水稻花期的高温危害不同于普通的高温危害,具有致害部位的局在性、致害时间的不确定性和短暂性、致害程度的特别严重性等特点。截至目前,对其致害机理还没有彻底弄清,相关的田间研究更是十分缺乏,各国科学家都在试图破解这一难题。
长江流域是中国最重要的水稻种植带,也是全球罕见的水稻花期高温危害严重发生带。随着全球气候变化的日益加剧,杂交中稻花期的高温危害愈来愈严重,已经威胁到长江流域这一重要商品粮基地的生产安全。据不完全统计,由于水稻花期的高温危害,仅2003年,长江流域杂交中稻受灾面积就超过40.5万公顷,每公顷平均减产2250公斤,损失超过14亿元,受灾地域从成都平原到江苏省,贯穿整个长江稻作带。
2006年,长江大学田小海博士率领日本岐阜大学松井勤博士和江苏省农科院的研究人员共同组成专家小组,利用小型自动气象站、红外遥感式温度计等先进设备,采用显微测定等现代方法,在湖北荆州和江苏南京两地联合攻关。研究人员将现有的13个常用杂交稻品种作为研究对象,在大田条件下跟踪测定高温发生期的田间微气象条件、穗部温度的特征变化、授粉系统的特征变化。研究结果表明,在自然高温条件下,不同杂交稻品种表现出明显不同的抗性,同样表现抗性的品种并不表现出同一种反应模式。由此初步判定,抗性产生的原因依品种不同而不同,这与过去相关研究揭示的直接与其授粉性能简单关联相去甚远。早晨9点至10点是水稻的抽穗扬花时间,如此时温度上升到33℃左右,杂交稻穗部的温度就会持续比气温高出2-3℃,这一趋势会延续到下午2-3点气温开始下降时为止,在这一时段,杂交稻穗部的温度会达到和超过(有时会大幅度超过)水稻的高温临界温度35℃,这可能是杂交水稻对高温敏感的一个重要原因。
据悉,研究小组将在2007年进一步验证该项研究成果。