高温热害对水稻生长的影响及应对措施
近年来,在全球气候变暖和极端气候频发的大趋势下,长江中下游稻区7-8月时常发生连续的高温天气,对各地水稻生长产生了不利影响,降低了水稻产量及品质。本文结合各地水稻生产实际情况,分析了高温热害对水稻生长的影响以及水稻发生高温热害的生理机理,提出包括选择对高温耐受能力强及遗传形状稳定的水稻品种、加强健身栽培管理、结合当地气候条件科学安排播种时间、实施人工辅助授粉等应对措施,以期为缓解水稻高温热害提供参考。
高温热害对水稻生长的影响
水稻生长的不同阶段对温度的要求均有不同,极端高温对水稻的生长发育极为不利,明显抑制水稻结实,降低产量。研究表明,在高温条件下,温度每升高1℃,水稻产量减幅达到10%左右,尤其是在水稻扬花、灌浆关键期,因此要重视水稻生产过程中的高温热害的危害。在水稻抽穗至扬花期,最佳温度为25—30℃,温度过高,则会降低籽粒千粒重,出现大量的瘪粒、空粒等。在水稻扬花期,持续出现5天33℃以上高温天气,则会严重损伤水稻的雄性生殖器官,造成其退化、影响授粉、增加空瘪粒;在水稻灌浆期,最佳温度为21—25℃,温度过高,则会降低籽粒的饱满度,使稻米品质降低。此外,高温热害对水稻生长的影响还表现为催熟作用明显,在高温作用下,有些水稻品种抽穗提前,成熟期提前,稻米品质降低。
水稻发生热害的生理机理分析
水稻高温热害目前被普遍定义为处于孕穗期后期到抽穗扬花期这段时间内水稻生长发育因高温而受到的抑制作用,最终造成水稻减产。对于单季稻,一般在7月中下旬到8月上旬遇到连续日均温大于30℃、日最高气温大于35℃、同时相对湿度低于70%的高温天气就会发生高温热害。在生长发育的不同时期,高温热害对其影响程度也有所不同,水稻生长对高温敏感度高的时候主要包括减数分蘖期、开花期、灌浆期。减数分蘖期如果遇到高温气候条件,则水稻的颖花数、千粒重、产量均降低;抽穗到刚灌浆这段时间如果遇到高温气候,则水稻的结实会受到抑制,千粒重有所降低,最终造成减产;水稻进入幼穗分化期后,如果遇到高于35℃的高温天气,则会影响水稻花药的开裂率,缩短花粉寿命,降低花粉受精率,最终降低水稻的结实率;水稻进入灌浆结实期后如果遇到高温,则会阻碍籽粒干物质的积累,出现大量的空粒、瘪粒,且过高的温度还会加快籽粒灌浆速度,积累的复合淀粉排列不紧密,颗粒之间充气,最终影响米质的垩白度、垩白粒率等指标,降低稻米品质。
目前评判高温热害灾害的指标多为温度以及高温持续的时间。不同水稻品种,对高温热害的耐热能力有所不同,面对高温热害产生的影响也表现不同的差异。相对于粳稻而言,籼稻耐高温能力更强。不同时期水稻耐高温能力也有所不同,因此制定出的高温热害指标也有所差别。
水稻高温热害的应对措施
选择对高温耐受能力较强、遗传性状稳定的水稻品种。在长江中下游稻区,一般熟期中等或者偏早的品种受害程度最重,而熟期相对较迟的品种受害程度也相对较轻,结实率高。因此,可选择耐热能力强、中迟熟期品种。
2)加强健身栽培管理。良好的田间微环境可以为水稻生长提供良好的条件,使水稻生长健壮,提高其自身的抗逆性,一定程度上有助于减弱高温热害的不利影响。可通过合理控制水稻的栽插密度、优化田间水分管理、适当控制氮肥施用量等,创建出一个结构合理、通风透光性良好的高产稳产群体,对高温胁迫的危害有着良好的缓解作用。因此在确保田间穂数充足的基础上,控制适宜株行距对缓解高温热害造成的危害有着明显的作用。对田间水分轻度干湿交替管理,灌浆到乳熟期保持干干湿湿,以湿为主,先灌浅水,待水自然落干后2天左右再灌水;水稻进入黄熟期后灌浅水,之后自然落干,3-4天后再灌水;黄熟末期灌“跑马水”以显著降低稻田内水稻冠层的湿度,缓解高温热害,提高水稻的产量及品质。如果遇到较长时间的高温热害,可以在水稻田间灌深水,条件允许的情况下可以昼灌夜排,或者一直灌“跑马水”,有很好的降温作用。控制氮肥的过量施入,避免水稻植株长势过旺,在稻田内形成良好的微气候条件,提高水稻植株的光合效率、蒸腾速率,降低稻田内的温度,减缓高温热害;根外适当喷施磷酸二氢钾或者过磷酸钙等溶液,以提高水稻植株的抗高温能力。如果水稻受到较轻程度的高温热害,为了提高水稻的结实率,可以在水稻破口前追施3-5斤磷钾肥。此外,田间管理中还要加强病虫害的防治,尤其是纹枯病、稻飞虱、稻瘟病、稻纵卷叶螟等。
3)科学安排播种时间。近年来,长江中下游稻区的高温时段较往年越发提前,随着气象部门预测预报水平的不断提高,其对天气的预测精准度越来越高,可在此基础上结合水稻品种的特性等科学安排播种时间,再通过加强水分管理、科学施肥等健身栽培管理措施,适当控制水稻生长、生育阶段,将水稻生育期中对温度敏感的关键期与当地的高温时段错开,有效缓解高温热害。不同的水稻品种生育期特性有所区别,要