摘要：以千重浪2号为试材，在盆栽条件下研究孕穗期高温对谷粒性状的影响和谷粒性状与粒质量的关系。结果表明，孕穗期高温显著降低了谷粒长度、宽度、厚度、面积、体积和质量。强势粒、中势粒降幅最大的处理时期是叶龄余数为1.0时，其中千粒质量分别比对照降低12.01%和15.40%；而弱势粒降幅最大的时期是叶龄余数为0即劍叶完全展开时，其中千粒质量比对照降低16.35%。分析表明，随着谷粒长、宽和厚的增加，粒质量明显增加。

关键词：水稻；谷粒；谷粒充实度；孕穗期；高温

中图分类号：S511    文献标识码：A    文章编号：1674-1161（2023）06-0006-03

近年来高温热害已成为水稻高产稳产的主要影响因素之一。已有研究表明，水稻营养生长期如果遇到高温会导致出穗期提前、生育期缩短，如果在水稻抽穗开花期遭遇高温热害，极易导致空瘪粒率大幅度提高，造成严重减产[1-2]。对水稻生殖生长阶段产量的影响，大部分研究者都是从灌浆特性、籽粒充实度、穗粒数和粒质量的角度来研究高温胁迫对产量的影响[3-4]，特别是对不同品种结实率差异的影响[5-6]研究较多。但关于高温胁迫具体在孕穗期的哪一个生长阶段对水稻高产稳产的影响程度最大很少见报道，特别是在孕穗期按照叶龄余数来研究高温对谷粒大小和谷粒充实度影响方面的研究则更少。试验以北方粳稻品种为试验材料，按照叶龄余数将孕穗期分为3个时期进行高温处理，分别研究高温对不同部位谷粒性状的影响，旨在揭示孕穗期高温对粒质量影响的关键时期，从而为北方粳稻的高产稳产措施提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料与设计

试验在沈阳农业大学水稻研究所进行，供试材料为千重浪2号。采用盆栽试验方法，盆钵直径25 cm，高23 cm，每盆装过筛棕壤土12 kg。4月16日播种，5月21日插秧，10月3日收获。插秧时严格选取叶龄一致的秧苗，并采用高密度栽培，每盆均匀插植22个单株，且在分蘖期及时去除分蘖，仅留主茎。基肥每盆施尿素3 g，磷酸二铵2 g，氯化钾1 g。分蘖肥和穗肥每盆分别施硫酸铵4 g。试验共设3个处理，分别在叶龄余数为2.0（HT1）、1.0（HT2）、0（HT3）时进行高温处理。高温处理在RXZ智能型人工气候箱中进行，高温处理的设定温度和时间为35±1 ℃（9：00—15：00）和27±1 ℃（15：00—9：00），连续高温胁迫处理6 d。在高温处理前，每盆选取生长一致的单株15株挂牌标记，并以在室外正常生长的植株为对照（CK），3次重复。

1.2 谷粒性状的测定

成熟期每处理取生长一致的2盆，并将挂牌标记的稻穗按盆收获。依据每穗的一次枝梗数将稻穗分为上部、中部、下部3个部分，取上部一次枝梗的第1、5、6粒位的谷粒作为强势粒，中部一次枝梗的第2、3粒位谷粒作为中势粒，下部二次枝梗谷粒作为弱势粒（第1粒位的粒除外）。剔除空瘪粒和病粒后，在60 ℃烘箱中连续烘干至衡质量，并测定粒质量。用电动连续变焦荧光体视显微镜对谷粒照相后，用软件（AxioVision Rel. 4.6）计算谷粒长、宽和面积。用排水法测量谷粒的体积，并用游标卡尺测量厚度。

