全 文 ：广西植物 G u i五a i a 1 9 5 2年 第 2 卷 第 1 期 2 1一2 6页
杂交水稻生育后期不同水分管理对 3 2P 的吸收 、
分布和结实的影响
莫家让 吴大明
( 广西农学院 )
T H E E F F E C T O F D工F F E R E N T W A T E R M A N A G E M E N T O N
U P T A K E A N D D IS T R IBU T I O N O F
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、改ó知
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( G u a n g x i A g r i e u l t u r a l C o l l e g e )
杂交水稻具有穗大 、 粒多 、 粒重的经济性状 , 且根系发达 , 吸收水 、 肥的能力较强 , 生
育后期的生理需水明显地比一般品种多 〔 ` 、 ” 〕 , 植株从抽穗至成熟,积累磷素亦多 〔 ” 〕 , 这些生
理特点可能与结实有关 。 然而 , 几年来关于环境条件影响杂交水稻结实的研究 , 着重于生育
后期温度 、 光照条件的分析 , 并取得了许多成绩 , 对于生育后期 水分管理支配磷素的吸收 、
分布从而影响结实的研究 , 缺乏可供参考的资料 , 为了逐步探咀这个问题 , 特进行本实验 ,
以期积累资料 , 为杂交水稻生育后期的水分管理 , 提供一些依据 。
材 料 和 方 法
本实验以盆栽的方法于 1 9为年和 1 9 8 0年的早季进行 。 1 9 7 9年种植汕优 7 号 , 白磁试盆直
径 28 o m , 高 32 c m , 每盆盛肥沃表土 3 6斤 , 各盆施肥量相同 , 移栽时秧苗叶龄 5 . 5 , 每盆 4
穴 , 单株植 , 共栽 1 4盆 , 置通风塑料棚内 , 出穗分化前进行过五天落干外 , 浅水勤灌 , 保证
水分供应 , 全部植株生长正常 。 齐穗后三天 , 把全部试盆分成二组 , 作不同水分管理 : 第一
组为浅水勤灌 , 即灌水时水层为cZ m , 自然落干后 , 再灌水 。 第二组为落干制水 , 即齐穗期
浅水 , 让其落干 , 使离土表 1 0 C m 的土壤含水量处于24 一 26 %范围内 , 直至成熟 。 齐穗后三
天 , 各组选择生长均匀一致的三盆 , 在盆中区用 1 sc m 长的木棒穿洞 , 洞中施人放射强度为
l m ic 的 N a H Z “ “ P O ` , 经 6 天 ( 乳熟期 ) , 12 天后 ( 腊熟期 ) , 每穴取一条 有代表性的有效
茎 , 沿基部切断 , 用脱脂棉收集伤流液 , 分别称重 , 焦化 , 以国产 G P一 1 型单道能谱仪测
定放射强度 , 同时测定植株各部干重及放射强度。 收获时进行了考种 。
1 9 8 0年供试品种为杂交水稻汕优 2 号和一般品种桂朝 2 号 , 试盆直径 2了C m , 高 30 c m ,
每盆盛土32 斤 , 各盆施肥量相同 , 小苗移栽 , 秧苗叶龄 2 . 7 , 单株植 , 一盆 4 穴 , 每一品种
. 实验过程中得到侯锡康同志热情支持和帮助 , 谨 以致谢 。
栽 15 盆 , 置于通风玻璃房内 , 移栽后出穗分化前进行经四天落干外 , 一直是浅水勤灌。 始穗
期分三种不同的水分管理 , 每一处理重复五次 :
1
.浅水勤灌。 灌水时水层为 Z C m , 自然落干后再灌 , 直至成熟 。
2
. 中等干旱。 始穗期浅水 , 齐穗后土壤含水量逐渐下降 , 处于23 一 25 %范围内 。
! 3
. 严重干旱 。 齐穗后土壤含水量逐渐下降处于 n 一 13 %范围内 。
始穗期每盆施入放射强度为 9 4 4 . 1卜ic 的N a H : “ “ P O ` , 分 别 在 施 “ “ P后 7 天 ( 乳 熟 初
期 ) , 13 天 ( 乳熟未期 ) 和 25 天 ( 完熟期 ) , 测定植株干重 、 焦化后用 德 制 V a 一G一 2 0/ A
型计数器侧定放射强度 。 收获时进行了考种 。
结 果
一 、 不同水分管理对根系吸收水分和 “ “ P 的影响
汕优 7 号生育后期处于不同供水条件下 , 根系主动吸收水分和 3 2 P 的能力存在明显差别
( 表 1 ) 。 落干制水的处理 , 乳熟期和腊熟期的伤流量分别为正常供水处理的 3 . 8分 之 一或
2
.
