孕穗期地下部低温对节水栽培水稻生理和产量的影响机制.pdf

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1、分类号：密级：公开学号：2015230211单位代码：10759石河子大学博士学位论文孕穗期地下部低温对节水栽培水稻生理和产量的影响机制学位申请人张君指导教师危常州教授申请学位门类级别农学博士学科、专业名称作物学研究方向作物营养生理与施肥技术所在学院农学院中国·新疆·石河子2018年6月Effectsoflowsoiltemperatureatbootingstageonphysiologyandyieldofwater-savingculturedriceADissertationSubmittedtoShi

2、heziUniversityInPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofDoctorofAgricultureByZhangJun(CropScience)DissertationSupervisor:Prof.WeiChang-zhouJune,2018石河子大学学位论文独创性声明及使用授权声明学位论文独创性声明本人所呈交的学位论文是在我导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人已经发表或撰写

3、过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确的说明并表示谢意。研究生签名：时间：年月日使用授权声明本人完全了解石河子大学有关保留、使用学位论文的规定，学校有权保留学位论文并向国家主管部门或指定机构送交论文的电子版和纸质版。有权将学位论文在学校图书馆保存并允许被查阅。有权自行或许可他人将学位论文编入有关数据库提供检索服务。有权将学位论文的标题和摘要汇编出版。保密的学位论文在解密后适用本规定。研究生签名：时间：年月日导师签名：时间：年月日摘要【目的】滴灌水稻具有节水节肥的特点，但是滴灌水稻

4、生产中发现以井水直接灌溉（12-15℃）的水稻产量比用地表水灌溉的产量显著降低。本研究通过调控滴灌水稻的土壤低温强度、持续时间对滴灌水稻生长发育和生理生化特征的影响，明确滴灌水稻对低温冷害更敏感的机理，为优化滴灌水稻栽培技术提供理论依据。【方法】试验于2016年-2017年分别在石河子大学绿洲生态农业重点实验室（水培试验）和石河子大学农学院试验站网室（盆栽试验）中进行。供试水稻品种为T-43(OryzasativaL.cv.T-43)，是新疆天业农科所筛选较为广泛所用于滴灌的水稻品种。水培试验于2016年3-7

5、月进行，设4个水分处理：正常水分条件（CK）（0MPa）；W1（-0.02MPa）；W2（-0.05MPa）；W3（-0.1MPa），于水稻分蘖期进行水分处理10d（T1）和20d（T2）。水分处理完成后，转入正常条件下培养（即营养液不添加PEG），四种渗透势营养液的PEG-6000浓度依次为0%、2.5%、5.0%、7.5%，记作：CK，PEG2.5，PEG5.0和PEG7.5，各处理重复4次。土壤温度试验于2016和2017年分别进行，设置土壤温度和灌溉方式双因素设计。温度处理：T1：18℃、T2：24℃和

6、T3：30℃；T2、T3是适宜温度，T1低温处理。灌溉方式：滴灌（DI）是整个生育期土壤含水量控制在土壤田间持水量的90-95%，但不淹水；淹灌（FI）是在整个生育期将淹水层控制在2-5cm范围之内。在幼穗分化的初期转移至控温水箱，进行10d的土壤温度处理，土壤温度处理结束后，将水稻移至网室（环境温度），网室继续生长至成熟，各处理重复4次。土壤低温持续时间试验于2016年进行，采用灌溉方式和低温持续时间双因素设计，土壤温度控制在18℃；低温持续时间：S1：在水稻幼穗分化进行低温处理10d；S2：低温处理20d；

7、S3：低温处理30d。灌溉方式为模拟膜下滴灌（DI）和淹灌（FI）方式，各处理重复3次。空气相对湿度试验于2017年进行，设置空气相对湿度和灌溉方式2个因素。相对湿度处理：CK：田间网室的正常空气相对湿度（RH0）；RH1：于水稻的抽穗扬花期进行湿度控制2d，采用套袋法控制小穗周围相对湿度；灌溉方式：滴灌（DI）和淹灌（FI）方式。各处理重复3次。【结果】（1）90%土壤含水量的滴灌水分状况对水稻是一种轻度的水分胁迫。水培试验中，在水稻营养生长阶段进行水分胁迫，与CK相比，水稻体内保护酶活性和可溶性蛋白含量增加

8、，但PEG2.5和PEG5.0（水势在0-0.05MPa之间）生长速率和净光合速率差异不显著，可以满足水稻营养生长阶段的需求。在盆栽试验中，30℃正常温度下，与FI水稻相比，滴灌水稻SOD活性升高5%，CAT活性和Pro含量分别升高23%和27%，产量降低17.5%。因此,认为滴灌水稻处于轻度的水分胁迫环境。（2）土壤低温影响水稻的光合和生理特性。低温强度试验中，18℃的土壤温度，与F