水稻是重要粮食作物，水稻稳产丰产有利于提高农户收入以及保障社会稳定。全球气候变暖对农业生产造成深远影响，不利于水稻生产的气候因素较多，其中温度升高属于关键因素，随着高温事件频繁出现，破坏水稻生长环境，高温热害导致水稻品质下降和减产，危及水稻生产安全。安徽省安庆市水稻栽培的高温热害不容忽视，水稻孕穗期、抽穗期气温普遍高于35℃，影响水稻生长发育。本文了解水稻植株不同生育期的高温热害症状，例如，叶片发黄、茎秆细、瘪粒等，明确高温热害对水稻生长发育的不良影响，探讨预防措施，旨在减轻高温热害对水稻植株的危害，改善田间环境，保障水稻植株良好生长发育，实现优质高产栽培目标。
水稻抽穗结实期生长发育水平受环境影响，稻田温度较高时，水稻植株营养供应和流转能力下降，水稻营养不良，难以正常开花结实。由于温室效应加剧，极端高温天气发生频率提高，加重水稻高温热害，受害植株空秕粒数量增加，品质下降，减产明显，影响水稻栽培经济效益，甚至危及我国粮食安全，在此现状下，探讨高温热害预防技术具有重要意义。安徽省安庆市水稻栽培产业颇具规模，夏季气温高，高温热害对水稻植株生长发育的影响较大，亟需根据高温热害影响特点探讨预防技术，保障水稻植株正常生长发育，提升水稻栽培效果。
一、水稻各生育期的高温热害症状
1、水稻苗期
水稻苗期对高温有一定的耐受性，但若此阶段持续出现高温天气，将抑制水稻基础代谢活动和根系生长，幼苗生长缓慢，高温热害严重时出现叶片发黄、枯焦等现象。随着水稻苗期高温热害持续发生，叶绿体结构受损严重，植株长势放缓，难以为后续各阶段生长发育打好基础，不利于提质增产。
2、水稻分蘖期
水稻分蘖期主要形成多个茎秆，此阶段水稻植株对高温敏感，容易提早结束分蘖，此现象因高温热害加重而变得愈发明显，最终有效分蘖数减少。同时，水稻分蘖期持续发生高温热害后，光合产物因植株呼吸作用加强而减少，生物量积累不足，水稻植株难以积蓄充足营养，因此高温热害严重的水稻植株表现出矮小、茎秆细弱的症状。
3、水稻拔节孕穗期
拔节孕穗期是水稻生长关键时期，此阶段生长发育水平影响水稻穗粒数。高温环境中，水稻植株细胞代谢异常，花粉育性变差，空壳率提高，若遇到持续性的严重高温热害，将导致水稻结实率降低，水稻减产。因此，高温热害对拔节孕穗期水稻生长发育产生严重不良影响。
4、水稻抽穗开花期
稻穗从旗叶鞘中抽出，开始授粉。若水稻抽穗开花期遇到高温热害，花药难以正常开裂释放花粉，影响授粉；柱头因高温作用在短时间内快速失水，遭到高温热害的水稻植株难以正常授花粉；高温破坏植物激素平衡，不利于调控开花和籽粒灌浆，尤其是在赤霉素和脱落酸的比例严重失调时该现象更加明显；水稻植株遭到高温热害后，部分植株穗部呈半实粒状态，或无法完全抽出。
5、水稻成熟期
水稻植株籽粒灌浆并成熟时，耐高温能力相对较强，但若遇到极端高温天气，水稻仍无法正常生长发育，植株老化速度加快，籽粒灌浆不足，淀粉累积量有限。水稻成熟期遭到高温热害后，籽粒颜色异常，饱满度差，产量下降，千粒重不及健康水稻植株。
二、高温热害对水稻植株生长发育的影响
1、对水稻扬花期授粉的影响
