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[1]张文龙,时红,才硕,等.水稻干旱时空演变规律及其补偿效应研究进展[J].江苏农业科学,2024,52(12):8-17.
　Zhang Wenlong,et al.Research progress on spatio-temporal evolution of rice drought and its compensation effect[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2024,52(12):8-17.
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水稻干旱时空演变规律及其补偿效应研究进展(PDF)
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《江苏农业科学》[ISSN:1002-1302/CN:32-1214/S]

卷:
第52卷
期数:
2024年第12期
页码:
8-17
栏目:
专论与综述
出版日期:
2024-06-20

文章信息/Info

Title:
Research progress on spatio-temporal evolution of rice drought and its compensation effect
作者:
张文龙1; 时红1; 2; 才硕2; 郭巧玲1; 许小华3; 王海媛2; 唐晓晓1; 万绍媛2
1.东华理工大学，江西南昌 330013； 2.江西省灌溉试验中心站，江西南昌 330201； 3.江西省水利科学院，江西南昌 330029
Author(s):
Zhang Wenlong; et al
关键词:
水稻; 干旱; 演变过程; 需耗水规律; 生理特性; 补偿效应
Keywords:
-
分类号:
S511.07；S423
DOI:
-
文献标志码:
A
摘要:
受极端天气和全球气候变暖的影响，干旱已经成为影响水稻生产可持续发展的首要非生物胁迫因素之一。干旱灾害受气象、水文、农业种植等综合因素影响，其演变规律相对复杂，目前针对不同干旱影响因子对水稻生长发育和需耗水的影响还主要集中在单个因子上，尚缺乏水稻干旱灾害发生发展过程以及水稻对干旱传递过程的响应机制研究。鉴于此，本文在综合前人研究的基础上，系统阐述了干旱类型及传播特征、水稻干旱成因及演变过程，归纳干旱胁迫对水稻需耗水规律及水分利用效率的影响，并从水稻生长、生理特性、产量形成等多个方面分析水稻干旱胁迫的生理机制，总结探讨了水稻干旱后复水的补偿效应，并围绕如何有效应对水稻干旱灾害进行展望。未来可从复合干旱事件对水稻的影响、合理利用水稻补偿效应、构建干旱预警体系等方面进行深入研究，进而摸清水稻干旱的时空演变规律，以期为抵御旱灾、保障粮食生产提供关键理论与方法支撑。
Abstract:
-

参考文献/References:

［1］张强，姚玉璧，李耀辉，等. 中国干旱事件成因和变化规律的研究进展与展望［J］. 气象学报，2020，78(3)：500-521.
［2］常媛媛，刘俊娜，马静，等. 干旱半干旱区耕地非粮化空间格局及驱动因素［J］. 农业资源与环境学报，2023，40(2)：333-344.
［3］张强. 科学解读“2022年长江流域重大干旱”［J］. 干旱气象，2022，40(4)：545-548.
［4］姜田亮. 西北地区生态干旱时空演变特征及其对气象干旱和地下水干旱的响应［D］. 杨凌：西北农林科技大学，2022：1-2.
［5］毛文静，牛俊. 渭河流域气象干旱向农业干旱的传播研究［J］. 中国农业大学学报，2023，28(8)：233-244.
［6］朱旺，张徐彬，耿孝宇，等. 盐害和干旱影响水稻根系形态生理和产量形成及其机制研究进展［J］. 中国稻米，2023，29(3)：34-40，45.
［7］饶玉春，戴志俊，朱怡彤，等. 水稻抗干旱胁迫的研究进展［J］. 浙江师范大学学报(自然科学版)，2020，43(4)：417-429.
［8］刘展鹏，褚琳琳. 作物干旱胁迫补偿效应研究进展［J］. 排灌机械工程学报，2016，34(9)：804-808.
［9］易子豪，朱德峰，王亚梁，等. 水稻生长对干旱的响应及其补偿效应研究进展［J］. 中国稻米，2020，26(4)：1-6，9.
［10］陈自瑞. 南方红壤区季节性干旱时空特征及其对作物生产的影响：以江西省为例［D］. 武汉：华中农业大学，2020：1-4.