7分之一 , 两处理伤流液中 ” “ P 含量差别更大 , 乳熟期供水不足的稻株 , 伤 流 液中 “ 之P含
量仅及正常供水稻株的 4 . 7分之一 , 腊熟期的伤流液中未发现 ” Z P 的存在 。 表明生育 后 期供
水不足严重地阻碍 汕 优 7 号 对 ” “ P 的吸收和向地上部分的运送 。
表 1 汕优 7 号在不同水分管理条件下根系 吸收水分和 3 “ P的比较
施 “ P后 6 天 ( 乳熟期 )
水分管理
落干制水
浅 水勤灌
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施 3 2 P后 1 2天 (腊熟期 )
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两品种在供水良好条件下 , 汕优 2号各部位干物质中含 “ Z P 量均高于桂朝 2 号 , 此项结果证
实杂交水稻生理上对磷的需要比一般品种多些 〔 “ 、 4 一 , 。
三 、 不同水分管理 ” “ P在稻株各部位的积累和分布
从测定稻株地上部分 3 “ P含量和分布的资料 ( 表 3 ) 看 出 , 生育后期供 水不足的 处理减
少了 “ Z P在稻株的积 累。 1 9 7 9年落干制水处理稻株总含 “ Z P 量大约只有 浅 水 勤 灌 处理的一
半 。 1 9 8 。年两个供试品种处于供水不足条 件下稻株含 3 “ P 量 的减少也很明显 , 乳热末期汕优
2 号中等干旱和严重干旱的稻株总含 “ 艺 P 量分别为浅水勤灌处理的 3 9 . 86 %和 1 9 . 36 % , 桂朝
名号分别为 74 . 10 %和 2 . 01 % ; 完熟期汕优 2 号分别为 3 9 . 53 %和 1 5 . 65 % , 桂朝 2号分别为
了9 . 邪%和 4 4 . 6 6% 。 表明供水愈少 , 稻株含 “ “ F量愈低 , 但杂交水稻 汕 优 2 号在本实验中等
干旱或严重干早条件下其植株总含 “ “ P员灼下降幅度比桂朝 2 号大些 。
关于 3 Z P在稻株的分布 , 随着籽粒的充实 , 大部分集中在穗部 , 表明穗 部 确是稻株内磷
素积 累中心 . 〕 , 本实验生育后期不同水分管理并未改变这种积累趋势 ,但是 , 严重干旱的处
理 , 明显地降低了 “ ” P在穗部的分配率 。 在完熟期 , 汕优 2号浅水勤灌处理 的穗 部含 3 “ P量
占植株地上部总量 83 . 17 % , 严重干旱处理只占4’1 . 8 5% , 桂朝 2 号则分别为 7 8 . 27 %和 64 . 2
%
, 反映了汕优 2 号在严重干旱条件下其穗中积聚 ” “ P 的能力受到更严重的削弱 。
四 、 不同水分管理对植株干重和结实的影响
生育后期不同水分管理对稻株成熟时的干重有明显影响 , 两年的结果相似 , 表明控制水
分供应不利于干物质的积累 , 现将 1 9 8 0年的资料绘于图 1 。 从图 1 看出 , 汕优 2 号和桂朝 2
表 2 不同水分管理条件下植株各部位含 。 Z P量 ( C :P 。 / g )
1 9 7 9年 ( 汕优 7 号 )
植株部位 施 “ P后 6 天 ( 乳熟期 ) 施 32 P后 12 天 (腊熟期 )
” 水勤 灌 ( A , …落干制水 ( B , B /A落干制水 ( B ) B /A 浅水勤 灌 ( A ) 落干制水 ( B ) B / A
茎 4 3 0 3 8 4 2 6 2 0 0 . 9 9 0 7 6 4 7 8 7 1 7 6 9 0 . 9 38
叶鞘 7 2 66 0 6 9 1 0 0 0 . 9 5 1 8 5 2 10 4 3 3 4 7 0 . 5 06
叶片 8 9 8 5 0 5 14 72 0 . 5 7 3 8 4 5 92 57 37 4 0 . 6 7 8
移 2 4 8 6 9 0 12 7 0 2 0 0 . 5 1 1 2 94 3 2 3 1 84 52 3 0 . 6 2 7
1 9 8 0年 ( 汕优 2 号 )
施 s “ P后 7天 ( 乳熟 初期 ) 施 “ “ P后 13天 ( 乳熟末 期 )
植株部位
浅水勤灌 中第干早 严 重千早 浅水勤
茎 、 鞘
叶 片
1 7 2 7 80 9 0 3 3 0 7 0 1 3 0 50 2 5 0
96 54 0 1 5 1 5 4 0 1 6 0 2 0 0 10 12 0 0
7 0 94 0
( 10 0 )
5 8 5 90 2 8 16 0
( 8 2 5 9 ) ( 3 9
.