水稻抽穗扬花期对高温最敏感，若连续3d以上的日平均气温高于30℃，将发生高温热害，影响水稻扬花授粉，水稻开花时花药开裂、柱头授粉、花粉管伸长等生理动作均会受到影响，高温热害严重时受精异常，水稻败育。水稻扬花授粉阶段出现高温热害后，花丝变长、开花角度增加，花药疏导功能异常。颖花的育性影响颖花柱头上花粉的萌发数量，健康植株柱头花粉粒应达到20个或更多，以保证水稻植株正常受精，但高温将导致花粉粒吸水膨胀，散粉异常，高温热害严重时大量削减柱头花粉的萌发数。
高温对水稻植株不同器官的危害程度存在差异，主要与高温胁迫耐受性有关，以水稻扬花授粉阶段为例，雌花器官耐受性高于雄蕊。雄蕊花粉育性在36℃以上短期高温环境中显着下降，40℃环境中雌蕊受精能力虽然有所下降但不明显，短时间内仍具备一定的受精能力，但随着高温胁迫持续时间的延长，雌蕊柱头分泌物明显减少，雌蕊花器官受损，此时严重的高温热害也将降低育性，或温度进一步上升也会出现植株育性明显下降的情况。
2、对水稻灌浆结实的影响
温度21～22℃的环境适宜水稻植株同化产物向籽粒运输和积累，从而提高水稻品质和产量。水稻粒重受籽粒充实度和大小的影响，若温度达到26℃以上，相对较高的温度影响水稻灌浆结实，导致灌浆速率下降，籽粒饱满度差。高温胁迫作用下，水稻粒重下降，粒长和粒宽不及健康植株。胚乳细胞的数量和大小影响籽粒外形，若水稻灌浆结实期间遇到高温胁迫，胚乳容纳同化产物的能力下降，胚乳细胞分裂，而此现象的出现与水稻籽粒长度和宽度缩小有关。高温胁迫条件下，水稻同化产物运输效率提高，以较快速度灌浆。高温处理缩短水稻籽粒灌浆期，影响籽粒充实度，若较高灌浆速率无法弥补充实度下降量，将引起单粒重降低现象。此外，水稻籽粒的灌浆速率因极端高温天气影响而大幅下降。水稻籽粒灌浆速度与不同区间段的高温处理有关，高温加速籽粒灌浆，但若持续处于高温状态，反而抑制籽粒灌浆，且极端高温天气也将出现此情况，导致籽粒灌浆速率下降。水稻植株遭到高温热害后，灌浆期缩短，籽粒发育不良，复核淀粉粒排列疏松，呈核状，提高稻米垩白率和垩白度，黏性和弹性变差，糊化温度高，最终导致高温热害下的水稻籽粒营养价值低、食用口感差。
3、对水稻光合作用的影响
高温热害降低水稻植株光合效率，营养物质积蓄不足，不利于水稻器官的形成与分化，限制水稻植株生长发育。水稻光合作用受高温热害影响，其中PSⅡ是一类对热胁迫敏感度较高的成分，若稻田环境温度偏高，将影响光系统Ⅱ的捕光复合体Ⅱ的结构。叶绿体类囊体膜基粒片层外侧分布放氧复合体，是一种对温度敏感度较高的物质，水稻叶绿素类囊体膜可能由于严重高温热害发生渗漏，若此现象持续发生，将出现愈发明显的类囊体堆叠减少现象，伴随跨膜物质泄漏，光合作用所需的ATP合成量减少，导致高温热害作用下的水稻植株光合作用异常。水稻植株类胡萝卜素在高温热害过程中有所积累，若此现象持续发生，水稻植株抗氧化能力衰退，积累较多过剩激发能量，导致光合细胞损伤；同时，通过叶黄素循环方式进行激发能热耗散的方式在高温胁迫下无法实现，光合功能稳定性差。
三、水稻高温热害预防技术措施
1、推广预警监测系统
加强监测能够及时掌握水稻高温热害发生情况，以便在源头采取防控措施。建议推广高温热害预警系统，通过监测信息了解水稻植株生长环境，做好管控。水稻高温热害监测系统采集气象数据，绘制热害分布专题地图，用于反映稻区高温热害时空分布规律，结合区域实时气象监测信息，明确水稻高温热害发展动向。在利用水稻高温热害监测预警系统进行热害预防工作时，配合使用卫星遥感动态监测信息，以便更加及时且准确地了解水稻高温热害发生情况，制定适用于各稻区的专项预防方案。