［11］中国气象局. 小麦干旱灾害等级：QX/T 81—2007［S］. 北京：中国标准出版社，2007.
［12］顾磊. 气候变化对干旱的影响及风险传播［D］. 武汉：武汉大学，2020：2-4.
［13］韩知明. 中国多类型干旱时空演变特征及其传播过程研究［D］. 西安：西安理工大学，2022：1-4.
［14］彭少明，王煜，蒋桂芹.黄河流域主要灌区灌溉需水与干旱的关系研究［J］. 人民黄河，2017，39(11)：5-10.
［15］王莺，张强，王劲松，等. 21世纪以来干旱研究的若干新进展与展望［J］. 干旱气象，2022，40(4)：549-566.
［16］王雷. 河南省农业干旱时空演变特征及驱动机制分析［D］. 郑州：华北水利水电大学，2016：45-48.
［17］Apurv T，Sivapalan M，Cai X M. Understanding the role of climate characteristics in drought propagation［J］. Water Resources Research，2017，53(11)：9304-9329.
［18］张翔，黄舒哲，管宇航. 干旱传播的研究进展、挑战与展望［J］. 地球科学进展，2023，38(6)：563-579.
［19］Ma F，Luo L F，Ye A Z，et al. Drought characteristics and propagation in the semiarid Heihe River Basin in northwestern China［J］. Journal of Hydrometeorology，2019，20(1)：59-77.
［20］冯凯，李彦彬，许桂平，等. 西北地区农业干旱对气象干旱的时空多角度响应［J］. 水资源保护，2023，39(2)：59-69.
［21］智协飞，田云涛，陈昌春，等. 干旱传播研究进展与展望Ⅱ：影响因素与干旱传播研究展望［J］. 南水北调与水利科技(中英文)，2023，21(4)：654-668.
［22］袁星，马凤，李华，等. 全球变化背景下多尺度干旱过程及预测研究进展［J］. 大气科学学报，2020，43(1)：225-237.
［23］蒋桂芹，裴源生，翟家齐. 农业干旱形成机制分析［J］. 灌溉排水学报，2012，31(6)：84-88.
［24］Rizwanullah M，Mao J B，Jia T T，et al. Are climate change and technology posing a challenge to food security in South Korea？［J］. South African Journal of Botany，2023，157：167-173.
［25］Gupta A，Rico-Medina A，Cao-Delgado A I. The physiology of plant responses to drought［J］. Science，2020，368(6488)：266-269.
［26］赵鸿，蔡迪花，王鹤龄，等. 干旱灾害对粮食安全的影响及其应对技术研究进展与展望［J］. 干旱气象，2023，41(2)：187-206.
［27］刘笑吟，王冠依，杨士红，等. 不同时间尺度节水灌溉水稻腾发量特征与影响因素分析［J］. 农业机械学报，2016，47(8)：91-100，170.
［28］陈凯文，俞双恩，李倩倩，等. 不同水文年型下水稻节水灌溉技术方案模拟与评价［J］. 农业机械学报，2019，50(12)：268-277.
［29］汝晨. 黑土区水稻耗水过程与产量形成的响应机制［D］. 哈尔滨：东北农业大学，2019：1-4.
［30］汤广民. 水稻旱作的需水规律与土壤水分调控［J］. 中国农村水利水电，2001(9)：18-20，23.
［31］李荣超，彭世彰，王永乐，等. 覆膜旱作水稻需水规律试验研究［J］. 灌溉排水，2000，19(3)：24-28.
［32］于靖. 寒区水稻需水规律及水分胁迫影响研究［D］. 哈尔滨：东北农业大学，2013：56-58.
［33］何园球，沈其荣，王兴祥，等. 不同水分和施磷量对旱作水稻耗水量和水分利用率的影响［J］. 土壤学报，2003，40(6)：901-907.
［34］路兴花，吴良欢，庞林江. 不同土壤水分含量对水稻水分利用特征的影响［J］. 中国水稻科学，2009，23(2)：186-190.
［35］彭世彰，朱成立. 作物节水灌溉需水规律研究［J］. 节水灌溉，2003(2)：5-8，46.
［36］钱银飞，关贤交，邵彩虹，等. 不同生育期干旱胁迫对双季稻产量及水分利用效率的影响［J］. 江西农业学报，2016，28(6)：6-9，14.
