不同灌水方式对水稻生育特性和产量及其水分利用率的影响

以杂交水稻冈优527、D优363和汕优63为材料，研究了在旱种、湿润灌溉、“湿、晒、浅、间”灌溉[湿润灌溉(移栽至孕穗前)+浅水灌溉(孕穗期)+干湿交替灌溉(抽穗至成熟期)](简称C处理)和淹水4种不同灌水方式下，水稻的一些生长发育特性、光合生产力、生理生化特性、产量表现和水分利用效率等，以期为水稻节水抗旱提供理论与实践依据。主要研究结果如下： 1．C处理和湿润灌溉两种灌水方式水稻分蘖早，能有效地抑制无效分蘖，分蘖成穗率高于淹水方式；旱种抑制了稻株分蘖，分蘖成穗率低。C处理和湿润灌溉两种灌水方式下根系干重明显增加，根冠比较大，且生育期内根系活力和伤流强度显著高于淹水方式，延长了根系的生命周期；而旱种降低了根系干重，根系活力和伤流强度较低，生育后期根系衰老快。 2．C处理和湿润灌溉两种灌水方式下，水稻的叶面积指数(LAI)在抽穗前低于淹水方式，但抽穗后显著高于淹水方式，且抽穗后LAI衰减速度缓慢；高效叶面积率和高效叶粒叶比提高。此外，这两种灌水方式在抽穗后其冠层上3叶的叶绿素含量高，叶片衰老缓慢，剑叶具有较高的净光合速率和单叶水分利用率。同时C处理和湿润灌溉两种灌水方式下，上3叶叶角小，剑叶、倒2、3叶叶角顺次适当增大，优化了群体结构，改善了群体冠层的受光姿态，提高了群体光合生产力。而旱种下水稻各个生育时期的LAI均较低，高效叶面积率明显低于淹水方式，且冠层上3叶叶绿素含量低，衰老快。旱种下剑叶气孔密度较高，但净光合速率和气孔导度降低，单叶水分利用率低。 3．C处理和湿润灌溉两种灌水方式有利于可溶性糖、可溶性蛋白质、游离氨基酸和脯氨酸等渗透调节物质的主动积累和保护性酶CAT、POD活性的提高，可以维持较高的渗透压，降低了细胞中的水势，提高了细胞的保水能力，有效地防止膜脂过氧化作用，维持了细胞正常的代谢。旱种下这些物质的变化水平对水分胁迫程度极为敏感，从而说明了渗透调节能力和保护性酶系统清除能力的有限性。 4．C处理和湿润灌溉两种灌水方式在抽穗前干物质积累量低于淹水方式，但齐穗期和抽穗后干物质积累均高于淹水方式，且抽穗后茎鞘物质向穗部的输出率、转换率、茎鞘非结构性碳水化合物积累和运转以及对籽粒的贡献均明显高于淹水方式，有利于籽粒灌浆，提高水稻产量。而旱种抑制了水稻干物质的积累，从而影响其籽粒尤其是弱势粒的灌浆。 5．C处理和湿润灌溉两种灌水方式下土壤容重降低，而土壤总孔隙度、孔隙比及毛管孔隙度均有所增加，且在各生育时期有较强的供肥能力。可见，这两种灌水方式可改善土壤物理性状和通气状况，有利于土壤养分的分解和吸收。