臭氧胁迫使两优培九倒伏风险增加——face研究

近地层臭氧(o3)浓度升高使作物生长发育受到抑制进而使产量下降,但o3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(freeairgasconcentrationenrichment)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o3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o3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35d对应节间倒伏指数分别增加13%、12%和2%,除抽穗后35d倒3节间外均达显著或极显著水平;高浓度o3使水稻抽穗期和抽穗后35d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o3浓度对抽穗期和抽穗后35d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o3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35d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。