浅谈高温热害对水稻生长的影响
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摘 要 南四湖是北方最大的淡水湖，而南四湖地区是山东省水稻主产区。因此，将系统地分析高温对南四湖湿地水稻生长的影响、水稻高温热害指标以及高温热害发生规律，并对进一步防御调控高温热害提出相关建议。
关键词 南四湖;水稻;高温热害
中图分类号：S511;S428 文献标志码：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2019.14.075
1 高温热害指标确定
自然条件下，通过杂交籼稻开花受精试验得出，日平均气温不低于30 ℃、日最高温度不低于35 ℃时，可造成水稻高温致害。水稻高温致害指标为日平均气温≥30 ℃、日最高温度≥35 ℃[1]。
2 高温热害对水稻的影响
2.1 高温对水稻形态与发育的影响
一些水稻品种对高温比较敏感，生长时会被高温伤害。高温伤害现象包括抽叶速率减慢，叶片颜色变浅、变白、变短、畸形，也有株高变短等情况[2]。日最高温度32～38 ℃条件下，随着温度的升高，剑叶伸长量变大。
2.2 高温对水稻品质及产量的影响
灌浆结实期决定了稻米的品质。所以，灌浆结实期温度对米粒的影响最大。灌浆结实期如遇高温，将导致米粒蛋白含量上升，垩白粒率、垩白度增高，糙米率、精米率和整精米率下降。水稻的外观品质、加工品质和蒸煮食味品质等都会受到一定影响。
影响水稻产量的主要因素为有效穗数、每穗粒数、结实率和千粒质量。起初，高温会影响水稻的分蘖，进一步影响有效穗数。但在一定范围内，有效穗数和每穗粒数可以相互补偿。以后阶段，主要是在抽穗开花期后，因颖花分化已经结束，颖花的总量已经大概确定，所以后期高温主要影响结实率和千粒质量。
2.3 高温对水稻生理生化特性的影响
2.3.1 光合作用及蛋白质代谢
植物光合作用对高温胁迫响应灵敏，植物遭受逆境损伤的首要表现是光合作用效率降低。高温胁迫在水稻开花期减少剑叶的光合速率和叶绿素含量[3]。另外，不同品种耐热性不同，不同水稻叶片的光合作用对高温胁迫响应的灵敏度不同。
植物体内的蛋白质种类和含量因高温胁迫产生变化。这种变化是一种环境胁迫对植物的伤害机制，同时是一种植物对环境的适应机制。温度较高时，蛋白质的合成速度减慢，酶的活性降低，水稻会受到高温热害。另外，高温可以加快水稻的蛋白质水解和叶绿素分解，使叶片变黄[4]。
2.3.2 酶保护系统与脯氨酸
高温胁迫下，水稻叶绿素含量会下降，超氧化物歧化酶活性会降低，丙二醛含量和质膜透性会明显上升。高温胁迫初期抗坏血酸、还原型谷胱甘肽含量会小幅增加，随后迅速降低。抽穗扬花期，温度达到37 ℃时，丙二醛含量会明显增加，类胡萝卜素含量会明显下降[5]。
脯氨酸具有渗透作用，一般情况下主要参与蛋白质的合成，同时可以作为氮库及恢复生长的能源。水稻在抽穗开花期受到高温胁迫，游离的脯氨酸含量会普遍上升。在逆境条件下，游离的脯氨酸增加量不同。耐高温的品种在逆境条件下游离的脯氨酸增加量较多，对高温敏感的品种增加量较少。
2.3.3 内源激素调节与代谢
在灌浆期初期，水稻籽粒中强势粒中内源脱落酸和赤霉素的含量高于弱势粒。因此，水稻籽粒中内源脱落酸和赤霉素可以对灌浆进行调控。同时，内源脱落酸和赤霉素与籽粒质量有关[6]。高温下，水稻在灌浆期初期籽粒生长素、玉米素核苷、赤霉素的含量比正常温度下的含量低，籽粒脱落酸的含量高;较高的籽粒脱落酸有可能促进初期籽粒的灌浆，同时缩短灌浆所需要的时间[7]。
3 高温热害防御调控
3.1 做好水稻高温热害预防监测工作
通过常见水稻品种的气候特性和经过监测调查的生长数据，利用数学建模等方法拟合高温热害模型方程。利用拟合方程制定高温热害分级指标体系，从而计算或者预报热害发生的范围和级别。通过计算和预报结论，通知农业农村、应急管理等相关部门采取措施，以减少高温热害天气对水稻造成的损失。
3.2 适时调整水稻播种期
水稻在开花期对高温敏感度最高。通过合理选择水稻品种，适时调整播种水稻的时期，从而使水稻处于开花期时避开高温天气。
3.3 选用耐热性品种
水稻的品种不同，耐热性也不同，且差异较大。一般而言，杂交水稻不如常规粳稻耐热性强。耐热性越强，高温胁迫对水稻的产量影响越小。因此，可通过鉴定已有品种的高温抗性，筛选耐热性强的品种进行种植。
3.4 加强稻田水肥管理
1）在增施有机肥的基础上，搭配磷钾肥使用;
2）采用浅水湿润灌溉，超前晒田，控制最高苗数，确保茎蘖成穗率超过80%;3）使用轻干湿交替灌溉技术，促进籽粒灌浆，提高结实率和千粒质量。通过加强稻田水肥管理技术缓解高温胁迫对水稻的影响，以提高产量。
3.5 外源施用生长调节剂
可以通过植物生长调节剂和化学制剂对水稻进行外源施用。植物生长调节剂包括油菜素内酯、水杨酸以及脱落酸等，化学制剂包括钙、硅、钾以及硼等。水杨酸等植物生长调节剂能够改变稻苗内活性氧保护酶系统的活性，减轻细胞膜的损伤，提高水稻的抗热性能，以有效减轻秧苗的高温热害。高温条件下，施硅能够显著提高水稻花药开裂率和柱头上的授粉量，可以保障水稻花的受精与结实。
参考文献：
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[2] 张玉屏，朱德峰，林贤青，等.高温对水稻剑叶生长和氣孔导度影响[J].江西农业大学学报，2012，34（1）：1-4.
[3] 李敏，马均，王贺正，等.水稻开花期高温胁迫条件下生理生化特性的变化及品种耐热性的关系[J].杂交水稻，2007，22（6）：62-66.
[4] 张桂莲，陈立云，张顺堂，等.高温胁迫对水稻剑叶氮代谢的影响[J].杂交水稻，2007，22（4）：57-61.
[5] 李萍萍，程高峰，张佳华，等.高温对水稻抽穗扬花期生理特性的影响[J].江苏大学学报（自然科学版），2010，32（2）：125-130.
[6] 雷东阳，陈立云，李稳香，等.高温对不同杂交稻开花期影响的生理差异[J].农业现代化研究，2005，26（5）：397-400.
[7] 王丰，程方民，刘奕，等.不同温度下灌浆期水稻籽粒内源激素含量的动态变化[J].作物学报，2006，32（1）：25-29，
（责任编辑：刘昀）
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