孕穗期弱光脅迫對(duì)水稻谷粒性狀的影響

摘要：以千重浪2號(hào)為試材，在盆栽條件下研究了孕穗期弱光脅迫對(duì)谷粒性狀的影響及谷粒性狀與粒質(zhì)量的關(guān)系。結(jié)果表明，孕穗期弱光脅迫顯著降低了谷粒的長(zhǎng)度、寬度、厚度、面積、體積和質(zhì)量；降低幅度最大的處理時(shí)期是葉齡余數(shù)為1.0時(shí)，強(qiáng)、中、弱勢(shì)粒的千粒質(zhì)量分別比對(duì)照降低了7.89%、5.70%和12.38%。相關(guān)分析表明，隨著谷粒長(zhǎng)、寬和厚的增加，千粒質(zhì)量也明顯增加。

關(guān)鍵詞：水稻；谷粒；谷粒充實(shí)度

中圖分類(lèi)號(hào)：S511 " " " 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A " "文章編號(hào)：1674-1161（2024）01-0006-02

在水稻生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中，如遇到光照弱的不良天氣，會(huì)嚴(yán)重限制水稻的光合能力，最終導(dǎo)致產(chǎn)量下降。以往的研究表明，當(dāng)水稻植株處于不同程度的弱光照環(huán)境時(shí)，可使水稻的分蘗數(shù)減少、干物質(zhì)積累下降、有效穗數(shù)降低、灌漿速率下降、結(jié)實(shí)率和產(chǎn)量降低[1-6]，但有關(guān)孕穗期弱光脅迫對(duì)谷粒性狀影響方面的研究則較少。試驗(yàn)以北方粳稻為試材，按照葉齡余數(shù)將孕穗期分為3個(gè)時(shí)期進(jìn)行弱光處理以研究弱光脅迫對(duì)不同部位的谷粒性狀的影響，旨在揭示孕穗期遭遇弱光對(duì)水稻谷粒性狀的影響程度和影響的關(guān)鍵時(shí)期。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料與設(shè)計(jì)

試驗(yàn)在沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)水稻研究所進(jìn)行，供試材料為千重浪2號(hào)。采用盆栽試驗(yàn)方法，盆缽直徑25 cm，高23 cm，每盆裝過(guò)篩棕壤土12 kg。4月16日播種，5月21日插秧，10月3日收獲。插秧時(shí)嚴(yán)格選取葉齡一致的秧苗，并采用高密度栽培，每盆均勻插植22個(gè)單株，在分蘗期及時(shí)去除分蘗，僅留主莖?；拭颗枋┠蛩? g，磷酸二銨2 g，氯化鉀1 g；分蘗肥和穗肥每盆分別施硫酸銨4 g。試驗(yàn)設(shè)3個(gè)處理，分別為葉齡余數(shù)2.0～0（L1）、葉齡余數(shù)1.0～出穗期（L2）、葉齡余數(shù)0～出穗期（L3）。處理時(shí)用黑色遮陰網(wǎng)（透光率為自然光照的45%）進(jìn)行遮光處理，同時(shí)以不遮光為對(duì)照（CK）。在處理前，每盆選取生長(zhǎng)一致的單株15株掛牌標(biāo)記，共4次重復(fù)。

1.2 谷粒性狀的測(cè)定

成熟期每處理取生長(zhǎng)一致的2盆，同時(shí)將掛牌標(biāo)記的稻穗按盆收獲。依據(jù)每穗的一次枝梗數(shù)將稻穗分為上部、中部、下部3個(gè)部分，取上部一次枝梗的第1、5、6粒位的谷粒作為強(qiáng)勢(shì)粒，中部一次枝梗的第2、3粒位的谷粒作為中勢(shì)粒，下部二次枝梗的谷粒作為弱勢(shì)粒（第1粒位的粒除外），同時(shí)剔除空癟粒和病粒，之后在60 ℃烘箱中連續(xù)烘干至恒質(zhì)量，再測(cè)定粒質(zhì)量。用電動(dòng)連續(xù)變焦熒光體視顯微鏡對(duì)谷粒照相后，再用軟件（AxioVision Rel. 4.6）計(jì)算谷粒長(zhǎng)、寬和面積。用排水法測(cè)量谷粒體積，再用游標(biāo)卡尺測(cè)量厚度。