［37］程建平. 水稻节水栽培生理生态基础及节水灌溉技术研究［D］. 武汉：华中农业大学，2007：121-124.
［38］胡中民，于贵瑞，王秋凤，等. 生态系统水分利用效率研究进展［J］. 生态学报，2009，29(3)：1498-1507.
［39］沙依然·外力，李晨，葛道阔，等. 干旱胁迫下水稻光合特性、冠层-空气温差及水分利用效率的变化［J］. 江苏农业科学，2016，44(1)：86-89.
［40］杨晓龙. 不同生育期干旱胁迫对水稻产量品质影响的生理机制研究［D］. 武汉：华中农业大学，2019：96-100.
［41］何海兵，武立权，杨茹，等. 干旱区控制灌溉下水稻光合特性与蒸腾效率研究［J］. 农业机械学报，2016，47(9)：186-193.
［42］林国强. 高温胁迫下水稻幼穗及颖果发育的研究［D］. 扬州：扬州大学，2020：1-2.
［43］李建. 高温热害下不同灌排方式对稻田能量平衡及水稻产量的影响［D］. 南京：南京信息工程大学，2020：1-4.
［44］王露霞，索常凯，褚璇，等. 旱稻和水稻生长发育及产量对灌水量的响应［J］. 新疆农业科学，2022，59(12)：2979-2987.
［45］王抄抄，孔雷蕾，李妹娟，等. 分蘖期控水处理对超级稻产量和生理特性的影响［J］. 华北农学报，2015，30(5)：146-152.
［46］江学海，李刚华，王绍华，等. 不同生育阶段干旱胁迫对杂交稻产量的影响［J］. 南京农业大学学报，2015，38(2)：173-181.
［47］杨晓龙，汪本福，李阳，等. 干旱胁迫对水稻农艺特性和产量的影响综述［J］. 湖北农业科学，2020，59(增刊1)：39-43.
［48］段素梅，杨安中，黄义德. 分蘖期干旱处理时间对水稻产量和生理指标的影响［J］. 中国稻米，2017，23(1)：36-42.
［49］Pandey V，Shukla A. Acclimation and tolerance strategies of rice under drought stress［J］. Rice Science，2015，22(4)：147-161.
［50］段素梅，杨安中，黄义德，等. 干旱胁迫对水稻生长、生理特性和产量的影响［J］. 核农学报，2014，28(6)：1124-1132.
［51］杨桦. 寒地黑土稻作水分亏缺及复水补偿效应试验研究［D］. 哈尔滨：东北农业大学，2019：31-32.
［52］Zhang Y J，Xie Z K，Wang Y J，et al. Effect of water stress on leaf photosynthesis，chlorophyll content，and growth of oriental lily［J］. Russian Journal of Plant Physiology，2011，58(5)：844-850.
［53］孙骏威，杨勇，蒋德安. 水分亏缺下水稻的光化学和抗氧化应答［J］. 浙江大学学报(农业与生命科学版)，2004，30(3)：278-284.
［54］姜振升，孙晓琦，艾希珍，等. 低温弱光对黄瓜幼苗Rubisco与Rubisco活化酶的影响［J］. 应用生态学报，2010，21(8)：2045-2050.
［55］戴高兴，邓国富，周萌. 干旱胁迫对水稻生理生化的影响［J］. 广西农业科学，2006，37(1)：4-6.
［56］Yang X L，Wang B F，Chen L，et al. The different influences of drought stress at the flowering stage on rice physiological traits，grain yield，and quality［J］. Scientific Reports，2019，9：3742.
［57］Ji K X，Wang Y Y，Sun W N，et al. Drought-responsive mechanisms in rice genotypes with contrasting drought tolerance during reproductive stage［J］. Journal of Plant Physiology，2012，169(4)：336-344.
［58］王泽杰，陈永军，谢崇华，等. 不同生育期水分胁迫对杂交水稻光合及产量性状的影响［J］. 干旱地区农业研究，2008，26(6)：138-142，158.
［59］江元元. 节水抗旱稻旱优113的产量与生理特性研究［D］. 武汉：华中农业大学，2016：10-11.
