗氧化反應，對植物的生長和逆境適應性具有重要作用。一般來說，低溫條件下，早稻的POD酶含量可能會增加。這是因為低溫環(huán)境會引起植物的氧化應激反應，促使POD酶的合成和活性增加，以應對氧化損傷。這種增加可能有助于提高早稻對低溫逆境的耐受性。然而，不同早稻品種對低溫的響應可能存在差異。一些早稻品種可能具有更高的POD酶活性和含量，能更好地適應低溫環(huán)境。而另一些品種可能在低溫下表現(xiàn)出較低的POD酶活性和含量，對低溫逆境的適應性較差。此外，低溫對POD酶含量的影響還可能與低溫的程度和持續(xù)時間有關。較短時間的輕度低溫可能僅引起暫時性的POD酶活性增加，而較長時間的嚴重低溫可能導致POD酶活性的持續(xù)上升。因此，不同早稻品種在低溫條件下的POD酶含量變化可能存在差異，需要通過實驗和研究來具體評估不同品種的適應性和抗寒能力。在本試驗中，低溫處理后的C品種SOD酶活性明顯增強，A品種及B品種的SOD酶活性下降，但在恢復常溫生長之后，C品種及D品種酶活性水平有所下降，且較低，但A品種和B品種的酶活性增強[4]。

3.2葉片可溶性糖含量影響

低溫對不同早稻品種葉片可溶性糖含量的影響可能會有所不同?？扇苄蕴鞘侵参矬w內(nèi)的重要碳源，對植物的生長和逆境適應性具有重要作用。一般來說，低溫條件下，早稻的葉片可溶性糖含量可能會增加。這是因為低溫環(huán)境會引起植物的代謝變化，促使糖分解和合成代謝的調(diào)節(jié)。在低溫逆境下，植物會增加糖的合成和積累，以提供能量和碳源，維持正常生理代謝和抵御低溫引起的傷害。然而，不同早稻品種對低溫的響應可能存在差異。一些早稻品種可能具有更高的可溶性糖含量，能更好地適應低溫環(huán)境。而另一些品種可能在低溫下表現(xiàn)出較低的可溶性糖含量，對低溫逆境的適應性較差。此外，低溫對可溶性糖含量的影響還可能與低溫的程度和持續(xù)時間有關。較短時間的輕度低溫可能僅引起暫時性的可溶性糖積累，而較長時間的嚴重低溫可能導致可溶性糖含量的持續(xù)上升。因此，不同早稻品種在低溫條件下的葉片可溶性糖含量變化可能存在差異，需要通過實驗和研究來具體評估不同品種的適應性和抗寒能力。試驗結果表明，各品種的可溶性糖含量呈現(xiàn)出上升的趨勢，A、B、C品種上升比例較高，分別為215%、412%、518%，時間達到第6d后，C品種的可溶性糖含量下降，D品種持續(xù)上升，在溫度恢復期內(nèi)，各品種的可溶性糖含量下降。

3.3根系SOD酶含量影響

低溫對不同早稻品種根系SOD（超氧化物歧化酶）酶含量的影響可能會有所不同。SOD是一種重要的抗氧化酶，在植物體內(nèi)起著清除超氧自由基的作用，對植物的抗逆性和生長發(fā)育具有重要影響。低溫條件下，早稻的根系SOD酶含量可能會增加。這是因為低溫環(huán)境會引起植物的氧化應激反應，導致超氧自由基的產(chǎn)生增加。為了應對氧化損傷，植物會增加SOD酶的合成和活性，以提高抗氧化能力。然而，不同早稻品種對低溫的響應可能存在差異。一些早稻品種可能具有更高的根系SOD酶活性和含量，能更好地適應低溫環(huán)境，而另一些品種可能在低溫下表現(xiàn)出較低的SOD酶活性和含量，對低溫逆境的適應性較差。此外，低溫對根系SOD酶含量的影響還可能與低溫的程度和持續(xù)時間有關。較短時間的輕度低溫可能僅引起暫時性的SOD酶活性增加，而較長時間的嚴重低溫可能導致SOD酶活性的持續(xù)上升。比較而言，各品種在低溫處理階段根系的SOD酶活性水平呈現(xiàn)出明顯的下降趨勢，且在恢復到生長期后，酶活性呈現(xiàn)出小幅度上升的趨勢，在第6d后，酶活性有所下降?？傮w而言，A、B、D品種的根系酶活性水平較低溫處理前，總體下降比例達到40%至53%左右[5]。

3.4根系丙二醛含量影響

低溫對不同早稻品種根系丙二醛（MDA）含量的影響可能會有所不同。丙二醛是一種氧化損傷產(chǎn)物，其含量常被用作衡量細胞氧化損傷程度的指標。一般來說，低溫條件下，早稻的根系丙二醛含量可能會增加。這是因為低溫環(huán)境會引起植物的氧化應激反應，導致細胞膜的氧化損傷和脂質(zhì)過氧化反應增加，從而產(chǎn)生更多的丙二醛。高丙二醛含量可能會對細胞膜和細胞結構造成損害，影響植物的正常生理功能。然而，不同早稻品種對低溫的響應可能存在差異。一些早稻品種可能具有較低的根系丙二醛含量，表明其具有較好的抗氧化能力和低溫適應性。而另一些品種可能在低溫下表現(xiàn)出較高的丙二醛含量，說明其對低溫逆境的適應性較差。此外，低溫對丙二醛含量的影響還可能與低溫的程度和持續(xù)時間有關。較短時間的輕度低溫可能引起暫時性的丙二醛積累，而較長時間的嚴重低溫可能導致丙二醛含量持續(xù)上升。試驗結果表明，各品種的根系丙二醛含量較低溫處理前增加比例達到58%至96.8%內(nèi)，丙二醛呈現(xiàn)出先下降后提升的趨勢，其中B品種的丙二醛含量最低，D品種的丙二醛含量次之。

