高溫對早稻光合特征影響試驗

在人工氣候箱內采用盆栽方法，以廣東省推廣面積較大的超級雜交稻組合（天優998）為對象，對其4個生育期（抽穗期、乳熟期、蠟熟期和完熟期）分別進行5個高溫處理，分析高溫對水稻劍葉光合和熒光特征的影響，以期為華南地區水稻耐熱栽培管理、耐熱水稻品種布局及農用天氣預報服務提供科學依據。

2.1.3.1 試驗設計

試驗于2011年在華南農業大學進行。按當地常規方法播種育秧，待水稻秧苗長至三葉一心時，選取發育進程與長勢一致的秧苗移栽至塑料盆（高度30 cm，直徑25 cm）中。每盆裝入風干的水稻土5 kg，水稻土理化性質為：pH值 5.76，有機質27.6 g·kg-1，堿解氮、速效磷、速效鉀分別為87.2、12.48和126.1 mg·kg-1。移栽前5 d在盆中加水，用木棒充分拌勻土壤，并加入水稻專用復合肥（有效成分含量大于25%）每盆0.8 g，于移栽后12 d再施分蘗肥0.8 g。水層保持在2～3 cm。4月5日每盆均勻栽植3穴，每穴3株秧苗。放置于華南農業大學農業氣象觀測站內空地，按當地早稻常規管理措施進行水分與病蟲害管理。

水稻生育期參照作物栽培學劃分（官春云，2011）。在水稻抽穗期（齊穗后4 d，6月10—14日）、乳熟期（齊穗后14 d，6月16—20日）、蠟熟期（齊穗后24 d，6月27日—7月1日）和完熟期（齊穗后34 d，7月3日—7月7日）分別將盆栽水稻移入人工氣候箱進行高溫處理。5個人工氣候箱日最高溫度分別設定為32℃、35℃、38℃、40℃和42℃，日較差為6℃，均勻變溫，最高溫度持續時間設定在每天光照時間的中段，持續時間為2 h，相對濕度為60%～80%，光照時間為06：00—18：00，光照強度為800 μmol·m-2·s-1。每個處理放5盆，連續5 d；以自然條件下生長的水稻為對照。水稻劍葉綠素含量和葉片的光合指標測定方法如下。

(1)葉綠素含量和光合指標測定

采用SPAD502測劍葉葉綠素（SPAD值），測量時測劍葉中部，避開主葉脈。處理結束的第二天，采用LI-6400便攜式光合測定儀，分別測定不同溫度處理的劍葉凈光合速率(Pn)、氣孔導度(Gs)和胞間CO2濃度(Ci)。測定時使用紅藍光源，光量子能量密度為1000 μmol·m-2·s-1，晴日上午09：00—11：00自然光溫條件，CO2濃度為390 μmol·mol-1。單株樣品重復測3次，每盆測3株，每個處理測3盆。同時計算氣孔限制值(Ls)，Ls=1-Ci/Cair（Cair為空氣中CO2濃度）（Berry和Downton，1982）。

(2)葉綠素熒光動力學參數測定

在水稻高溫處理完移出室外4 d后，用Imaging熒光儀測定劍葉葉綠素熒光動力學參數。暗適應30 min后，作用光1200 μmol·m-2·s-1，飽和脈沖光4000 μmol·m-2·s-1，閃光（0.9 μmol·m-2·s-1，間隔30 s）。參照Genty等(1989)的方法測定初始熒光(Fo)、光化學效率(Fv/Fm)、光化學猝滅系數(qP)、非光化學猝滅系數(qN)、光適應狀態下PSⅡ的實際量子產量(ΦPSII)和表觀電子傳遞速率(ETR)。PSⅡ光化學耗散能量(P)、天線熱耗散(D)和其他熱耗散(E)所占的比例根據Denmig-Admans等(1996)的公式計算。單株樣品重復測3次，每盆測3株，每個處理測3盆。