高温对水稻光合特征、生长发育和产量的影响

论文摘要

水稻是中国乃至世界范围内最重要的农作物之一,且水稻的生长发育对温度极为敏感。在中国,每年因高温胁迫导致的水稻减产占总产量的5%。而最新报道表明,在过去的100年,全球气温已经升高了0.74±0.18℃,并且在不久的将来,因高温而引起的气候事件将会越来越频繁。水稻的安全生产面临挑战。本研究采用盆栽种植的方法,选取中作粳稻59为实验材料。在2007-2008年利用人工智能气候箱进行控温试验。2007年在水稻的三个生育期进行控温试验,即拔节孕穗期、抽穗开花期和灌浆期。进行5个温度的控温处理,日最高温度分别是29℃、33℃、37℃、41℃、45℃,处理5天,每天2小时,在拔节孕穗期时只进行三个温度的处理即33℃、37℃和41℃。2008年时,改为抽穗开花期和灌浆期两个时期,进行6个控温处理分别是33℃5天、35℃5天、38℃天、41℃5天、35℃7天和35℃9天。研究高温对水稻叶片的光合作用,叶绿素含量,颖花受孕情,干物质分配和产量及产量构成要素的影响。从而研究水稻在高温条件下的适应性。主要结果如下:1.温度胁迫对水稻的光合作用的影响不大,本实验研究表明不同温度处理净光合速率的差异小于不同生育期间的差异。随着生育期的推进,水稻叶片的光合能力逐渐增强,对高温的抵御能力也在增强。高温胁迫造成水稻最终产量的降低,并不是因为光合能力的受抑制所造成的。2.高温胁迫影响水稻的干物质重以及干物质分配比。影响最为明显的是水稻的抽穗开花期,其次是拔节孕穗期,灌浆期的影响并不明显。受高温胁迫的影响,与田间对照相比,穗的干物重以及干物重的百分比下降,而茎和鞘的干物重以及干物重的百分比升高。说明高温胁迫影响了水稻的养分运移。3.对温度最敏感的是水稻抽穗开花期。且温度胁迫在水稻的不同生育期的处理其影响对水稻减产的主要因子不同,空秕率的升高是拔节孕穗期和抽穗开花期的各处理减产的主要影响因子,通过2008年试验,表明测定花粉可染率以及柱头上的花粉受温度影响,花粉败染率的增加和柱头上花粉数量的减少同水稻的空秕率有直接关系。而灌浆期,温度处理造成减产的主要方面是千粒重的降低,即温度主要影响了水稻的灌浆过程。4.处理温度和时间共同影响水稻的产量。对比2008年四个温度梯度与35℃5天、7天和9天的处理的结果发现,抽穗开花期时,随着温度的升高,减产越明显,41℃处理与田间对照相比水稻穗单产减产72.69%,处理时间增长的影响次之,35℃9天处理减产31.72%。而在灌浆期时,则是随着处理的时间增长,减产越明显,35℃9天处理与田间对照相比水稻穗单产减产37.44%,温度梯度变化的影响较轻,41℃处理减产29.52%。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 水稻的高温热害及形状表现
• 1.3 国内外研究进展
• 1.3.1 高温对水稻产量的影响
• 1.3.2 高温对稻米品质的影响
• 1.3.3 高温对水稻生理特性的影响
• 1.4 研究目的及意义
• 1.5 研究方法和技术路线
• 第二章 试验的内容和方法
• 2.1 试验及供试材料
• 2.2 试验设计
• 2.3 测定项目和方法
• 2.3.1 光合系统指标的测定
• 2.3.2 叶绿素的测定
• 2.3.3 花粉的受孕情况测定
• 2.3.4 干物质积累和分配
• 2.3.5 产量及产量构成要素
• 第三章 试验结果与分析
• 3.1 不同生育期和不同温度处理下对水稻叶片光合的影响
• 3.2 不同生育期和不同温度处理下对水稻叶片叶绿素含量的影响
• 3.3 高温对水稻干物质含量以及分配的影响
• 3.4 高温对水稻花粉受孕情况的影响
• 3.4.1 不同温度对水稻花粉可染率的影响
• 3.4.2 不同温度对水稻柱头花粉数量的影响
• 3.5 不同生育期和不同温度下高温对水稻产量及产量构成的影响
• 第四章 讨论
• 4.1 温度对水稻叶片光合作用的影响
• 4.2 温度胁迫对水稻干物质分配的影响
• 4.3 温度胁迫对水稻花粉的影响
• 4.4 温度胁迫对水稻产量及产量构成的影响
• 4.5 关于温度胁迫对水稻生长试验的进一步设想
• 第五章 全文结论
• 参考文献
• 致谢
• 作者简历