水稻的产量来源于稻叶光合作用对光能的固定和转化,而光合作用是指叶绿素利用CO2和H2O把光能转化为化学能固定在植物体内的过程。因此,叶绿素与水稻产量形成有着极其密切的关系。研究认为,叶绿素含量高者,光合速率也高，且品种间存在着明显的差异,这主要是由于叶绿素A/B值不同所致,一般叶绿素A/B值越低,光合速率越高。

　　叶绿素含量与栽培条件有着密切关系,尤其与氮素水平关系密切。因此,生产实践上常根据叶色来决定施肥。叶绿素含量又随生育进程而变化,生育初期较少,然后逐渐增多,生育后期下降。由此可见,叶绿素含量的变化,无论是对栽培调控还是对高光效育种都有重要意义。

　　本文中，我们利用SPAD502叶绿素仪对不同水稻叶绿素含量变化与产量的相关性进行研究。

　　1 材料与方法

　　1.1 试验设计

　　试验于1999~2000年在沈阳农业大学稻作研究室试验水田进行。试验田为棕壤土,质地偏轻,地力中等,井水灌溉。秧田采用开闭式保温旱育秧,4月13日育秧,5月21日插秧。整个生育期栽培管理同一般生产田。试验采用复式裂区设计,3次重复,5 m行长,6行区。以品种为主区(A),选用的3个品种分别为:曾在辽宁省大面积推广的高产常规品种辽粳326(A1),新近审定的杂交稻品种辽优3225(A2)和屉优418(A3),3个品种均来自辽宁省农业科学院稻作研究所。以插植方式为裂区(B),设置等行距(30 cm,B1)、宽窄行(20+40 cm,B2)两种处理,株距均为16.7 cm。

　　以秧田播种密度和本田插秧量为再裂区(C),设置秧田播种50 g/m2同时本田插单苗(C1)和秧田播种150 g/m2同时本田插三苗(C2)两个水平,并保持秧田/本田值一致。

　　1.2 测定项目

　　采用SPAD502叶绿素仪分别对幼穗分化期、孕穗期、齐穗期、灌浆盛期(齐穗后15 d)、灌浆后期(齐穗后30 d)的最上部全展叶(除幼穗分化期外均为剑叶)进行叶绿素含量测定,每小区取3片求平均值。

　　缓苗后每隔14 d取样1次(在幼穗分化期、孕穗期、齐穗期、齐穗后15 d、齐穗后30 d各加取1次),每小区取中等植株3穴,分别测定茎鞘、穗、叶(分绿叶和枯叶)的干重。同时用激光叶面积仪测定绿叶面积,求算比叶重。

　　2 结果与分析

　　2.1 各生育时期叶绿素含量变化规律

　　从图1(a,b,c)可以看出,各个品种各种处理,叶绿素含量基本上表现为前期稍低,然后逐渐升高,到生育后期又降低的变化规律。但也存在着一些差异。从品种角度看,生育前期杂交稻品种辽优3225和屉优418叶绿素含量要高于常规稻品种辽粳326,但屉优418到齐穗期就开始明显下降,较另外两个品种下降时间早,而辽优3225到灌浆后期叶绿素含量迅速下降,下降幅度比屉优418、辽粳326都大。常规品种辽粳326的叶绿素含量变化幅度则较小,整个生育期变化平缓。不同配置方式对叶绿素含量水平的影响不明显,在整个生育期中等行距的叶绿素含量与宽窄行的差异不大。而插单苗的在整个生育期中高于插三苗的,但这种差异随着生育进程越来越小。

　　2.2 各因素对叶绿素含量的影响

　　进一步对各生育时期叶片叶绿素含量进行方差分析的结果表明(表1),各个生育时期影响叶片叶绿素含量的主要因素不同。在幼穗分化期,主要受插秧量的影响,不同插秧量之间叶绿素含量差异极显著,即插单苗的叶绿素含量极显著地高于插三苗的。而行距和品种对叶绿素含量的影响反而不明显。到齐穗期,不同插秧量对叶绿素含量的影响依然存在,但叶绿素含量已经开始主要受品种决定,开始表现出品种本身的特性:辽优3225的叶绿素含量高于辽粳326,又极显著高于屉优418。而到了灌浆盛期,叶绿素含量几乎完全由品种决定,品种本身的特性充分体现出来,此时3个品种的叶绿素含量差异更大,辽优3225极显著高于辽粳326,而辽粳326又极显著高于屉优418。灌浆后期由于叶片逐渐衰老,各种因素的作用已经不是很明显。这说明水稻叶片叶绿素含量前期主要受栽培环境条件制约,而后期主要由品种自身特性所决定。

　　2.3 幼穗分化期叶绿素含量

　　对各个品种幼穗分化期叶绿素含量分别与当时的物质生产特性作相关分析(表2)。从表2可以看出,3个品种叶绿素含量均与每穴茎数呈显著或不显著的负相关关系;叶绿素含量与叶重、茎鞘重、总干物重、叶面积的相关关系,3个品种表现不一致,而品种内表现一致。其中辽粳326与这4项指标不相关(相关系数极低),辽优3225表现一定程度的负相关,但未达到显著水平,而屉优418则为一定程度的正相关,也未达到显著水平。

　　叶绿素含量与比叶重的关系,辽粳326表现不显著负相关,辽优3225、屉优418表现不显著正相关。由此可见,只有每穴茎数与叶绿素含量的关系3个品种表现一致,呈负相关关系,即每穴茎数越少,叶绿素含量越高。因此,只有每穴茎数可以解释在幼穗分化期叶绿素含量的变化规律,即幼穗分化期叶绿素含量插三苗的之所以极显著低于插单苗的,可能是由于插秧量不同,每穴茎数不同,从而导致单茎对生活空间内光照、热量、水分、养分等占有的比例不同。每穴茎数少的,单茎占有生活因子量多,进而表现出较高的叶绿素含量。

　　3 结论与讨论

　　研究结果表明,配置方式及插秧量对叶绿素含量的影响主要在生育前期,表现为幼穗分化期插单苗的叶绿素含量极显著高于插三苗的;而后期由品种特性决定,并且由于杂交稻辽优3225和屉优418叶绿素含量水平较低而最终影响干物质积累。由于不同群体叶绿素含量水平不同,而叶绿素含量水平又是反映群体质量的一个重要指标,且易受肥水条件的影响而改变。

　　因此,对于栽培调控而言,要求对不同群体有不同的肥水供应水平,使之既不造成群体过于繁茂而影响生殖生长,又可以创建足够大的群体以充分发挥其生产潜力。但生育后期通过肥水调控提高叶绿素含量易造成/贪青0,因此不是明智之举,这一点应主要通过育种来实现,后期保持一定的叶绿素含量水平,应是高光效育种的一个重要方面。尤其对于杂交稻而言,穗子一般较大,适当延长灌浆持续期是必要的,故选育后期叶绿素含量能保持较高水平的杂交稻组合,是充分发挥杂种优势的一个重要手段。