水稻根系建成对高产形成的模拟模型与调控决策研究Ⅱ.水稻根系生理参数与产量形成关系及其模拟模型研究

研究了水稻根系生理参数与产量形成之间的关系,结果表明齐穗期上位根的根表面积密度和活性表面积密度与叶片含氮量、每蔸有效穗数及水稻籽粒产量呈显著正相关;水稻产量与成熟期的根系活力也有较好的相关,与土壤生物量的关系品种间表现不一,并对水稻根系参数与产量形成的定量关系进行了讨论。     

水稻根系建成对高产形成的模拟模型与调控决策研究

研究了水稻根系生理参数与产量形成之间的关系,结果表明齐穗期上位根的极表面积密度和活性表面积密度与叶片含氮量,每蔸有效穗数及水稻籽粒产量呈显正相关,水稻产量与成熟期的根系活力也有较好的相关,与土壤生物量的关系品种间表现不一,并对水稻根系参数与产量形成的定量关系进行了讨论。     

水稻根系建成对高产形成的模拟模型与调控决策研究：I水稻 …

为建立水稻根系的模拟,对水稻根系形态建成参数与产量形成及地上部器官建成之间的关系进行了研究,结果表明齐穗期的上位根干重密度和上位根长密度与每蔸穗数、每蔸有效穗数及籽粒产量之间关系密切,根系参数与地上部叶干重、叶面积指数呈正相关,并建立了上位根重密度及根长密度与产量之间的回归方程。     

水稻根系建成对高产形成的模拟模型与调控决策研究──Ⅰ 水稻根系形态建成参数与产量形成关系的初步研究

为建立水稻根系的模拟,对水稻根系形态建成参数与产量形成及地上部器官建成之间的关系进行了研究,结果表明齐穗期的上位根干重密度和上位根长密度与每蔸穗数、每蔸有效穗数及籽粒产量之间关系密切,根系参数与地上部叶干重、叶面积指数呈正相关,并建立了上位根重密度及根长密度与产量之间的回归方程。     

水稻根系建成与产量及其构成关系的研究

 以汕优 6 3和两优培特为材料 ,在大田条件下 ,研究了水稻不同生育期不同层次的根系参数与产量形成之间的关系 ,结果表明 ,齐穗期上位根的根干重密度、根长密度、根表面积密度和根活性表面积密度与每蔸有效穗数及籽粒产量之间呈显著正相关 ,根长密度、根干重密度与每蔸穗数也呈显著正相关 ,品种间趋势一致。通过分析建立了水稻根系参数与产量之间的定量回归模型。     

不同播栽方式对水稻根系生长及产量形成的影响

为了揭示不同播栽方式对水稻根系生长动态的影响,以及水稻根系生长与产量形成之间的关系。以武运粳24号为供试材料,设置直播稻Ⅰ(2013年6月1日播种)、直播稻Ⅱ(2013年6月17日播种)、手栽秧、机插秧4个处理,对水稻根系性状及其与产量的关系进行研究。结果显示:机插秧的水稻产量最高,手栽秧其次,直播稻最低。不定根数、不定根总长度、根体积和根干质量水稻生育前期直播稻较大,生育中、后期手栽秧和机插秧的较大。水稻生育中、后期手栽秧和机插秧的水稻单茎根数和单茎总根长均显著高于直播稻。抽穗期和穗后20 d的水稻不定根数、不定根总长度、根体积、根干质量、单茎根数和单茎总根长与产量均呈正相关关系,说明生育中、后期水稻根量增加有利于水稻高产,手栽秧和机插秧更符合高产水稻根系生长特点。     

水稻单株产量与根系主要几何属性的定量关系

为揭示水稻单株产量与不同生育阶段根系主要几何属性的定量关系。以两优108(杂交籼稻)、86优8(杂交粳稻)和南粳43(常规粳稻)为材料,设施肥(N:每盆3.6 g;P2O5:每盆0.8 g;K2O:每盆3.6 g)与不施肥2个水平,共6个处理,采用塑料桶土培。在试验观测的基础上,建立回归模型及模型统计量,结果表明拔节期至灌浆末期水稻单株产量与单株总根长及单株总根表面积之间的定量关系以二次模型较好,分蘖初期至拔节期根系几何属性与单株产量关系则以三次模型拟合较好;单株产量与根系各参数相关分析结果表明单株总根长、总根表面积及总根体积的增加有利于提高产量。     

