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1、近地层臭氧浓度升高对水稻倒伏性状的影响-FACE研究水稻是我国最重要的粮食作物之一,倒伏是稻作生产中常见的问题。倒伏降低水稻产量和品质,增加收获困难和成本。近地层臭氧(O3)是对作物生长发育危害最严重的空气污染物之一。高浓度03条件下水稻倒伏风险是否增加?不同水稻品种间是否存在差异?可能的原因是什么?这些问题均不清楚。FACE(FreeAirgasConcentrationEnrichment)试验在很少扰动的自然农田实施,其特有的空间优势为回答这些问题提供了最好的机会。本研究依托全球唯一的稻田臭氧FACE技术平台(119°42’0"E,32°35’5"N)
2、,以武运粳21(常规中熟中粳)和两优培九(两系杂交组合)为供试材料,设置大气背景O3浓度和高O3浓度(比大气背景03浓度高50%)两个水平,首次研究了近地层O3浓度升高对不同水稻品种倒伏相关的形态和生理参数的影响,包括倒伏指数、弯曲力矩、节间抗折力、单位长度鲜重和干重、节间粗度以及节间可溶性糖和淀粉含有率。主要研究结果如下：1、高浓度O3使供试品种抽穗期植株倒5、倒4和倒3节间平均倒伏指数分别增加4%、11%和6%,使成熟期对应节间分别增加5%、11%和6%,两期均以倒4节间增幅最大且达显著水平。总体而言,两优培九各节间倒伏指数对03胁迫的响应较武运粳21更
3、为敏感。2、高浓度O3使供试品种抽穗期、抽穗后20d和成熟期植株倒5、倒4和倒3节间平均弯曲力矩分别下降3-7%、9-10%和5-6%,其中抽穗后20d降幅达显著或极显著水平。总体而言,03胁迫下两优培九结实期基部各节间弯曲力矩降幅大于武运粳21。3、高浓度03使供试品种抽穗期植株倒5、倒4和倒3节间平均抗折力分别下降6%、16%和7%,使抽穗后20d对应节间分别下降15%、6%和3%,成熟期对应节间分别下降11%、12%和7%,其中抽穗期和成熟期倒4节间降幅达显著水平。相比而言,两优培九各节间抗折力对03胁迫的敏感性明显大于武运粳21。03胁迫下水稻各节间
4、倒伏指数增加可能主要与抗折力下降有关,而非弯曲力矩的变化。4、高浓度03使抽穗期、抽穗后20d和成熟期两供试品种倒5、倒4、倒3、倒2和倒1节间的单位长度鲜重下降,其中抽穗期多达显著或极显著水平。两品种相比,03胁迫下两优培九各节间单位长度鲜重的降幅多大于武运粳21。5、高浓度03使抽穗期、抽穗后20d和成熟期两供试品种倒5、倒4、倒3、倒2和倒1节间平均单位长度干重下降,多数节间降幅达极显著或显著水平。相比而言,两优培九抽穗期和抽穗后20d各节间单位长度干重对O3胁迫的响应较武运粳21更为敏感。6、高浓度03使两供试品种结实期倒5、倒4、倒3、倒2和倒1节
5、间平均粗度略有下降(0-5%),但多未达显著水平,不同品种间趋势基本一致。7、高浓度O3使抽穗期、抽穗后20d和成熟期两供试品种倒5、倒4、倒3、倒2和倒1节间可溶性糖含有率下降,各期节间多达显著或极显著水平。两优培九抽穗后20d和成熟期各节间可溶性糖含有率对03胁迫的响应较武运粳21更为敏感。8、高浓度O3使供试品种抽穗期倒5、倒4、倒3、倒2和倒1节间平均淀粉含有率分别下降6%、4%、16%、23%和5%,使成熟期对应节间淀粉含有率分别下降30%、20%、23%、15%和18%,除抽穗期倒1节间外,其余均达极显著或显著水平。3与品种的互作对淀粉含有率的影
6、响因不同时期不同节间而异。456
