不同栽培措施对水稻根系形态生理和产量的影响

摘要

水稻是我国重要的粮食作物。随着社会的发展，人口不断增加、耕地面积的不断缩减，粮食单产增加的需求迫在眉睫。但是，单产的增加往往伴随着水肥投入的增加，而这会导致水肥利用效率偏低。如何实现水稻高产与资源高效协同发展，一直是学者们研究的重点问题。植物的根系是吸收、转运及合成物质的重要场所，它的形态和生理特征与地上部的构建密切相关。本研究以籼粳杂交稻甬优2640和常规粳稻武运粳24号为材料，设置了不施氮肥(0N)、当地常规栽培（对照）、增密减氮、精确灌溉、增施饼肥、土壤深翻和施蚯蚓粪等7种栽培措施处理，分析其对水稻产量及其构成因素、光合特性、氮肥吸收与利用效率和水稻根系形态生理的影响。
　　1.水稻群体生长发育特性
　　甬优2640的增密减氮、精确灌溉、增施饼肥、土壤深翻和施蚯蚓粪处理产量为10.69t hm-2、11.9t hm-2、12.69t hm-2、13.63t hm-2和11.18t hm-2，较当地常规增产11.2％-43.3％，武运粳24的增产幅度在8.67％-32.3％。增密减氮、精确灌溉、增施饼肥、土壤深翻和施蚯蚓粪处理与对照（当地常规）相比无效分蘖显著减少，花后的剑叶光合速率以及叶绿素含量显著增加。说明合理的综合栽培管理措施可以改善水稻的群体质量，利于水稻对水分养分的吸收利用，达到增产增效的目的。
　　2.水稻氮肥利用效率
　　与当地常规栽培相比，增密减氮、精确灌溉、增施饼肥、土壤深翻和施蚯蚓粪的水稻氮肥吸收利用率分别提高了15.6％、23.5％、52.9％、30.3％和46％，氮肥农学利用率分别提高了50.9％、122.1％、152.3％、114.8％和166.4％。精确灌溉和增施饼肥显著提高了抽穗至成熟期氮素转运量和运转率。表明栽培技术的优化，能够同时大幅提高水稻产量和养分吸收利用效率。
　　3.根系形态生理
　　根系是重要的养分吸收器官。与当地常规相比，增密减氮、精确灌溉、增施饼肥、土壤深翻和施蚯蚓粪处理的根系形态明显改善，单位面积根干重、单株根长和根直径显著增加。而且，根系的生理特性得到改善，单株根系氧化力升高，根系伤流强度变强，根系吸收表面积变大，根系伤流液中IAA、ABA和Z+ZR含量变多。这些指标表明适宜的栽培管理措施促进了根系生长，为高产打下重要基础。

目录

论文说明

摘要

1 引言

1．1 水稻栽培技术的发展

1．1．1 育秧及栽插方式

1．1．2 栽插密度

1．1．3 灌溉技术

1．1．4 氮肥施用

1．1．5 有机肥

1．2 栽培模式

1．3 水稻根系形态生理特征

1．4 存在问题、意义和技术路线图

1．4．1 存在问题

1．4．2 研究内容及意义

1．4．3 技术路线

2 材料与方法

2．1 试验地点与栽培情况

2．2 试验设计

2．3 取样与测定

2．3．1 茎蘖动态

2．3．2 干物重

2．3．3 叶片SPAD值和光合速率

2．3．4 根干重、根长以及根直径测定

2．3．5 根系氧化力与吸收表面积的测定

2．3．6 伤流强度和伤流液中激素的测定

2．3．7 根系中氮代谢酶活性测定

2．3．8 植株氮含量

2．3．9 考种与计产

2．4 数据处理

3 结果与分析

3．1 产量及其构成因素

3．2 农艺与生理特征

3．2．1 茎蘖动态及茎蘖成穗率

3．2．2 剑叶光合速率与SPAD值

3．2．3 根干重与根冠比

3．2．4 根长和根直径

3．2．5 根系氧化力

3．2．6 根系总吸收表面积和活跃收表面积

3．2．7 根系伤流量

3．2．8 根系伤流液中激素含量

3．2．9 根系中NR和GOGAT活性

3．3 养分利用效率与经济效益

3．3．1 氮素的吸收与积累

3．3．2 氮肥利用效率

3．3．3 氮素转运

3．3．4 经济效益

4 结论与讨论

4．1 讨论

4．1．1 不同栽培措施对群体生长发育和产量的影响

4．1．2 不同栽培措施对根系形态生理的影响

4．1．3 不同栽培措施对氮肥吸收利用的影响

4．2 结论

4．2．1 本研究主要结论

4．2．2 本研究创新点

4．2．3 本研究存在的问题与建议

参考文献

致谢

附录

声明