1.3 数据分析

采用DPS软件进行统计分析。

2 结果分析

2.1 高温对谷粒性状的影响

高温胁迫使供试品种的各项谷粒性状都发生不同程度的降低（表1），其中HT2处理的强、中势谷粒的长度、宽度、厚度、面积及体积下降最大。强势粒与对照相比分别下降了5.01%、3.53%、3.40%、9.12%和9.09%；中势粒分别下降了4.55%、7.30%、3.51%、11.45%和12.96%；HT3处理的弱势粒受到的影响最大，分别比对照下降了9.81%、5.84%、6.25%、15.51%和15.51%，与对照的差异都达到了极显著。

2.2 高温对谷粒充实度的影响

高温对强势粒和中势粒的谷粒充实度有显著的影响（表1）。下降幅度最大的是HT1处理的强势粒，比对照降低了4.31%。各处理与对照的差异都达到了极显著，各处理间差异不显著，但对弱势粒的影响较小。

2.3 高温对粒质量的影响

高温胁迫使供试品种的千粒质量发生不同程度的降低（表2）。HT1、HT2和HT3处理的平均粒质量分别比对照下降了6.10%、10.29%和7.61%，其中HT2处理下降的幅度最大，与对照的差异都达到了极显著。

对强势粒和中势粒来说，HT2处理受到的影响最大，谷粒千粒质量分别比对照下降了12.01%和15.40%；对于弱势粒，HT3处理下降的最大。

2.4 孕穗高温处理下谷粒性状和充实度与粒质量的相关分析

相关分析结果表明，谷粒各性状与粒质量均呈极显著正相关。随着谷粒长度、宽度、厚度和充实度的增加，粒质量也明显增加（图1），而且谷粒充实度与粒质量也呈正相关关系（图2）。

3 结论与讨论

从水稻谷粒性状来看，粒质量的高低主要取决于谷壳的大小和谷粒充实度[7]。从试验结果来看，就外部形态而言，叶龄余数为1.0时的高温处理主要影响强、中势谷粒的大小，叶龄余数为0时的高温主要影响弱势谷粒的大小。造成强、中、弱势粒谷粒发育的不同可能与强、中、弱势粒颖壳最快生长期的不同有关。试验研究表明，孕穗期高温显著地降低了强、中、弱势粒的千粒质量，且在叶龄余数为1.0时的平均千粒质量下降最大，亦即外界环境条件能有效改变粒质量，这与前人的报道一致[8-9]。因此，在水稻生产上，在孕穗期要特别注意预防叶龄余数接近1.0时以后的热害，如选用耐高温品种、调整播期、改善田间管理（如科学灌水和喷水以水调温）、喷施外源物质，通过采取有效措施来减少高温对水稻生产带来的损害[10]。

参考文献

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[10] 尤翠翠，贺一哲，徐鹏，等.高温胁迫对水稻生长发育的伤害效应及其防御对策[J].浙江农业学报，2023，35（1）：10-22.

Effect of High Temperature on Grain Quality of Rice at Booting Stage

GENG Liqing

（Liaoning Agricultural Science and Technology Achievement Transformation Service Center， Shenyang 110161， China）

Abstract： Using Qianchonglang No. 2 as the test material， the effect of high temperature on grain traits and the relationship between grain traits and grain quality at booting stage were studied under pot conditions. The results show that high temperature at booting stage significantly reduced grain length， width， thickness， area， volume and quality. The maximum decrease of strong and medium grain was when the leaf age remainder was 1.0， the 1 000-grain quality was 12.01% and 15.40% lower than that of the control， respectively; The period of the greatest reduction of weak grain is when the leaf age remainder is 0， that is， when the leaf is fully unfolded， the 1 000-grain quality was 16.35% lower than that of the control. The analysis showed that the grain quality increased obviously with the increase of grain length， width and thickness.

Key words： rice; grain; grain fullness; booting stage; hyperthermia

收稿日期：2023-05-01

基金项目：国家科技支撑计划（2006BAD01A01—6）

作者简介：耿立清（1969—），女，博士研究生，副研究员，从事水稻育种研究。