2、选择耐热水稻品种
不同品种水稻对高温热害的抵御能力存在差异，根据源头预防思路，选择耐热品种，通过品种优势减轻高温热害对水稻植株生长发育的不良影响。若水稻栽培地块气温较高，种植耐高温品种有利于水稻植株正常生长，减小高温热害对水稻产量的不良影响。随着品种选育工作持续进行，现阶段可选择的耐热水稻品种丰富，需要结合种植环境、种植管理技术水平等因素进行综合分析，筛选出具备较高种植价值的耐热品种，例如Y两优1928、望两优1133、徽两优001等均可作为首选对象。合理筛选耐热水稻品种后，结合科学的栽培管理方式，减轻高温对水稻植株生长发育的不良影响，为水稻提质增产提供保障。
3、耐热性育种
水稻植株耐热性与品种自身基因、生长环境有关，根据此关系，进行高温育种，提升水稻植株对高温环境的耐受性。经过选育和杂交，筛选耐热性水稻植株。籼稻品种间、粳稻品种间的耐热温差分别约为5℃、3℃，杂交水稻耐热性的提升可通过加强父本耐热性的方式实现，相比常规水稻的耐热性，杂交水稻品种在此方面的特性相对更突出。稻田发生高温热害后，水稻植株细胞内外渗透压因可溶性糖积累量增加而下降，细胞脱水，最终死亡。相关研究表明，同样在高温胁迫作用下，热敏品种、耐热品种的游离蛋白分别减少16%、增加41%，可溶性糖含量分别增加32%、64%，可见耐热性不同的水稻品种在遇到高温热害后的植株内部游离蛋白和可溶性糖的含量存在差异，因此可以通过两部分物质含量间接评价水稻品种耐热性。随着生物技术持续发展，农业生产活动对基因技术的重视程度提升，基于基因技术改进水稻品种为提升水稻耐热性提供新的思路，例如分离、复制与克隆水稻植株耐热基因，将其植入耐热性相对较差的水稻品种，通过此类技术手段提升水稻耐热性。此外，水稻耐热程度还与外界环境有关，若水稻栽培地块长时间存在高温热害现象，通过自然环境淘汰耐热性差的水稻品种，且保留的部分水稻品种在与环境适应的过程中逐步培养耐热性，有利于改善水稻耐热效果。
4、合理规划播种时间
气象部门预报水平持续提高，预报信息更具全面性和精准性，为水稻播种时间的规划提供信息参考。安庆地区全年内高温集中在7月下旬至8月上旬，结合当地气象条件和水稻品种特性确定合适播种时间，规范播种的基础上采取科学的管理措施，促进水稻植株健壮生长，减轻高温热害现象。合适的播种时间应错开水稻高温敏感关键期和水稻栽培地块高温时段，避免极端高温天气影响水稻植株生长发育。水稻生育期特性因品种的不同存在差异，需要根据生育期特性以及安庆地区气温变化规划播种时间，例如，生育期138～140d的水稻品种，建议在5月5日至25日播种；若生育期145d以上、135d以下的品种，分别提前5d、延迟5d播种，具体根据水稻品种特性、气候环境等因素适当调整，但播种时间需介于5月1日～5月15日，不宜超出此时间范围。
5、水稻田间灌溉管理
