穗分化期旱涝急转对双季超级杂交稻叶片稳定性δ^(13)C和δ^(15)N同位素比值的影响

摘要

作物叶片δ^(13)C和δ^(15)N值与其水分和氮素吸收利用关系密切,旱涝急转是华南地区、长江流域夏季频发的一种气象灾害。为了探明该气象灾害下双季杂交稻水分和氮素吸收利用特点,以超级杂交稻品种淦鑫203(早稻)和五丰优T025(晚稻)为材料,采用桶栽方式,于自然条件下"旱涝急转"常发生时段,即稻株穗分化期,设置"不旱不涝"(T1)、"干旱不涝"(T2)、"不旱淹涝"(T3)及"旱涝急转"(T4)等不同水分处理,考查叶片δ^(13)C、δ^(15)N和叶片干物质指标的变化。结果表明,双季超级杂交稻倒2叶δ^(13)C和δ^(15)N在不同水分处理下存在较大差异。早稻T4结束初期倒2叶δ^(13)C值最高,波动最大,T1总体表现为上升状态,波动最小;晚稻T4结束初期倒2叶δ^(13)C值最高,波动较剧烈。早稻T1、T3倒2叶δ^(15)N值先降低而后缓慢上升,T4显示为先上升后下降趋势,总体上,T4与T1、T3之间呈相反的变化,T2倒2叶δ^(15)N值一直较高,表明一定干旱条件下氮同化比率较高;晚稻T2、T3倒2叶δ^(15)N值先降低而后迅速上升,T4与T2、T3之间基本呈相反的变化趋势。不同水分处理下双季稻叶片干物质积累量存在较大差异,早、晚稻均是T4最低,T1最高,其中早稻T4与T1、T2、T3差异显著,晚稻T4与T1、T3差异显著,早、晚稻T2、T3、T4较T1分别下降4.12%、1.62%、31.08%,16.07%、8.53%、27.07%,说明水稻穗分化期"旱"、"涝"及"旱涝急转",尤其是"旱涝急转"使叶片受损,叶片干物质积累能力下降,水稻生长发育受到抑制,而T2、T4比T3叶片干物质质量下降更多,说明一定程度的"涝"比"旱"及"旱涝急转"对双季稻叶片损伤更轻。本研究结果为水稻抗旱、耐涝品种选育和抗逆栽培的实践提供了理论依据。