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用DPS軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 弱光對(duì)谷粒性狀的影響

弱光脅迫對(duì)谷粒性狀的影響詳見(jiàn)表1。

由表1可知，孕穗期弱光脅迫使供試品種的各項(xiàng)谷粒性狀都發(fā)生不同程度的降低，其中L2處理的強(qiáng)、中勢(shì)谷粒的面積、長(zhǎng)度、寬度、厚度及體積下降最大。強(qiáng)勢(shì)粒與對(duì)照相比分別下降了5.78%、2.51%、3.38%、2.96%和5.04%；中勢(shì)粒分別下降了5.45%、2.42%、4.62%、6.40%和5.85%；弱勢(shì)粒分別比對(duì)照下降了7.71%、3.11%、4.87%、4.08%和11.43%，與對(duì)照的差異都達(dá)到了極顯著。

2.2 弱光對(duì)谷粒充實(shí)度的影響

由表1可知，弱光對(duì)強(qiáng)勢(shì)粒和中勢(shì)粒的谷粒充實(shí)度有顯著影響，其中下降幅度最大的是L1處理，強(qiáng)勢(shì)粒和中勢(shì)粒分別比對(duì)照降低了3.60%和3.64%；L1、L2處理與對(duì)照的差異都達(dá)到了極顯著，但各處理間差異不顯著，且弱光處理對(duì)弱勢(shì)粒的影響較小，只有L1與對(duì)照的差異達(dá)到極顯著。

2.3 弱光對(duì)粒質(zhì)量的影響

弱光脅迫使供試品種的千粒質(zhì)量均發(fā)生不同程度的降低，詳見(jiàn)表2。

由表2可知，L1、L2和L3處理的平均粒質(zhì)量分別比對(duì)照下降了9.34%、11.12%和7.94%，其中L2處理下降的幅度最大，其次是L1處理，各處理與對(duì)照的差異都達(dá)到了極顯著。對(duì)強(qiáng)勢(shì)粒和中勢(shì)粒來(lái)說(shuō)，其粒質(zhì)量的變化特點(diǎn)與平均粒質(zhì)量一致，對(duì)于弱勢(shì)粒而言，下降幅度最大的時(shí)期是L2處理，其次是L3處理，但與L1的差異并不顯著。

2.4 谷粒性狀和充實(shí)度與粒質(zhì)量的相關(guān)分析

谷粒性狀和充實(shí)度與粒質(zhì)量的關(guān)系詳見(jiàn)表3。

相關(guān)分析結(jié)果表明，谷粒各性狀與粒質(zhì)量均呈極顯著正相關(guān)。隨著谷粒長(zhǎng)度、寬度和厚度的增加，粒質(zhì)量也明顯增加，且谷粒充實(shí)度與粒質(zhì)量也呈正相關(guān)關(guān)系。

3 結(jié)論與討論

不同時(shí)期的弱光脅迫可降低谷粒的千粒質(zhì)量[1+5+7]，但也有人認(rèn)為這對(duì)粒質(zhì)量影響較小[8]。試驗(yàn)結(jié)果表明，孕穗期弱光脅迫可使供試品種的千粒質(zhì)量明顯下降。從水稻的谷粒性狀來(lái)看，粒質(zhì)量的高低主要取決于谷殼大小和谷粒充實(shí)度[9]，一些研究者認(rèn)為減數(shù)分裂期或抽穗前15 d遮光會(huì)使穎殼明顯變小[10-11]，試驗(yàn)也證實(shí)了孕穗期弱光脅迫會(huì)使穎殼變小，這與前人的研究結(jié)果一致，并且表現(xiàn)為葉齡余數(shù)1.0時(shí)的處理下降幅度最大。由于孕穗期遮光限制了穎殼的生長(zhǎng)發(fā)育，導(dǎo)致孕穗期各處理的庫(kù)容減少，即使抽穗后生長(zhǎng)環(huán)境良好、灌漿物質(zhì)充足，粒質(zhì)量的大小也難以恢復(fù)。因此，在水稻生產(chǎn)上，在孕穗期要特別注意預(yù)防葉齡余數(shù)接近1.0時(shí)的弱光危害，并根據(jù)天氣狀況來(lái)采取相應(yīng)的預(yù)防措施，如選用耐陰品種、調(diào)整播期和施用化學(xué)物質(zhì)等，以此來(lái)減少弱光給水稻生產(chǎn)帶來(lái)的損失。

