解析水分短缺导致NERICA旱稻减产的机制:挖掘维持产量的关键水分利用功能

【字体: 时间:2025年07月01日 来源:Journal of Agronomy and Crop Science 3.7

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  为解决非洲撒哈拉以南雨养区旱稻产量低下问题,研究人员深入探究了NERICA旱稻在干旱条件下维持产量的核心机制。通过对比分析不同品种的水分利用效率系数(k)、蒸腾量与空气蒸汽压亏缺比(T/VWD)及收获指数(HI),发现深层根系发达的NERICA品种能维持较高可蒸腾土壤水分比例(FTSW),从而保障蒸腾作用和收获指数,最终维持生物量(BP)和籽粒产量(GP)。该研究为旱稻抗旱育种提供了关键理论依据。

  

非洲新稻(NERICA)作为旱地栽培的明星品种,其抗旱高产的秘密正被逐步揭开。研究发现,籽粒产量(GP)由生物量(BP)和收获指数(HI)共同决定,而BP又受水分利用效率系数(k)和蒸腾效率(T/VWD)调控。

在模拟干旱实验中,4升盆栽14天的测试显示,k值如同"节水标兵"始终保持稳定,真正影响BP的是T/VWD这个"水分调度员"。当实验升级到15升盆栽10天时,所有品种的T/VWD比值(T/T0)都随着可蒸腾土壤水分(FTSW)减少而同步下降,就像植物界统一的"干旱响应密码"。

最精彩的发现来自1米深度的31升盆栽实验:具有发达根系的NERICA品种在深层灌溉时,其根系加权FTSW值显著高于普通栽培稻(O. sativa),宛如在地下建立了"水分银行"。这种优势直接转化为更高的BP、GP和HI三连冠,特别是有效缓解了干旱导致的育性下降问题。

这项研究描绘出清晰的干旱减产链条:水分供应减少→FTSW降低→蒸腾作用受抑→BP下降→育性障碍→HI降低→GP减产。而NERICA旱稻通过"深根战略"打破了这个恶性循环,为旱作水稻育种指明了突破方向。

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