《水稻旱澇交替脅迫疊加效應及其機理研究》是依託河海大學，由郭相平擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：水稻旱澇交替脅迫疊加效應及其機理研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：郭相平
- 依託單位：河海大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
蓄水控灌模式下，南方地區水稻易受到乾旱（旱）和淹水（澇）的交替脅迫。有關水稻旱、澇單獨脅迫的研究較多，而旱-澇交替脅迫對水稻生長及產量、品質的影響規律及其機理尚不明確。本項目採用筒栽試驗、測坑試驗與小區試驗，研究旱-澇交替脅迫對水稻生理（化）指標、生長發育指標以及解剖學結構、產量和品質的影響規律，重點探討旱、澇兩種不同脅迫誘導性狀的拮抗效應與聯合效應變化規律；弄清旱（澇）脅迫對水稻後期耐澇（旱）能力的影響規律；闡明交替脅迫疊加效應的產生機理。在此基礎上，尋找各生育階段適宜的灌水下限和雨後滯蓄水深閾值，提出適宜的蓄水控灌模式，為提高南方地區雨水利用效率，減少灌排水量提供理論依據和技術支撐。
結題摘要
本課題通過測筒模擬和小區試驗，研究了水稻在旱-澇交替脅迫對水稻生理（化）指標、生長發育指標以及解剖學結構、產量和品質的影響規律，重點探討了旱、澇兩種不同脅迫誘導性狀的拮抗效應與聯合效應對水稻株高、抗倒伏能力、土壤氮素礦化、以及作物生育後期生理活性、生育期變化等指標的影響，確信在一些情況下，乾旱（淹水）脅迫誘導的某些生理（化）或生長指標的改變，能夠拮抗單獨淹水（乾旱）脅迫產生的有利或者不利影響，表現出“相剋”效應，並且此種效應與脅迫程度以及作物生育階段有關。而在另外一些情況下，疊加效應會加重單獨脅迫所引起的某些趨勢，表現出聯合作用。這種效應在水稻生長指標、生理（化）生態指標以及土壤氮素礦化能力等方面均有體現。主要表現為： （1）乾旱脅迫能有效拮抗淹水脅迫導致的水稻後期抗倒伏能力下降。乾旱脅迫可改變莖稈中維管束數量和面積、細胞緻密程度及壁厚組織的機械強度等細觀結構以及組織成分和乾物質分配，拮抗淹水脅迫的不利影響，有助於提高水稻抗倒伏能力。 （2）旱澇交替脅迫促進稻田土壤中有機氮礦化與釋放。適度乾旱能夠促進土壤有機質的礦化；旱、澇交替脅迫產生的變動的Eh及其產生的疊加效應，顯著加快了土壤中有機氮的礦化，土壤和作物葉片中的δ15N顯著高於CK。 （3）分櫱期旱澇交替脅迫顯著降低了分櫱數，而拔節期旱澇交替脅迫可維持水稻生育階段後期較高的分櫱數。分櫱期旱澇脅迫顯著降低了分櫱數，並保持較低水平直至收穫；拔節期旱澇交替脅迫處理下，土壤氮素礦化較快，提供了較高的氮素，維持了分櫱數在較高的水平。而淹水處理導致土壤有機氮礦化不足，而CK植株氮素消耗較大，導致部分分櫱死亡，造成CK分櫱數的降低。 （4）分櫱和拔節期的旱澇交替脅迫，均導致水稻後期葉片生理活性的增加和生育期後移，與現有生殖生長階段乾旱脅迫促進作物衰老的觀點不盡相符。與CK相比，脅迫處理植株在收穫時根系活力、葉片的硝酸還原酶活性（NR）、谷氨醯胺酶活性（Gs）以及葉綠素含量的升高，而葉片中丙二醛含量（MDA）降低。 （5）盆栽條件下，旱澇交替脅迫均導致輸水稻產量和品質的下降。乾旱脅迫對產量的影響大於淹水脅迫；拔節期脅迫影響大於分櫱期。大田條件下，分櫱期的旱澇交替對產量影響較小，但應避免重旱和重澇的重合。
