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节水抗旱稻

节水抗旱稻(water-saving and drought-resistance rice WDR) 节水抗旱稻是指既具有水稻的高产优质特性、又具有旱稻的节水抗旱特性的一种新的水稻品种类型。它是在水稻科技进步的基础上,引进旱稻的节水抗旱特性而育成的新品种。在灌溉条件下,其产量、米质与水稻基本持平,但可节水50%以上;在望天田,具有较好的抵抗干旱的能力(或基本具有旱稻品种的抗旱能力)。在栽培上,简单易行,投入低,节能环保。应该指出的是,节水抗旱稻的节水抗旱特性是一个总的概念,至少包括三个方面的内含:抗旱性、节水能力和水分利用效率。

节水抗旱稻(water-saving and drought-resistance rice WDR) 节水抗旱稻 是指既具有水稻的高产优质特性、又具有旱稻的节水抗旱特性的一种新的水稻品种类型。它是在水稻科技进步的基础上,引进旱稻的节水抗旱特性而育成的新品种。在灌溉条件下,其产量、米质与水稻基本持平,但可节水50%以上;在望天田,具有较好的抵抗干旱的能力(或基本具有旱稻品种的抗旱能力)。在栽培上,简单易行,投入低,节能环保。应该指出的是,节水抗旱稻的节水抗旱特性是一个总的概念,至少包括三个方面的内含:抗旱性、节水能力和水分利用效率。

节水抗旱稻的节水、抗旱、与水分利用效率是三个相互联系而又有所区别的概念。节水是指节水抗旱稻有效利用雨水和节水栽培的能力,抗旱是指在干旱条件下维持高水势保持正常生理功能的能力,而水分利用效率是指以最少的水分消耗来获得最大的经济产量的能力。

节水

节水抗旱稻的节水特性是指在其生长发育过程中减少水分消耗的能力。广义地讲,包括如何有效地利用降水和提高作物的水分利用效率,最终实现节水抗旱稻的节水栽培。

在以往的研究中,作物逃旱性被认为是作物适应干旱的方式之一,属于抗旱的范畴。实际上,通过调节生育进程避免干旱的影响,在干旱来到之前成熟或作物水分敏感期与雨季高峰一致从而避过干旱,反映了作物利用降水的能力。

水稻的一生对水分的要求不一。有充分的证据表明苗期干旱与成株期干旱对水稻的产量影响不同。孕穗期与灌浆乳熟期是对水分最敏感的时期(梁光商等 1986)。在水分敏感期充分利用降水,或根据水分供应条件进行节水种植,可实现节约水资源的目的。

作物水分利用效率涉及两个方面的范畴,一是作物维持正常生理代谢活动所需的生理需水量,二是在一定的水分状态下作物的生产能力。作物的水分利用效率与抗旱性不同,抗旱性强的品种不一定水分利用效率高,反过来水分效率高的品种不一定抗旱。从提高水分利用效率上讲,品种的产量潜力往往比抗旱性更为重要。

笔者对旱稻品种中旱3号与水稻品种汕优63进行不同需水量的试验表明,在灌水量为5250m/hm的情况下,中旱3号达到其产量最高值,为3.10t/hm, 水份利用效率为0.59Kg/m, 而汕优63大幅度减产,仅3.45t/hm, 水分利用效率为0.66Kg/m。显然,前者虽然抗旱性比后者强,但水分利用效率低于后者。在灌水量达到7500 m/hm时,中旱3号产量变化不大,水分利用效率大幅度降低,但汕优3号产量达到最高值,为6.38 t/hm,水分利用效率上升到0.85Kg/m(邹桂花等 2006)。

抗旱性

不同学科的学者对抗旱性的关注与理解不同。植物生理学家认为抗旱性是植物在水分缺乏环境下可以生存的能力,而农学家则更关注在干旱条件下的作物产量,将抗旱性定义为作物在大气或土壤干旱条件下生存和形成产量的能力。事实上,作物的抗旱性极其复杂,至少涉及三个重要的生理范畴:一是干旱条件下作物维持高含水量;二是作物在低含水量的情况下保持其生理功能;三是旱后作物含水量和功能的恢复(罗利军,张启发 1999)。目前,比较一致的看法是抗旱性的内涵包括三个方面:

避旱性

指作物在干旱的条件下减少失水分或维持吸水从而保持高水势的能力。主要是通过发展强大的根系来吸收水分并运转至地上部分和通过适量关闭气孔或不渗透的角质层来减少水分消耗;

耐旱性:指作物在叶片水势低的情况下维持代谢的能力。主要是指在干旱条件下,植物通过细胞内渗透调节物质的主动积累,进而增加渗透调节的能力以维持较高的膨压;另外还包括在干旱条件下植物清除体内所积累的有害物质和抗氧化能力的提高等;

复原抗旱性

指作物在经过一段时期的干旱后的恢复能力,主要与植株耐干化、耐脱水的能力。

应该指出,通过关闭气孔减少失水和耐干化都是以降低产量为代价的(张木清等 2005)。事实上,植物的抗旱性往往是上述能力的综合表现。避旱性起主要作用,而耐旱性被认为是抗旱性的第二道防线(Blum 2005)。在水稻品种资源中,不同抗旱资源在不同特性上表现优势。这里所指的节水抗旱稻的抗旱性主要是植株保持高水势从而维持正常的生理代谢功能的能力。也就是高水势下的抗旱,包括避旱性(保持吸水与不影响产量的保水能力)和耐旱性(渗透调节与抗氧化等)。

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