［60］郭文霞，赵志江，郑娇，等. 土壤水分和氮素的交互作用对油松幼苗光合和生长的影响［J］. 林业科学，2017，53(4)：37-48.
［61］高冠龙，冯起，张小由，等. 植物叶片光合作用的气孔与非气孔限制研究综述［J］. 干旱区研究，2018，35(4)：929-937.
［62］汪本福，王晴芳，李阳，等. 干旱胁迫对水稻叶片生理生化特性的影响综述［J］. 湖北农业科学，2019，58(23)：5-9，30.
［63］赵宏伟，王新鹏，于美芳，等. 分蘖期干旱胁迫及复水对水稻抗氧化系统及脯氨酸影响［J］. 东北农业大学学报，2016，47(2)：1-7.
［64］肖新，邓艳萍，李英峰，等. 水分胁迫对水稻生理特性和产量的影响［J］. 安徽农业科学，2009，37(8)：3395-3398.
［65］王贺正，马均，李旭毅，等. 水分胁迫对水稻结实期活性氧产生和保护系统的影响［J］. 中国农业科学，2007，40(7)：1379-1387.
［66］陈亮. 干旱胁迫对水稻叶片光合作用和产量及稻米品质的影响研究［D］. 武汉：华中农业大学，2015：2-5.
［67］陈永军，王泽杰，谢崇华，等. 水稻苗期不同水分胁迫下抗氧化指标的变化［J］. 西南农业学报，2009，22(2)：286-289.
［68］王贺正，马均，李旭毅，等. 水稻开花期一些生理生化特性与品种抗旱性的关系［J］. 中国农业科学，2007，40(2)：399-404.
［69］钱娜. 不同生育期受旱天数对直播水稻生产的影响［J］. 现代农业科技，2022(24)：16-19.
［70］王成瑷，王伯伦，张文香，等. 不同生育时期干旱胁迫对水稻产量与碾米品质的影响［J］. 中国水稻科学，2007，21(6)：643-649.
［71］Zhang W Y，Chen Y J，Wang Z Q，et al. Polyamines and ethylene in rice young panicles in response to soil drought during panicle differentiation［J］. Plant Growth Regulation，2017，82(3)：491-503.
［72］唐建，冯娟，刘云飞. 作物干旱复水补偿效应研究［J］. 湖北农业科学，2021，60(1)：10-13，16.
［73］胡田田，康绍忠. 植物抗旱性中的补偿效应及其在农业节水中的应用［J］. 生态学报，2005，25(4)：885-891.
［74］盛承发. 生长的冗余：作物对于虫害超越补偿作用的一种解释［J］. 应用生态学报，1990，1(1)：26-30.
［75］韩明春，吴建军，王芬. 冗余理论及其在农业生态系统管理中的应用［J］. 应用生态学报，2005，16(2)：375-378.
［76］王建永，李朴芳，程正国，等. 旱地小麦理想株型与生长冗余［J］. 生态学报，2015，35(8)：2428-2437.
［77］赵丽英，邓西平，山仑. 水分亏缺下作物补偿效应类型及机制研究概述［J］. 应用生态学报，2004，15(3)：523-526.
［78］蔡昆争，吴学祝，骆世明. 不同生育时期土壤干旱后复水对水稻生长发育的补偿效应［J］. 灌溉排水学报，2008，27(5)：34-36.
［79］郝树荣，郭相平，张展羽. 水分胁迫及复水对水稻冠层结构的补偿效应［J］. 农业机械学报，2010，41(3)：52-55，61.
［80］郭慧，马均，李树杏，等. 孕穗期水分胁迫对水稻部分生理特性与产量补偿效应的研究［J］. 南方农业学报，2013，44(9)：1448-1454.
［81］Bahuguna R N，Tamilselvan A，Muthurajan R，et al. Mild preflowering drought priming improves stress defences，assimilation and sink strength in rice under severe terminal drought［J］. Functional Plant Biology，2018，45(8)：827-839.
［82］李树杏，郭慧，李敏，等. 水稻对幼穗形成期水分胁迫后复水的响应［J］. 华北农学报，2014，29(增刊1)：206-212.
［83］陈小荣，刘灵燕，严崇虎，等. 抽穗期干旱复水对不同产量早稻品种结实及一些生理指标的影响［J］. 中国水稻科学，2013，27(1)：77-83.
