臭氧胁迫使两优培九倒伏风险增加——FACE研究

• 作者: Kazuhiko Kobayashi 朱建国 李潘林 杨连新 王云霞 王余龙 王晓莹
• 来源期刊: 生态学报
• 关键词: 水稻 臭氧(O_3) FACE(Free Air gas Concentration Enrichment) 倒伏
• 年，卷（期）: 2011,（20）
• 页码范围: 6098-6107
• 分类号: S511
• 语种: 中文

摘要

近地层臭氧(O_3)浓度升高使作物生长发育受到抑制进而使产量下降,但O_3胁迫条件下作物抗倒性状的变化及其可能原因均不清楚.FACE(Free Air gas Concentration Enrichment)试验在很少扰动的自然农田实施,其特有的空间优势为研究这一问题提供了最好的机会.依托全球唯一的稻田臭氧FACE技术平台,以杂交稻两优培九为供试材料,设置大气背景O3浓度和高O_3浓度两个水平首次对这一问题进行了实验研究.结果表明:高O_3浓度使水稻抽穗期单茎(去除叶鞘)倒5、倒4和倒3节间的平均倒伏指数分别增加25%、16%和14%,使抽穗后35 d对应节间倒伏指数分别增加13%、12%和2%,除抽穗后35 d倒3节间外均达显著或极显著水平;高浓度O_3使水稻抽穗期和抽穗后35 d植株倒5、倒4和倒3节间的抗折力和弯曲力矩均下降,前者降幅明显大于后者;高O_3浓度对抽穗期和抽穗后35 d倒5、倒4、倒3和倒2和倒1节间的长度和粗度影响较小,但使各节间单位长度鲜重和干重一致下降,以单位长度干重降幅更大;高O_3浓度使结实期倒5、倒4、倒3、倒2和倒1节间可溶性糖和淀粉含有率均下降,抽穗后35 d降幅大于抽穗期.以上数据表明,未来高浓度臭氧环境条件下两优培九结实期的倒伏风险明显增加,这主要与基部节间抗折能力明显削弱有关,而后者可能又与节间充实程度下降有关.