7 0 )
1 3 10 5 0
( 1 0 0 )
中等干早 严重干早 注 .水勤灌 中等干早 严重干早
2 7 2 0 0 2 3 4 0 0 二刀 5 0 5 0 34 4 5 0 5 0 6 5 0
3 4 5 0 0 2 9 0 0 0 76 4 50 56 0 0 0 3 7 5 5 0
5 9 1 5 0 3 0 1 0 0 〕. 9 6 55 0 78 2 0 0 2 4 8 5 0
( 4 5
.
14 ) ( 2 2
.
9 7 ) ( 1 0 0 ) ( 3 9
.
7 9 ) ( 12
.
6 4 )
1 9 8 0年 (桂朝 2号 )
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理 , 其植株总干重比浅水勤灌处理低 2 2 . 2 6%和 3 4 . 52 % , 桂朝 2 号分别低 7 . 3 %和32 . 4% ,表
明干旱对汕优 2 号干物质积 累的危害更大些 。
成熟时的观察和考种资料表明 , 生育后期供水不足 , 明显减少单茎绿叶数 , 降低实粒率
和粒重 (表 4 ) 。 1 9 79年汕优 7号浅水勤灌处理的实粒率为 82 . 8% , 落干制水处理为 73 . 9% 。
后者比前者下降 1 0 . 7% , 千粒重下降 1 6 . 13 % 。 1 9 8 0年两品种的实粒率和千粒重 均 随土壤供
水减少而下降 , 但汕优 2 号下降的幅度大于桂朝 2 号 。
讨 论
水稻与其它作物一样 , 根系对水分的吸收存在着主动吸收和被动吸收两种方式 , 伤流量
的多少是根系主动吸收水分的指标 , 它受环境因素和根系本身的代 谢 状 况 所 支 配 〔 “ 、 7 〕 。
K a3 ” 。等指 出〔吕 作物根系是否从外界吸收了磷 , 能迅速地从伤流液中的含磷数量上反映出
来 , 因而测定伤流液中的含磷量能查明根系吸收磷的状况 。 从本实验的结果来看 , 汕优 7 号
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2 4
表 4 不 同 水 分 管 理 对 结 实 的 影 响
年份 . 品种 一水分管理 穗粒总数
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齐穗后的落干制 水处理 , 其伤流量比浅水勤
灌处理明显减少 , 伤流液中 “ “ P 含量下降更
多 , 前者腊熟期的伤流液中未能测出 3 2 P 的
存在 , 说明成熟过程中的长期制水 , 不仅不
利于根系主动吸水 , 而且更为严重地削弱了
根系吸收磷的能力 , 这可能是稻株生育后期
处于供水不足条件下体内含磷量少的重要原
因之一。
杂交水稻汕优 2 号与一般品种桂朝 2 号
相比 , 在正常供水条件下 , 前者单位干物质
中的 “ ” P含量和植株总含 “ “ P 量均较高 , 但
在供水不足条件下 , 情况恰相反 , 杂交水稻
单位干重含 ” “ P 量和植株总含 “ “ P 量下降的
幅度比桂朝 2 号大 ( 表 2 和表3) , 其原因至
少可从两方面分析 , 一方面 , 杂交水稻生育
后期生理需水较多 〔 ’ 〕 ,在供水不足条件下 ,
不能满足水分代谢的要求 , 必然更严重地削
弱根系吸收矿质的能力 , 另一方面 , 在正常
条件下 , 杂交水稻灌浆持续期较长 , 并存在
粒重增长的两个高峰 . , 而促进这两个高峰的
正常出现 , 必然对于同化物制造 、 转运和积
累于籽粒中起重要作用的磷素有 较 多 的需
口 圈
ǎ称\帜à侧十
汕优 2 号 桂朝 2 号
图 1 不同水分管理植株的干重
1
. 总干重 1 . 穗干重
A一浅水勤灌 B一中等干早 C一严重干早
求 , 一旦土壤供水不足 , 植株正常代谢受到干扰或破坏 , 可能对磷素吸收的阻碍特别明显 ,
致使地上部分含磷量锐 减。
本实验结果表明 , 水稻生育后期供水不足 , 叶易早衰 , 单茎绿叶数较少 , 这种现象与植
株内某些激素的平衡状况受到破坏 , 叶内脱落酸迅速增加 , 根系合成和上运的细胞分裂素减
少有关 。 。 近年 , iB s w as 等证实 〔 ` “ 二, 水稻的衰老是由体内脱落酸与 细胞 分 裂 素 的平衡
所控制 , 如叶内营养物质缺乏 , 则 引起脱落酸类似物质形成增多 , 故加速衰老 。 看来 , 这是
本实验供水不足各处理早衰 的基本原因 。
生育后期供水不足 , 实粒率及粒重均降 低 ( 表 4 ) , 因实粒中的总干重主要靠齐穗后光
, 征苏农学院杂交水稍研究组 , 1 9 7 8 : 杂交水稠结实率的研究报告 ( 油印材料 ) ,
合作用制造和积累起来的 , 稻株受旱 , 叶水势下降 , 气孔阻力增加数倍至 十 倍 厂 ` ’ 。 。 阻 碍
C O : 向叶内扩散 , 光合强度减弱 , 尤以晴天表现明显 , 气孔张开迟 , 关闭早 , 在 12 一13 时即
停止光合 , 而供水正常的植株 15 时仍能进行光合作用 二` 2 〕 , 因之 , 成熟过程供水不足 , 稻株
总千重 、 穗重及粒重 、 实粒率均低 。 从本实验结果看 , 汕优 2 号处于严重干旱条件下 , 其实
粒率和千粒重比浅水勤灌处理分别下降 40 . 4%和 3 7 . 74 % , 而桂朝 2 号分 别 下 降 2 6 . 93 %和
21
.