田间保持浅水层能够减轻高温热害对水稻植株生长发育的危害，若提早断水，水稻植株在高温环境中生长异常。稻农根据稻田环境制定灌水方案，适时适量灌水，调节田间小气候，减弱高温对水稻植株产生的不良影响。若稻田缺水干旱，需要及时灌水，尤其要考虑水稻植株高温敏感关键期。例如，孕穗至抽穗扬花期，必须及时灌足量水以保证田间水量充足，防止田间高温以及水稻植株缺水，减少空秕粒数量。根据气温灵活调整灌水方案，温度高于35℃时，以降低穗层温度为目的进行灌水，可采取喷灌或日灌夜排的方法，田间灌深水8～10cm，穗部周边降温约2.2℃，对水稻植株生长发育有利，防止水稻植株遭到严重高温热害。水稻植株生长后期，以水稻长势、稻田环境等因素为准采取间歇灌溉方式，禁止提前断水。经过各阶段合理灌溉后，预防高温热害，促进水稻植株根系生长，汲取足量养分和水分，提高水稻品质和产量。
6、水稻苗期施肥管理
根据水稻苗情制定施肥方案，根外追肥，优化营养元素配比，补充足量钾肥，提升水稻抗性。苗情较好，少量施肥；苗情较差，增加施肥量，如叶色淡绿、稻苗长势弱的植株对肥料需求较高，需要多施。高温来临前进行叶面施肥，可选择抗多乐600倍液，避免高温强光环境导致水稻发生生理伤害，确保水稻植株正常扬花和授粉。对于抽穗扬花阶段的水稻植株，喷施3%过磷酸钙溶液，同时考虑高温热害预防要求和水稻病虫害防治要求，少量增添旱地龙等营养肥液，改善水稻植株生长环境，增加千粒重，提高结实率。喷施均匀，适当提高掺水量以防止肥液浓度偏高。叶面肥喷施时间以9：00前或16：00后为宜，避开高温时段。连续喷施多次叶面肥，为水稻植株提供足量营养，同时达到降温、增湿效果。若稻田持续干旱，灌水后水稻快速生长，倒伏率提高，针对此问题，可喷施“粒正”予以预防，建议在水稻抽穗50%后向叶面均匀喷施。水稻植株孕穗期受高温热害较轻时，施尿素2～3kg/667m2或氯化钾4～5kg/667m2追施粒肥，增强植株抗逆性，减少空秕粒，改善水稻植株生长环境，维持正常灌浆结实状态，以保证水稻植株有较高的千粒重和结实率。
7、人工辅助授粉和施用植物生长调节剂
水稻植株花药因高温热害无法正常开裂，减少柱头花粉数量，影响授粉，遭到高温热害的水稻植株结实率低。即便水稻外露柱头因高温热害发生异常，但一般未完全失活，处于此生长状态的柱头仍具有接受花粉的能力，随着时间延长，散落的花粉堆积在柱头上，提高授粉率。通过人工辅助授粉方法增加外露柱头花粉数量，促进柱头授粉，避免因高温热害导致授粉率偏低。通过施加赤霉素的方式能够使水稻柱头外露，为进一步促进水稻柱头授粉，在此基础上结合“人工授粉”方法，在保持良好授粉状态后，提高授粉率。高温热害导致水稻植株长势差，籽粒品质下降以及减产，可以通过植物生长调节剂缓解该问题。例如，以提升叶片抗氧化能力及膜稳定性为目的，施用脱落酸或细胞分裂素；以维持花粉育性和花药正常状态为目的，施用油菜素内酯，通过此类植物生长调节剂减轻水稻在高温热害作用下结实异常的情况；以提升花粉萌发能力为目的，施用亚精胺。
综上所述，高温热害影响稻田环境，对水稻植株生长发育不利，导致水稻千粒重和结实率下降，影响水稻栽培经济效益。针对水稻高温热害的预防，可以采取精选耐热品种、合理灌溉、科学施肥等方法。农业生产中，农户应考虑当地自然环境，根据因地制宜原则选择耐热性水稻品种，加强日常监测和管理，维持良好稻田环境，促进水稻植株生长发育。不同地区以及同一地区不同年份的气候条件均有所差异，需要以实际情况为准优化栽培管理方式，有效预防高温热害，实现水稻提质增产栽培目标，促进水稻栽培产业可持续发展。
（作者单位：246052安徽省安庆市宜秀区农业农村局）
