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作物杂志,2025, 第5期: 165–170 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2025.05.022

• 生理生化·植物营养·栽培耕作 • 上一篇    下一篇

高温胁迫下铵硝混配营养促进水稻生长的生理机制

彭彬峰1,2(), 陆楚盛1, 尹媛红1, 朱菲菲1,2, 叶群欢1, 潘俊峰1, 刘彦卓1, 胡香玉1, 胡锐1, 李妹娟1, 王昕钰1, 梁开明1(), 傅友强1()   

  1. 1 广东省农业科学院水稻研究所/广东省水稻科学技术重点实验室/农业农村部华南优质稻遗传育种实验室（部省共建）/广东省水稻工程实验室， 510640， 广东广州
    2 仲恺农业工程学院， 510000， 广东广州
  • 收稿日期:2024-07-18 修回日期:2024-09-15 出版日期:2025-10-15 发布日期:2025-10-21
  • 通讯作者: 傅友强，主要从事水稻高产高效栽培理论与养分精准诊断研究，E-mail：fyq040430@163.com；梁开明为共同通信作者，主要从事水稻可持续高产高效研究，E-mail：kaiming-liang@163.com
  • 作者简介:彭彬峰，主要从事水稻高产高效栽培与逆境胁迫研究，E-mail：19832792694@163.com
  • 基金资助:
    国家自然科学基金面上项目(32172109);广东省自然科学基金面上项目(2021A1515010566);广东省农业科学院协同创新中心项目“智慧（数字）农业研究中心建设运行经费项目（XTXM202201）”;广东省水稻科学技术重点实验室(2023B1212060042)

Physiological Mechanism of Ammonium-Nitrate Mixed Nutrition Promoting Rice Growth under High-Temperature Stress

Peng Binfeng1,2(), Lu Chusheng1, Yin Yuanhong1, Zhu Feifei1,2, Ye Qunhuan1, Pan Junfeng1, Liu Yanzhuo1, Hu Xiangyu1, Hu Rui1, Li Meijuan1, Wang Xinyu1, Liang Kaiming1(), Fu Youqiang1()   

  1. 1 Rice Research Institute, Guangdong Academy of Agricultural Sciences / Guangdong Key Laboratory of Science and Technology in Rice / Key Laboratory of Genetics and Breeding of High Quality Rice in Southern China (Co-Construction by Ministry and Province), Ministry of Agriculture and Rural Affairs /Guangdong Rice Engineering Laboratory, Guangzhou 510640, Guangdong, China
    2 Zhongkai University of Agriculture and Engineering, Guangzhou 510000, Guangdong, China
  • Received:2024-07-18 Revised:2024-09-15 Online:2025-10-15 Published:2025-10-21

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1

PDF (PC)

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摘要： 以水稻品种“广恢751”和“粤禾丝苗”为试验材料，设置不同铵硝混配营养（100:0、75:25、0:100）处理，分析在高温胁迫条件下（白天平均温度在40~45 ℃，夜晚平均温度在30~35 ℃）不同铵硝混配营养对水稻生物量、根系形态、脯氨酸（Pro）、丙二醛（MDA）以及抗氧化酶活性的影响。结果表明，高温胁迫下，75:25处理的水稻生物量最大，与100:0和0:100处理相比，水稻地上部生物量分别增加了9.94%~16.59%和22.01%~23.98%。水稻的总根长、根表面积和根体积均随着硝态氮的增加而增加，但根直径无显著差异。与100:0处理相比，75:25处理广恢751叶片的过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）和抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性分别增加了250.00%、61.42%和207.00%，Pro含量增加了55.67%。粤禾丝苗叶片的CAT和APX活性显著增加，MDA含量下降了33.84%。上述结果表明，75:25的铵硝混配营养缓解了水稻的高温胁迫，铵硝混配营养主要通过诱导抗氧化酶活性影响Pro或MDA含量，从而缓解水稻的高温胁迫。

关键词: 水稻, 高温胁迫, 铵硝混配营养, 脯氨酸, 丙二醛

Abstract:

Taking rice varieties “Guanghui 751” and “Yuehesimiao” as experimental materials, different ammonium-nitrate mixed nutrition treatments (100:0, 75:25, 0:100) were set up to analyze the effects of different ammonium-nitrate mixed nutrition on rice biomass, root morphology, proline, malondialdehyde and antioxidant enzyme activities under high temperature stress conditions (average daytime temperature of 40-45 ℃ and average nighttime temperature of 30-35 ℃). The results showed that under high temperature stress, the biomass of rice in the 75:25 treatment was the largest, and compared with the 100:0 and 0:100 treatments, the shoot biomass was increased by 9.94%-16.59% and 22.01%-23.98%, respectively. Total root length, root surface area and root volume were increased with the increasing of nitrate nitrogen, but there was no significant difference in root diameter. Compared with the 100:0 treatment, the catalase (CAT), peroxidase (POD) and ascorbate peroxidase (APX) activities of Guanghui 751 under 75:25 treatment were increased by 250.00%, 60.42% and 207.00%, respectively, and the proline content was enhanced by 55.67%. The CAT and APX activities of Yuehesimiao were significantly increased, and the malondialdehyde content was decreased by 33.84%. These results indicated that 75:25 ammonium-nitrate ratio could alleviate the high temperature stress in rice by improving the antioxidant enzyme activity and affecting proline or malondialdehyde contents in rice.

Key words: Rice, High-temperature stress, Ammonium-nitrate mixed nutrition, Proline, Malondialdehyde

图1

处理期间平均温度

表1

不同铵硝混配营养液处理下水稻幼苗的生物量

品种Variety 处理Treatment 根系生物量Root biomass 地上部生物量Shoot biomass 总生物量Total biomass
广恢751 Guanghui 751 100:0 43.53±6.99b 375.57±8.18b 419.10±8.59b
75:25 49.97±0.92b 437.87±5.83a 487.83±3.07a
0:100 65.00±5.96a 394.43±13.67b 459.43±11.02a
粤禾丝苗Yuehesimiao 100:0 49.27±2.85b 404.43±19.14b 453.70±16.68b
75:25 53.93±1.75a 444.63±24.27a 498.57±14.77a
0:100 58.00±2.01a 358.63±11.93b 416.63±8.02b
品种Variety ns ns ns
处理Treatment ** ** **
品种×处理Variety×Treatment * ** **

表2

不同铵硝混配营养对水稻根系形态的影响

品种
Variety		 处理
Treatment		 总根长
Total root length (cm)		 根直径
Root diameter (cm)		 根表面积
Root surface area (cm2)		 根体积
Root volume (cm3)
广恢751 Guanghui 751 100:0 214.08±40.66b 0.34±0.01a 22.68±3.81b 0.19±0.03b
75:25 248.76±13.10b 0.33±0.00a 25.89±1.26b 0.21±0.01b
0:100 341.99±20.94a 0.34±0.01a 37.01±2.92a 0.32±0.03a
粤禾丝苗Yuehesimiao 100:0 268.86±7.14b 0.32±0.01a 27.27±0.88b 0.22±0.01b
75:25 288.08±20.63ab 0.32±0.01a 29.15±2.48b 0.24±0.02b
0:100 322.52±22.69a 0.33±0.01a 33.55±2.45a 0.28±0.02a
品种Variety * ns ns ns
处理Treatment ** ** ** **
品种×处理Variety×Treatment * * * *

图2

不同铵硝混配营养对水稻幼苗Pro和MDA含量的影响 不同小写字母表示在P < 0.05水平上差异显著。下同。

图3

不同铵硝混配营养处理对水稻叶片抗氧化酶活性的影响

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