76 %
, 表明汕优 2 号的籽社充实过程对水分不足更为敏感些 , 暗示它的光 合强 度和同化
物转运能力进受更为严重的阻碍所致 。
根据本实验所获资料作综合考虑 , 奈交水稻的结实过程是与其生育后期生理需水较多 ,
需磷较多的生理特点紧密联系的 , 齐穗后过早制水或受旱 , 杂交水稻更为明显地减少主动吸
水量 , 吸磷量 , 并降低磷在穗部的分配比率 。 这种情形 , 可认为是其水分代谢 , 磷代谢遭受
更为严重破坏的反映 。 因而 , 不可避免地会出现光合性能下降 , 同化物转运和积累受阻等不
良生理效应 , 其结果 , 实粒率和粒重将比一般水稻品种低得多 , 据此 , 我们认为 , 生育后期
合理的水浆管理 , 是提高杂交水稻粒重和实粒率须予以重视的一项技术措施 。 齐穗后不宜断
水过早 , 以利籽粒灌浆充实 。
参 考 文 献
〔 1 〕 莫家让 , 1 9 7 9 : 从耗 水和需水着杂交水稻的生理优势 , 广西农业科学 , 3 期 5 一 7
〔 2 〕 奠家让 , 1 9 7吕: 杂交水稻的根系活力 , 广 西农业 科学 , 1 1期 12 一 议
〔 3 〕 唐年鑫 , 1 9 78 : 应用 “ P 、 l 一 N 研究杂交水稻矮优 2 号 茜养生理的初步结果 , 溯北农业科学 , n 期 1 一 3
〔 4 〕 中国科学院植物生理研究所光合室 , 湖南农科院水稻所 , 1 0 7 了: 杂交水稻生理生化指标测定结果 , 湖南农业
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〔 O 〕 金成忠等 , 1 9 5 9 : 作物根系活力指标的伤流液简易收集法 , 植物生理学通讯 , 4 期 51 一 5 3
〔 7 〕 中国科学院植物生理研究所水分组 , 1 96 6 : 水稻伤流的研究 , 植物生理学报 , 21 1一 2韶
〔 8 〕 K a 3 : T o 0 . H . H T y e B a 0 . 中 . 1 0 7 7 : B二 。 , 二 。 c 二 o p二 e n 二 a 中 o e小o p n 。 众 。乙二 e H 二 。 e T 、 e o n p o n o e 皿 -
。 双 e应e T B 。 , 中o c小o p o o r o r o 二 o 压 a , 。 ” 小 ; , 3 0 0 二 o r 。 。 p a e T e a o n . 2 4 : 3 5 1一 3 56
〔 9 〕 J o h n G . T o r r e y , 1 97 6 , R o o t h o r m o n e 叱 a n d p l a n t 又 r o w t h A g r . R e v . P l a n t P h y 凡10 1 . ( 2 7 ) :
4 3 5一 d 5 9
〔 10〕 A r o n K B i s w a , a n d M o n o j i t A . C h o : d il o r i , 19 8 0 : M e e h a n i s m o f m o n o e a r p ie S e n e , e e n e e i n R i e e
P l
a n t P h y
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.
( 6 5 )
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〔 12〕 IR R I, 29 7 4 : A n n u a l R e p o r t , 2 56一旦5 8