高溫對早稻光合特征影響試驗(yàn)

在人工氣候箱內(nèi)采用盆栽方法，以廣東省推廣面積較大的超級雜交稻組合（天優(yōu)998）為對象，對其4個(gè)生育期（抽穗期、乳熟期、蠟熟期和完熟期）分別進(jìn)行5個(gè)高溫處理，分析高溫對水稻劍葉光合和熒光特征的影響，以期為華南地區(qū)水稻耐熱栽培管理、耐熱水稻品種布局及農(nóng)用天氣預(yù)報(bào)服務(wù)提供科學(xué)依據(jù)。

2.1.3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2011年在華南農(nóng)業(yè)大學(xué)進(jìn)行。按當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)方法播種育秧，待水稻秧苗長至三葉一心時(shí)，選取發(fā)育進(jìn)程與長勢一致的秧苗移栽至塑料盆（高度30 cm，直徑25 cm）中。每盆裝入風(fēng)干的水稻土5 kg，水稻土理化性質(zhì)為：pH值 5.76，有機(jī)質(zhì)27.6 g·kg-1，堿解氮、速效磷、速效鉀分別為87.2、12.48和126.1 mg·kg-1。移栽前5 d在盆中加水，用木棒充分拌勻土壤，并加入水稻專用復(fù)合肥（有效成分含量大于25%）每盆0.8 g，于移栽后12 d再施分蘗肥0.8 g。水層保持在2～3 cm。4月5日每盆均勻栽植3穴，每穴3株秧苗。放置于華南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)氣象觀測站內(nèi)空地，按當(dāng)?shù)卦绲境Ｒ?guī)管理措施進(jìn)行水分與病蟲害管理。

水稻生育期參照作物栽培學(xué)劃分（官春云，2011）。在水稻抽穗期（齊穗后4 d，6月10—14日）、乳熟期（齊穗后14 d，6月16—20日）、蠟熟期（齊穗后24 d，6月27日—7月1日）和完熟期（齊穗后34 d，7月3日—7月7日）分別將盆栽水稻移入人工氣候箱進(jìn)行高溫處理。5個(gè)人工氣候箱日最高溫度分別設(shè)定為32℃、35℃、38℃、40℃和42℃，日較差為6℃，均勻變溫，最高溫度持續(xù)時(shí)間設(shè)定在每天光照時(shí)間的中段，持續(xù)時(shí)間為2 h，相對濕度為60%～80%，光照時(shí)間為06：00—18：00，光照強(qiáng)度為800 μmol·m-2·s-1。每個(gè)處理放5盆，連續(xù)5 d；以自然條件下生長的水稻為對照。水稻劍葉綠素含量和葉片的光合指標(biāo)測定方法如下。

(1)葉綠素含量和光合指標(biāo)測定

采用SPAD502測劍葉葉綠素（SPAD值），測量時(shí)測劍葉中部，避開主葉脈。處理結(jié)束的第二天，采用LI-6400便攜式光合測定儀，分別測定不同溫度處理的劍葉凈光合速率(Pn)、氣孔導(dǎo)度(Gs)和胞間CO2濃度(Ci)。測定時(shí)使用紅藍(lán)光源，光量子能量密度為1000 μmol·m-2·s-1，晴日上午09：00—11：00自然光溫條件，CO2濃度為390 μmol·mol-1。單株樣品重復(fù)測3次，每盆測3株，每個(gè)處理測3盆。同時(shí)計(jì)算氣孔限制值(Ls)，Ls=1-Ci/Cair（Cair為空氣中CO2濃度）（Berry和Downton，1982）。

(2)葉綠素?zé)晒鈩恿W(xué)參數(shù)測定

在水稻高溫處理完移出室外4 d后，用Imaging熒光儀測定劍葉葉綠素?zé)晒鈩恿W(xué)參數(shù)。暗適應(yīng)30 min后，作用光1200 μmol·m-2·s-1，飽和脈沖光4000 μmol·m-2·s-1，閃光（0.9 μmol·m-2·s-1，間隔30 s）。參照Genty等(1989)的方法測定初始熒光(Fo)、光化學(xué)效率(Fv/Fm)、光化學(xué)猝滅系數(shù)(qP)、非光化學(xué)猝滅系數(shù)(qN)、光適應(yīng)狀態(tài)下PSⅡ的實(shí)際量子產(chǎn)量(ΦPSII)和表觀電子傳遞速率(ETR)。PSⅡ光化學(xué)耗散能量(P)、天線熱耗散(D)和其他熱耗散(E)所占的比例根據(jù)Denmig-Admans等(1996)的公式計(jì)算。單株樣品重復(fù)測3次，每盆測3株，每個(gè)處理測3盆。