干湿交替灌溉对籼粳杂交稻产量与水分利用效率的影响及其生理基础

摘要

[目的]探明干湿交替灌溉对籼粳杂交稻产量与水分利用效率的影响及其生理基础.[方法]试验于2017—2018年在中国水稻研究所富阳基地皇天畈试验农场进行.以2个新选育的超高产籼粳杂交稻品种甬优1540和春优927以及2个当地高产粳型杂交稻品种常优5号和嘉优5号为材料,开展大田试验.自移栽后7 d至成熟期设置2种灌溉模式,分别为常规灌溉(CⅠ)和干湿交替灌溉(AWD).研究AWD对籼粳杂交稻品种产量形成以及水分利用效率的影响及其生理基础.[结果]与CⅠ模式相比,AWD模式显著降低了2个当地高产粳型杂交稻品种的产量,降幅为12.3％—12.8％,但2个籼粳杂交稻品种的产量在2种灌溉模式间没有显著差异;AWD模式显著提高了4个供试水稻品种的水分利用效率,其中当地高产粳型杂交稻品种的增幅为5.9％—8.3％,籼粳杂交稻品种的增幅为13.7％—16.8％.与当地高产粳型杂交稻相比,籼粳杂交稻品种在AWD模式下获得相对较高的产量以及水分利用效率主要得益于其强大的分蘖发生能力、较高的群体颖花量和结实率、齐穗至成熟期较高的光合势与作物生长速率、齐穗后2次土壤落干期与复水期较高的根系氧化力、剑叶净光合速率以及籽粒中较高的蔗糖-淀粉代谢途径关键酶的活性.[结论]与当地高产粳型杂交稻品种相比,籼粳杂交稻品种在AWD模式下可获得更高的产量与水分利用效率;较好的根系性能(齐穗后2次土壤落干期与复水期较高的根系氧化力)和地上部植株较强的生理活性(齐穗至成熟期较高的光合势、作物生长速率、齐穗后2次土壤落干期与复水期较高的剑叶净光合速率以及籽粒中蔗糖-淀粉代谢途径关键酶活性)是其在AWD模式下获得高产与水分高效利用的重要生理基础.