參考文獻(xiàn)

[1] 湯又悅.遮陰對(duì)水稻生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響（簡(jiǎn)報(bào)）[J].植物生理學(xué)通訊，1988（2）：50-53.

[2] 任萬(wàn)軍，楊文鈺，樊高瓊，等.始穗后弱光對(duì)水稻干物質(zhì)積累與產(chǎn)量的影響[J].四川農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)2003，21（4）：292-296.

[3] 李沖，王學(xué)春，楊國(guó)濤，等.雜交水稻產(chǎn)量及稻米品質(zhì)對(duì)弱光脅迫的響應(yīng)[J].應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報(bào)，2022，28（6）：1415-1421.

[4] 王學(xué)春，趙祥，趙長(zhǎng)坤，等.四川常用雜交水稻對(duì)弱光脅迫的響應(yīng)差異及其評(píng)價(jià)體系構(gòu)建[J].云南大學(xué)學(xué)報(bào)，2021，43（2）：386-394.

[5] 蔡昆爭(zhēng)，駱世明.不同生育期遮光對(duì)水稻生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量形成的影響[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，1999，10（2）：193-196.

[6] THANGARAJ， M.，SIVASUBRAMANIAN， V. "Effects of low light intensity on growth and productivity of irrigated rice （Oryza sativaL.） [J].Madras Agri.J.， 1990，77（5）：220-224.

[7] 李林，張更生，陳華.陰害影響水稻產(chǎn)量的機(jī)制及其調(diào)控技術(shù)Ⅰ水稻分蘗期間模擬陰害對(duì)產(chǎn)量形成的影響[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)氣象，1994，15（2）：28-32.

[8] 朱萍，楊世民，馬均，等.遮光對(duì)雜交水稻組合生育后期光合特性和產(chǎn)量的影響[J].作物學(xué)報(bào)，2008，34（11）：2003-2009.

[9] 王余龍，姚友禮，李曇云，等.水稻籽粒有關(guān)性狀與粒重關(guān)系的初步探討[J].作物學(xué)報(bào)，1995，21（5）： 573-578．

[10] 楊連新，王余龍，董桂春.栽培和環(huán)境條件對(duì)水稻飽粒重的影響[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2002（6）：9-12.

[11] 松島省三. 水稻の收量成立と予察に關(guān)す作物學(xué)的研究[J].農(nóng)技研報(bào)， 1957，A5： 120-127．

Effects of Weak Light Stress on Grain Traits of Rice during Booting Stage

GENG Liqing

（Liaoning Agricultural Science and Technology Achievement Transformation Service Center， Shenyang 110161， China）

Abstract： With Qianchonglang No.2 as the test material， the effect of weak light stress on grain traits and the relationship between grain traits and grain quality during booting stage were studied under pot conditions. The results showed that the weak light stress during booting stage significantly reduced the length， width， thickness， area， volume and quality of grain; In the treatment period， when the residual of leaf age was 1.0， the 1 000-grain mass of strong， medium and weak grains decreased by 7.89%， 5.70% and 12.38%， respectively. The correlation analysis showed that with the increase of grain length， width and thickness， the 1 000-grain mass also increased significantly.

Key words： "rice; grain; grain fullness