3.5低溫對不同早稻品種生理特性的影響

氣溫對耐冷性較差和較好早稻品種的生理特性會有不同的影響。對于耐冷性較差的早稻品種，低溫條件下可能會導致生長受限，抑制植物的生長速度，導致植株高度和莖粗度的減小。此外，低溫環(huán)境下，植物葉片中的葉綠素可能會降解，導致葉片變黃，影響光合作用效率。同時，低溫會抑制蛋白質(zhì)的合成，導致植物體內(nèi)的可溶性蛋白含量降低。低溫條件下，C品種、D品種等植物細胞內(nèi)外離子平衡失調(diào)，影響植物的正常代謝和功能。

而對于耐冷性較好的早稻品種，耐冷性較好的品種會增加抗氧化酶活性，如SOD、CAT等，以應對低溫引起的氧化損傷。耐冷性較好的品種可能會積累更多的可溶性糖，作為抗寒物質(zhì)提供能量和保護細胞。此外，耐冷性較好的品種可能會調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝，以維持細胞膜的穩(wěn)定性和功能。并在恢復期內(nèi)會調(diào)節(jié)水分平衡，以減少低溫引起的水分影響。

耐冷性較差和較好的早稻品種在低溫條件下會表現(xiàn)出不同的生理特性變化。耐冷性較好的品種通常具備更強的抗寒能力和適應性，能夠更好地應對低溫逆境。在本試驗中，A品種及B品種的耐冷性較好，在恢復期內(nèi)低溫的影響較小，酶活性、可溶性蛋白及丙二醛的含量較高。

4低溫對不同早稻品種產(chǎn)量的影響分析

低溫對耐冷性較差和較好早稻品種的凈光合速率、莖蘗動態(tài)和產(chǎn)量會有不同的影響。對于耐冷性較差的早稻品種，低溫條件下會導致以下影響：

第一，凈光合速率下降。低溫會抑制光合作用的進行，降低植物的凈光合速率，影響植物的生長和養(yǎng)分積累。第二，莖蘗生長受限。低溫會抑制莖蘗生長，導致莖粗度減小，影響植株的產(chǎn)量和結實性。第三，產(chǎn)量減少。由于光合作用和莖蘗生長受限，耐冷性較差的品種在低溫條件下可能會產(chǎn)量減少。

而對于耐冷性較好的早稻品種，低溫條件下可能會表現(xiàn)出以下影響：

第一，凈光合速率相對穩(wěn)定。耐冷性較好的品種通常具有較高的抗寒能力，能夠在低溫環(huán)境下維持相對穩(wěn)定的凈光合速率。第二，莖蘗狀態(tài)較好。耐冷性較好的品種在低溫條件下能夠保持較好的莖蘗生長，維持莖粗度和分蘗能力，從而有利于產(chǎn)量的提高。第三，產(chǎn)量相對穩(wěn)定。由于凈光合速率和莖蘗動態(tài)較好，耐冷性較好的品種在低溫條件下能夠保持相對穩(wěn)定的產(chǎn)量水平。

因此，為了保持早稻生長過程中的苗木成活率、水稻生長性能以及水稻產(chǎn)量。應選擇耐寒性較強的水稻品種。在本試驗中，A品種的產(chǎn)量最高，且農(nóng)藝性狀比較好，產(chǎn)量較其他品種高出平均值32.6%左右，C品種以及D品種的耐冷性比較差，產(chǎn)品低于平均值的26.8%和34.2%，且農(nóng)藝性狀比較差，部分葉片在生長期內(nèi)出現(xiàn)枯萎的情況。

綜上所述，低溫對早稻品種的影響主要表現(xiàn)在生理特性及產(chǎn)量兩個方面。本文選擇應用5個早稻品種作為試驗對象，觀察早稻生長過程中的外觀形態(tài)、生理特性等，并對比不同早稻品種的產(chǎn)量。結果表明，耐冷性早稻品種的凈光合速率變化較大，農(nóng)藝性狀之間呈現(xiàn)出明顯差異，干物質(zhì)含量、凈光合速率、莖蘗動態(tài)與水稻產(chǎn)量息息相關。

參考文獻：

[1]叢舒敏.灌漿前期低溫弱光對水稻產(chǎn)量和品質(zhì)及其淀粉理化特性的影響[D].揚州：揚州大學，2023.

[2]陳紅陽，賈琰，趙宏偉.結實期低溫脅迫對水稻強、弱勢粒淀粉形成與積累的影響[J].中國水稻科學，2022，36（05）：487-504.

[3]張昊楠.低溫下硒對水稻種子萌發(fā)及根系活力的影響[D].哈爾濱：東北農(nóng)業(yè)大學，2022.

[4]段雨陽.灌漿結實期低溫脅迫對水稻氮代謝及稻米品質(zhì)的影響[D].哈爾濱：東北農(nóng)業(yè)大學，2022.

[5]陳紅陽.灌漿結實期低溫脅迫對水稻碳代謝及產(chǎn)量的影響[D].哈爾濱：東北農(nóng)業(yè)大學，2022.