穗分化期旱涝急转对双季超级杂交稻叶片稳定性δ13C和δ15N同位素比值的影响

摘要：

作物叶片δ13C和δ15N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δ13C、δ15N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δ13C和δ15 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δ13 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δ13 C值最高,波动较剧烈.早稻T1、T3倒2叶δ15N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δ15N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δ15N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.

关键词：双季超级杂交稻、穗分化期、旱涝急转、叶片干物质、δ13C和δ15N

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资助基金：国家自然科学基金314771441、30860136,江西省科技支撑项目2010BNA03600,江西省教育厅项目GJJ14283

在线出版日期：2017-03-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：559-565