噴灌對(duì)水稻光合及生理指標(biāo)的影響

朱永興 吳昊 武東坡

摘要

[目的] 為研究在噴灌條件下水稻光合及生理指標(biāo)的變化。[方法] 以水稻品種節(jié)3為研究材料，研究不同灌溉方式對(duì)水稻葉片光合速率、胞間CO₂濃度、蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度、WUE水分利用效率的影響。[結(jié)果] 在噴灌、漫灌方式下，水稻葉片光合速率、胞間CO₂濃度、蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度率間差異呈極顯著水平，水分利用效率呈不顯著水平。[結(jié)論] 從節(jié)水角度來(lái)講，噴灌比常規(guī)灌溉具有較明顯的優(yōu)勢(shì)。

關(guān)鍵詞 噴灌；漫灌；水稻；光合

中圖分類號(hào) S152.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼

A 文章編號(hào) 0517-6611（2014）27-09265-02

Effects of Sprinkler Irrigation on Photosynthetic and Physiological Index of Rice

ZHU Yongxing¹，WU Hao²，WU Dongpo²

（1. Ningxia Center of Agrobiotechnology， Yinchuan， Ningxia 750002； 2. Ningxia Agricalture Comprehemsive Development Office，Yinchuan，Ningxia 750004）

Abstract [Objective] The research aimed to study the photosynthetic and physiological index of rice under sprinkler irrigation. [Method] Jie 3 was used as research object in this research and the effects of sprinkler irrigation on photosynthetic rate， transpiration rate， intercellular CO₂concentration，stomatal conductance and water use efficiency of rice were studied. [Result] The photosynthetic rate， transpiration rate， intercellular CO₂concentration，stomatal conductance of rice were at significant level， and the water use efficiency wasnt at significant level compared with flood irrigation. [Conclusion] It was superior to sprinkler irrigation， compared with flood irrigation from watersaving point.

Key words Sprinkler irrigation； Flood irrigation； Rice； Photosynthetic

水稻是世界上最主要的糧食作物，為世界約30億人口提供了35%～60%的食物來(lái)源，也是用水量最大的農(nóng)作物^[1]。有研究表明，水稻灌溉面積占世界水稻種植面積的75%，灌溉水量約占亞洲農(nóng)業(yè)用水總量的80%^[2-3]。隨著世界人口的不斷增長(zhǎng)、城鎮(zhèn)和工業(yè)化的發(fā)展、全球的氣候變化以及環(huán)境污染的加重，用于農(nóng)作物灌溉的用水資源越來(lái)越短缺，嚴(yán)重威脅農(nóng)作物尤其是水稻生產(chǎn)的發(fā)展^[4-5]。實(shí)施高產(chǎn)高效節(jié)水灌溉技術(shù)是解決水稻用水與經(jīng)濟(jì)發(fā)展用水之間矛盾的重要途徑之一。為此，國(guó)內(nèi)外的水稻育種科學(xué)工作者對(duì)水稻的需水供水規(guī)律、需水供水的形態(tài)生理指標(biāo)、不同水稻種植制度下的灌溉模式和技術(shù)進(jìn)行了大量的研究，創(chuàng)建了多種節(jié)水灌溉技術(shù)如干濕交替節(jié)水灌溉技術(shù)、間歇濕潤(rùn)灌溉技術(shù)、控制灌溉技術(shù)等^[6-11]，而利用噴灌技術(shù)進(jìn)行水稻種植還未見(jiàn)系統(tǒng)性的報(bào)道。筆者通過(guò)研究不同灌溉方式對(duì)水稻葉片光合速率、胞間CO₂濃度、蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度、水分利用效率的影響，初步研究噴灌種稻的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況 試驗(yàn)地點(diǎn)在寧夏平羅縣通伏鄉(xiāng)。試驗(yàn)地為河灘地，地勢(shì)平整，為中低產(chǎn)田，全鹽2.1，pH 7.5。

