水稻产量形成对盐-旱复合胁迫的响应与生理机制

摘要

以江苏沿海地区广泛种植的常规粳稻南粳9108和淮稻5号为试材，设计盆栽试验，在0.3%土壤含盐量下，于拔节期至抽穗期设置干旱胁迫（土壤水势-25 kPa）,并以无盐、无干旱胁迫为对照，研究水稻产量形成对盐-旱复合胁迫的响应特征。结果表明：与对照相比，单一盐胁迫、单一干旱胁迫和盐-旱复合胁迫下水稻产量（两品种平均）分别下降114.8%、39.6%和154.2%。盐-旱复合胁迫下水稻产量（两品种平均）,较单一盐胁迫和单一干旱胁迫分别显著下降18.6%和82.2%。与单一盐胁迫和单一干旱胁迫相比，盐-旱复合胁迫下水稻产量降低主要为每穗粒数、结实率和千粒重的显著下降。与对照相比，单一盐胁迫、单一干旱胁迫和盐-旱复合胁迫均显著降低植株抽穗期和成熟期干物重、拔节后20 d和抽穗后20 d叶片净光合速率与叶绿素（a+b）含量，收获指数有所增加。盐-旱复合胁迫下植株抽穗期和成熟期干物重、拔节后20 d和抽穗后20 d叶片净光合速率与叶绿素（a+b）含量均显著低于单一盐胁迫和单一干旱胁迫；收获指数则呈相反趋势。单一盐胁迫、单一干旱胁迫和盐-旱复合胁迫下水稻拔节后20 d和抽穗后20 d叶片超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性均显著低于对照；叶片丙二醛（MDA）和过氧化氢（H₂O₂）含量则呈相反趋势。与单一盐胁迫和单一干旱胁迫相比，盐-旱复合胁迫下拔节后20 d和抽穗后20 d叶片SOD、CAT和APX活性显著下降，MDA和H₂O₂含量则显著增加。这说明，与单一盐胁迫和单一干旱胁迫相比，盐-旱复合胁迫显著抑制水稻植株光合性能，从而影响光合同化物的积累与分配，最终导致库容量与充实效率以及水稻产量的显著下降。盐-旱复合胁迫造成水稻产量的降幅显著高于单一盐胁迫和单一干旱胁迫，其对水稻产量的抑制效应具有叠加效应。

关键词

水稻 / 盐-旱复合胁迫 / 产量形成 / 叶片光合特性