［84］胡国霞. PEG预处理对水分胁迫下水稻抗氧化系统的影响［D］. 沈阳：沈阳师范大学，2011：32-34.
［85］李树杏. 水稻幼穗形成期和孕穗期水分胁迫复水后的补偿效应研究［D］. 雅安：四川农业大学，2009：34-37.
［86］张烈君. 水稻水分胁迫补偿效应研究［D］. 南京：河海大学，2006：44.

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[1]马旭俊,刘春娟,吕世博,等.绿色荧光蛋白基因在水稻遗传转化中的应用[J].江苏农业科学,2013,41(04):35.
[2]李岳峰,居立海,张来运,等.水分胁迫下丛枝菌根对水稻/绿豆间作系统 作物生长和氮磷吸收的影响[J].江苏农业科学,2013,41(04):58.
[3]崔月峰,孙国才,王桂艳,等.不同施氮水平和前氮后移措施对水稻产量 及氮素利用率的影响[J].江苏农业科学,2013,41(04):66.
[4]张其蓉,宋发菊,田进山,等.长江中下游稻区水稻区域试验品种抗稻瘟病鉴定与评价[J].江苏农业科学,2013,41(04):92.
[5]王麒,张小明,卞景阳,等.不同插秧密度对黑龙江省第二积温带水稻产量及产量构成的影响[J].江苏农业科学,2013,41(05):60.
　Wang Qi,et al.Effect of different transplanting density on yield and yield component of rice in second temperature zone of Heilongjiang Province[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2013,41(12):60.
[6]张国良,张森林,丁秀文,等.基质厚度和含水量对水稻育秧的影响[J].江苏农业科学,2013,41(05):62.
　Zhang Guoliang,et al.Effects of substrate thickness and water content on growth of rice seedlings[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2013,41(12):62.
[7]赵忠宝,朱清海.稻－蟹－鳅生态系统的能值分析[J].江苏农业科学,2013,41(05):349.
　Zhao Zhongbao,et al.Emergy analysis of paddy-crab-loach ecosystem[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2013,41(12):349.
[8]杨红福,姚克兵,束兆林,等.甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂对水稻恶苗病的田间药效[J].江苏农业科学,2014,42(12):166.
　Yang Hongfu,et al.Field efficacy of strobilurin fungicides against rice bakanae disease[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2014,42(12):166.
[9]唐成,陈露,安敏敏,等.稻瘟病诱导水稻幼苗叶片氧化还原系统的特征谱变化[J].江苏农业科学,2014,42(12):141.
　Tang Cheng,et al.Characteristic spectral changes of redox homeostasis system in rice seedling leaves induced by rice blast[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2014,42(12):141.
[10]万云龙.优质水稻—春甘蓝轮作高效栽培模式[J].江苏农业科学,2014,42(12):90.
　Wan Yunlong.Efficient cultivation mode of high quality rice-spring cabbage rotation[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2014,42(12):90.
[11]王金缘,娄钠,徐萌,等.PEG预处理对干旱和盐复合胁迫下水稻幼苗AsA-GSH循环的影响[J].江苏农业科学,2018,46(07):51.
　Wang Jinyuan,et al.Effects of PEG pretreatment on AsA-GSH cycle in rice seedlings under drought and salt compound stress[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2018,46(12):51.
[12]张世乔,王瑞峥,江洪,等.中国水稻产量受水分胁迫影响的Meta分析[J].江苏农业科学,2018,46(18):51.
　Zhang Shiqiao,et al.Meta-analysis of influence of water stress on Chinas paddy yield[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2018,46(12):51.

备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期：2023-11-14
基金项目：江西水利科技项目(编号：202325ZDKT01、202425TGKT04、202124ZDKT29)；江西省重点研发计划(编号：20232BBG70029)。
作者简介：张文龙(2000—)，男，山西忻州人，硕士研究生，主要从事农田水利与农业生态技术研究。E-mail：1398676268@qq.com。
通信作者：才硕，博士，研究员，主要从事农田水利与农业生态技术研究。E-mail：caishuo0911@163.com。
更新日期/Last Update: 2024-06-20