高温对早稻光合特征影响试验

在人工气候箱内采用盆栽方法，以广东省推广面积较大的超级杂交稻组合（天优998）为对象，对其4个生育期（抽穗期、乳熟期、蜡熟期和完熟期）分别进行5个高温处理，分析高温对水稻剑叶光合和荧光特征的影响，以期为华南地区水稻耐热栽培管理、耐热水稻品种布局及农用天气预报服务提供科学依据。

2.1.3.1 试验设计

试验于2011年在华南农业大学进行。按当地常规方法播种育秧，待水稻秧苗长至三叶一心时，选取发育进程与长势一致的秧苗移栽至塑料盆（高度30 cm，直径25 cm）中。每盆装入风干的水稻土5 kg，水稻土理化性质为：pH值 5.76，有机质27.6 g·kg-1，碱解氮、速效磷、速效钾分别为87.2、12.48和126.1 mg·kg-1。移栽前5 d在盆中加水，用木棒充分拌匀土壤，并加入水稻专用复合肥（有效成分含量大于25%）每盆0.8 g，于移栽后12 d再施分蘖肥0.8 g。水层保持在2～3 cm。4月5日每盆均匀栽植3穴，每穴3株秧苗。放置于华南农业大学农业气象观测站内空地，按当地早稻常规管理措施进行水分与病虫害管理。

水稻生育期参照作物栽培学划分（官春云，2011）。在水稻抽穗期（齐穗后4 d，6月10—14日）、乳熟期（齐穗后14 d，6月16—20日）、蜡熟期（齐穗后24 d，6月27日—7月1日）和完熟期（齐穗后34 d，7月3日—7月7日）分别将盆栽水稻移入人工气候箱进行高温处理。5个人工气候箱日温度分别设定为32℃、35℃、38℃、40℃和42℃，日较差为6℃，均匀变温，温度持续时间设定在每天光照时间的中段，持续时间为2 h，相对湿度为60%～80%，光照时间为06：00—18：00，光照强度为800 μmol·m-2·s-1。每个处理放5盆，连续5 d；以自然条件下生长的水稻为对照。水稻剑叶绿素含量和叶片的光合指标测定方法如下。

(1)叶绿素含量和光合指标测定

采用SPAD502测剑叶叶绿素（SPAD值），测量时测剑叶中部，避开主叶脉。处理结束的第二天，采用LI-6400便携式光合测定仪，分别测定不同温度处理的剑叶净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和胞间CO2浓度(Ci)。测定时使用红蓝光源，光量子能量密度为1000 μmol·m-2·s-1，晴日上午09：00—11：00自然光温条件，CO2浓度为390 μmol·mol-1。单株样品重复测3次，每盆测3株，每个处理测3盆。同时计算气孔限制值(Ls)，Ls=1-Ci/Cair（Cair为空气中CO2浓度）（Berry和Downton，1982）。

(2)叶绿素荧光动力学参数测定

在水稻高温处理完移出室外4 d后，用Imaging荧光仪测定剑叶叶绿素荧光动力学参数。暗适应30 min后，作用光1200 μmol·m-2·s-1，饱和脉冲光4000 μmol·m-2·s-1，闪光（0.9 μmol·m-2·s-1，间隔30 s）。参照Genty等(1989)的方法测定初始荧光(Fo)、光化学效率(Fv/Fm)、光化学猝灭系数(qP)、非光化学猝灭系数(qN)、光适应状态下PSⅡ的实际量子产量(ΦPSII)和表观电子传递速率(ETR)。PSⅡ光化学耗散能量(P)、天线热耗散(D)和其他热耗散(E)所占的比例根据Denmig-Admans等(1996)的公式计算。单株样品重复测3次，每盆测3株，每个处理测3盆。