不同施肥水平和种植密度对水稻根部性状的影响

为了揭示不同施肥水平、种植密度处理对沈稻3号根部性状的影响程度,以沈稻3号为试材,采用二次回归正交旋转组合设计,在大田条件下研究了水稻不同生育期肥密条件与根系参数之间的关系。试验结果表明:拔节期、成熟期插秧穴距均与根体积密度和根干重密度均呈二次曲线关系;拔节期穗数与根体积密度(r=0.593**)、根干重密度(r=0.336*)、根活性表面积密度(r=0.462**)存在着显著或极显著的正相关,每穗粒数与根体积密度(r=-0.371*)、根活性表面积密度(r=-0.369*)存在着显著的负相关。齐穗期每穗粒数与根活性表面积密度(r=-0.449**)存在着极显著的负相关;成熟期穗数与根体积密度(r=0.631**)、根干重密度(r=0.441**)存在着极显著的正相关。因此,不同施肥水平和种植密度条件下,产量构成因素与沈稻3号根部性状间均存在着密切的直接关系。     

水稻不同层次根系的功能及对产量形成作用的研究

水稻地下部器官的生长和产量形成,与根系的功能,尤其与中、后期根系功能之间有密切关系。在水稻生育中、后期,根系发育日趋完善,整个根系可分为上层根(最上3个发根节位上的根)和下层根(自上而下第4发根节位以下所有节位的根)两大部分。这些不同层次根系发生的时间不同,着生部位不一,对产量形成的作用也不     

水稻根系育种的研究现状及展望

对水稻根系的研究方法、外界因素对根系的影响、水稻根构型与产量的关系、水稻根系育种研究存在的问题、水稻根系育种实践的展望等方面进行了综述,为今后深入研究水稻根系育种提供理论参考.     

我国超级稻根系特性及根际生态研究现状与趋势

以超级稻为代表的一批超高产水稻研发成功使水稻单产获得大幅度提高。较大的根系生物量、根重密度、根长、根长密度和根直径,根系偏向纵深分布且土壤深层根系生物量增大是超级稻根系生物学主要特征;高的单株根系氧化力、总吸收表面积、活跃吸收表面积、根系细胞分裂素(玉米素与玉米素核苷)含量是超级稻扩库增产的重要根系生理基础。生产中的施肥管理、水分管理、种植方式和根际土壤生态环境pH、氧、微生物、氮素形态等均可显著影响水稻根系的生长发育。通过适当的技术措施调控水稻根际生态环境向有利于水稻生长生理需求方向发展,以促进水稻根系健壮生长,实现水稻增产。水稻高产群体根系构型的形成与根际土壤生态因子匹配原理与调控,高产水稻地下根系、根际生态因子与地上群体的互作机制与调控路径,水稻根系定量化等方面是今后水稻根系深入研究的主要方向。     

水稻根系性状与地上部的相关及根系性状的遗传研究

 为开展水稻根系性状的育种提供理论依据和选择指标，本文对12个不同穗型水稻品种的根系形态特征与地上部关系及根系性状的遗传进行了研究。结果表明：根数、根重和根直径分别与地上部有关性状相关显著，可作为水稻育种中的根系选择指标。遗传分析显示，上述3个根系性状均为数量遗传，与细胞质基因无关。3个根系性状的遗传变异中，加性、显性和上位性都很重要。     

基于三维动态生长模型的水稻根系模拟

以水稻‘淦鑫688’‘两优培九’‘金优463’‘陆两优996’为试材,利用根箱栽培试验研究水稻不同生长时期根系的形态结构和分布与生理生态因子之间的相互关系;统计分析水稻根系的形态参数,量化其生物学意义和结构特征,基于水稻根系拓扑结构,提出了一种融合发根时间、发根位置、生长速率和生长方向的水稻根系三维动态生长模型。对模型模拟值与观测值进行相关性分析,纳什效率系数为0.811~0.899,均方根误差为0.121~0.135,平均偏差为0.125~0.137,表明模型的准确度较高。以水稻根系三维动态生长模型作为算法基础,利用Visual C++开发工具和OpenGL开放图形库构建了实现水稻根系三维生长可视化仿真系统。对水稻根系的不定根、一级枝根、二级枝根和三级枝根的拟合度和误差进行分析,结果显示,其平均模拟拟合度分别可达到89.36%、90.12%、90.86%和91.75%。     

水稻根系研究进展

总结了近20年水稻根系研究中形态建成规律、活力功能机理、根系与产量形成关系、环境因子对根系影响及根系性状遗传特性等内容，并依据水稻根系研究现状、结合作自己研究经验，对水稻根系理想形研究、根系与群体光合生产力关系的研究和水稻根系性状遗传育种改良研究。     

水稻根系与产量构成关系的研究

本文研究了早造水稻,采用不同施肥处理,3次重复的小区试验,探讨了水稻根系与产量构成的关系. 试验结果表明:不同施肥处理,产量差异极为显著,而重复之间没有明显差异,小区产量经多重测验,施氮、磷、钾肥区产量最高,不施肥区产量最低. 研究表明:小区产量高低与施肥有关外,还直接受到水稻根系发达程度所制约,从回归分析可看出对产量影响最大的是短根数、长根重,最小是伤流量. 研究还表明:在高温多雨的水田生态系统中,通过人控施肥调节、促进水稻根系发育,是夺取水稻高产措施之一.     

