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我国农村劳动力人口减少,因此水稻生产逐渐采用农用机械辅助生产,对于长江中下游地区,水稻的生长时期大部分处于高温环境,但是在临近收割的时间,又面临着冷害的侵袭.此外,这一地区的农民为了扩大水稻种植产量,种植的水稻品种多为晚熟品种,这间接提高了水稻生育后期遭受冷害的频率.
1 水稻耐冷性特征
低温对于水稻侵害最严重的部位是细胞膜,低温作用在植株上,会改变水稻生物膜结构功能,由此影响其生长速度,长期低温下稻株死亡.与其他植物相比,水稻的耐冷性更差,低温会改变它的渗透势,防止植株脱水,从而造成其他细胞器损伤.
此外,光合作用也会影响水稻的耐冷性,有研究认为水稻在低温环境下进行光合作用,会造成它的细胞膜损伤,出现膜透性变大的问题.同时也有研究表明,水稻在低温下,它会自行调节细胞内氨基酸、可溶性蛋白等物质,以此降低水势,发挥稳定生理代谢的作用,能够保持较高的渗透压、持水力.
2 营养生长期高温对水稻生育后期耐冷性的影响分析
2.1 试验准备、方法
试验所选用的水稻品种为宁粳１号、冷敏感品种扬稻６号,在完成两个品种的育秧期之后,将其移栽到试验盆内,它的口径、底径、高度、稻土重量分别为34厘米、20厘米、30厘米、15公斤,按照这样的规格处理90桶,要求每个桶保持至少三个种穴.关于基肥配置比例,有以下要求：磷酸二氢钾1.788克、氯化钾0.986克、尿素1.286克.在完成移栽过程的20～54天内,将试验水稻置入高温环境,并同步记录不同温度下生育期、孕穗期、抽穗期的情况.同时后两个使其,置于低温环境与前者试验环境结果进行对比,设置的低温孕穗期、抽穗期分别为5天保持15℃、7天保持17℃.
采用凯氏定氮法测定水稻植株的氮含量,用销炼抗比色法测定称含磷量；可溶性蛋白含量的测定方法,采用考马斯亮蓝法.其中还利用相关办法对丙二醛含量、过氧化物酶活性、超氧化物歧化酶活性进行测量.对于花粉不育率的测定,首先取水稻5～6个颖花,运用卡诺试剂进行固定,再用相关溶液进行染色处理,将其置于显微镜下,观察它的花粉不育率.
2.2 高温处理后以及低温胁迫下植株各物质含量变化
2.2.1 含氟、磷量变化
根据高温处理后对宁粳１号、冷敏感品种扬稻６号（以下简称“1号稻”、“6号稻”）品种的试验结果显示.1号稻的含氟量提升最多,增加了0.32%,而6号稻增加了0.26%.但是在含磷量方面,两个品种均出现降低的情况,1 6号稻分别降低了0.02%、0.03%,以上含量变化未达到显著水平.
2.2.2 叶片丙二醛含量变化
丙二醛是水稻细胞膜在氧化过程的产物,因此观测它的含量变化,可以得知在低温胁迫下,水稻遭受的低温破坏程度和耐冷性.分别对孕穗期、抽穗期的水稻进行低温处理,发现两个时期内的丙二醛含量呈现上升趋势,并且丙二醛的含量随着低温处理的天数增加而增加.在6号稻与1号稻的对比发现,前者的丙二醛含量上升趋势大于后者.同样一个品种,在水稻生长期处于高温环境,而孕穗、抽穗期进行低温处理,那么它的丙二醛含量也随冷处理天数增加.
2.2.3 叶片过氧化物酶活性变化
过氧化物酶是植物保持细胞正常代谢的关键物质,它能够及时清除过氧化物.低温处理的两个水稻品种,其叶片的过氧化物酶活性变化明显,并且低温处理的天数越多,其活性变化也越显著.其中1号稻叶片中的过氧化物酶比6号稻的活性变化明显.针对一个品种进行分析,发现先进行高温处理,然后再置于低温胁迫环境,会抑制水稻叶片的过氧化物酶活性上升趋势.
2.2.4 叶片超氧化物歧化酶活性变化
两个品种在孕穗、抽穗期的第一天,其叶片的超氧化物歧化酶活性明显增强,两个低温处理的天数越长,超氧化物歧化酶的活性上升趋势就越明显,其中1号稻比起6号稻的超氧化物歧化酶上升幅度更大.然后再用同一品种的水稻进行实验,发现超氧化物歧化酶在低温处理下有显著上升,而高温环境下则出现抑制的情况.
2.2.5 叶片可溶性蛋白含量变化
植株的可溶性蛋白含量高低,直接影响其细胞渗透势的变化,两个品种在孕穗、抽穗期低温处理下,可溶性蛋白含量有明显增加的趋势,并且也随着处理天数增加,而增加其含量.6号稻的可溶性蛋白在低温处理下,比1号稻的含量更少,同时前者的上升趋势明显小于后者.在对同一品种进行实验,发现水稻在高温环境下,叶片可溶性蛋白的上升趋势被抑制,其上升速度由此减慢.
2.2.6 对水稻植株花粉不育率的影响
根据对孕穗、抽穗两个时期在低温处理环境下的观察,发现它们的花粉不育率相比高温环境,有明显升高的情况.6号稻的花粉不育率比起1号稻的情况更加明显.1号稻的花粉不育率,在孕穗期为14.3%,在抽穗期为16.9%；6号稻的花粉不育率,在孕穗期、抽穗期分别为20%、16%.通过对两个品种的数据发现,这种变化达到了显著水平,由此可以得知低温处理对水稻产生大的影响.
（作者单位：154002阳光农业相互保险公司佳木斯中心支公司）
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