1.2 試驗(yàn)材料 供試水稻材料為節(jié)3。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)計(jì)劃種植26.67 hm²，其中13.33 hm²為噴灌試驗(yàn)，計(jì)劃噴水700～800 m³，13.33 hm²為常規(guī)灌溉（作為對(duì)照），計(jì)劃灌水1 200 m³左右。播種方式為條播，播種量為375 kg/hm²，行間距為22 cm。每個(gè)處理施肥量相同，基施尿素195 kg/hm²、三料磷肥255 kg/hm²、硫酸鉀150 kg/hm²，在生育時(shí)期追施尿素150 kg/hm²，分2～3次追施。

1.4 測(cè)定方法 使用LI6400光合儀于2013年7月30日09：00～19：00測(cè)定2種處理下水稻葉片凈光合速率（Pn）、 氣孔導(dǎo)度（Gs）、 胞間CO₂摩爾分?jǐn)?shù)（Ci）、 蒸騰速率（Tr）、水分利用效率（WUE），重復(fù)6次。以濃度95%乙醇為空白，在波長(zhǎng)665、649、470 mm下測(cè)定吸光度以計(jì)算葉綠素質(zhì)量分?jǐn)?shù)。采用Excel2007處理數(shù)據(jù)和統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同灌溉條件下水稻葉片光合速率的變化

分別對(duì)噴灌及常規(guī)灌溉水稻葉片的光合速率進(jìn)行測(cè)定。每個(gè)處理測(cè)定6片葉，測(cè)定結(jié)果取平均值，并且進(jìn)行方差分析。由圖1可知，在2種灌溉條件下水稻葉片光合速率呈現(xiàn)0.01水平顯著差異，常規(guī)灌溉水平下水稻葉片光合速率高于噴灌條件下，說(shuō)明噴灌影響水稻葉片的光合速率。

2.2 不同灌溉條件下水稻葉片氣孔導(dǎo)度的變化

分別對(duì)噴灌及常規(guī)灌溉水稻葉片的氣孔導(dǎo)度進(jìn)行測(cè)定。每個(gè)處理測(cè)定6片葉，測(cè)定結(jié)果取平均值，并且進(jìn)行方差分析。由圖2可知，在2種灌溉條件下水稻葉片氣孔導(dǎo)度呈現(xiàn)0.01水平顯著差異，常規(guī)灌溉水平下水稻葉片氣孔導(dǎo)度高于噴灌條件下，說(shuō)明噴灌影響水稻葉片的氣孔導(dǎo)度。

2.4 不同灌溉條件下水稻葉片胞間蒸騰速率及水分利用效

率的變化

分別對(duì)噴灌及常規(guī)灌溉小水稻葉片的胞間蒸騰

速率、水分利用效率進(jìn)行測(cè)定。每個(gè)處理測(cè)定6片葉，測(cè)定

結(jié)果取平均值，并且進(jìn)行方差分析。由圖4可知，在2種灌溉條件下水稻葉片胞間蒸騰速率呈現(xiàn)0.01水平顯著差異，常規(guī)灌溉水平下水稻葉片胞間蒸騰速率高于噴灌條件下，說(shuō)明噴灌影響水稻葉片的胞間蒸騰速率。同時(shí)，在2種灌溉條件下水稻葉片水分利用效率差異不顯著，常規(guī)灌溉水平下水稻葉片水分利用效率低于噴灌條件下，說(shuō)明在噴灌可以提高水稻葉片的水分利用效率。

3 討論

水稻節(jié)水是目前研究熱點(diǎn)和難點(diǎn)。由于傳統(tǒng)的灌溉方式耗水量較大，該研究在噴灌和常規(guī)灌溉條件下研究水稻生理生化變化。研究表明，在噴灌、常規(guī)灌溉下，水稻葉片光合速率、氣孔導(dǎo)度、胞間CO₂濃度、蒸騰速率差異呈0.01顯著水平，而水分利用效率差異不顯著。噴灌條件下水稻葉片光合速率、氣孔導(dǎo)度、胞間CO₂濃度、蒸騰速率低于常規(guī)灌溉，而水分利用效率則略高于常規(guī)灌溉。從節(jié)水角度來(lái)講，噴灌比常規(guī)灌溉具有較明顯的優(yōu)勢(shì)，仍有待今后開(kāi)展大量的試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。

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