垄厢栽培对水稻根系及土壤肥力的影响

以中嘉早17(早稻季)和泰优390(晚稻季)为试验材料,2019年在湖南省浏阳市开展大田小区试验,探究3种栽培方式(垄作栽培、厢作栽培、平作栽培)对水稻根系特性、土壤肥力及水稻产量的影响。结果表明：相比平作,垄作栽培显著提高了晚稻孕穗期、齐穗期的根总长和根表面积,其中,孕穗期的根总长和根表面积分别显著提高49.43%、52.14%,齐穗期的根总长和根表面积分别提高46.13%、36.90%;厢作栽培降低了晚稻分蘖盛期的根总长和根表面积,分别显著降低33.75%、31.39%;垄作栽培提高了早、晚稻孕穗期、齐穗期的根系伤流量,其中,早稻孕穗期、齐穗期的根系伤流量分别显著提高73.31%、101.14%,晚稻孕穗期、齐穗期的根系伤流量分别显著提高92.81%、52.22%;与平作相比,垄作栽培显著提高早、晚季稻田土壤脲酶活性、0～20 cm土层中有机碳的含量以及晚稻季>5～20 cm土层中碳氮比值,厢作栽培显著降低了晚稻>5～10 cm土层中有机碳含量;相比平作栽培,垄作栽培增加了早、晚稻有效穗数与每穗总粒数,产量分别提高了30.20%和10.75%。综上,相比平作和厢作,垄作...     

两种生态条件下栽培密度对水稻根系形态的影响

以金优527、昌米011、9优418和合系39共4种不同类型水稻为材料,研究了在西昌和雅安2种不同生态条件下栽培密度对水稻根系形态的影响,分析了根系形态与产量的相关性.研究表明:生态条件、栽培密度对水稻根系形态各个指标的影响因水稻品种不同存在差异,西昌、雅安两地水稻产量和群体总根数、群体总根长、群体根干质量均呈正相关;西昌试验地与雅安试验地相比,水稻根系更发达,群体总根数平均多18.3%,群体总根长平均大13.8%,单茎根干质量平均高91.4%;水稻群体总根数、群体总根长、群体根干质量等群体根系形态性状对水稻产量起着决定作用,随着栽培密度增加,西昌和雅安水稻群体总根数、群体总根长、群体根干质量均增加.     

高产水稻群体根系空间分布数学模型的研究

本文探讨了高产水稻群体根系干重、体积、长度、总表面积和活性表面积密度的水平和垂直分布数学模型及与地上部空间结构的关系.研究中发现:根参数垂直方向的分布采用y=A+BLnZ,y=Ae~(B.Z),y=AZ~b拟合结果都比较好,但不同根参数在不同条件下有其最优的模型.根参数在水平方向上的分布应用y=A+Bsin(180/L)X的模型描述不仅精度高,而且还具有明确的农业意义.     

不同水分条件下水稻根系生长与产量变化关系研究

大田试验条件下设置常规水稻和覆草旱作水稻两个处理,研究不同水分条件下水稻根系生长对水稻产量的影响。结果表明:旱作水稻根冠比较常规水稻高23.2%。常规水稻最大根深为28cm,旱作水稻为35cm。水稻旱作后根系呼吸强度有明显增加。早造常规水稻断根后产量下降15%￣23%,而旱作水稻断1/4根产量增加约20%。晚造常规水稻断根处理之间产量没有显著性差异,而旱作水稻断3/4根处理产量较不断根处理下降20.4%。早造水稻断根不利于水稻贮存物质输出而有利用于净光合产物积累。断根后旱作水稻穗增重增加,而常规水稻断根后穗增重下降。晚造旱作水稻断根后贮存物质输出减少,断1/4根处理水稻净光合生产量有升高趋势,但断根过多则引起净光合生产量下降,最终导致穗增重下降。常规水稻断根后对贮存物质的输出影响不大,断1/4根水稻净光合生产量有升高趋势,但断根过多则导致净光合生产量的下降。     

水稻根系特征与地上部关系的研究初报

选用１２个不同穗型水稻品种为材料，对供试品种的根系特征与地上部性状关系进行了分析，研究初步表明：种子根特征受种子千粒重影响较大；每株不定根数与每株分蘖数和穗数呈显正相关。