水稻根系生长发育特性及其与产量形成的关系

根系是植物与土壤进行物质交换和信息交流的桥梁,对植物的生长和发育具有至关重要的作用。水稻根系的状况直接影响着地上部分的生长发育以及产量的形成,是制约着高产水稻产量潜力进一步发挥的关键因素。本文从根系形态建成、活力功能、分子遗传几个角度对水稻根系的形态分布、营养元素吸收、物质合成和分泌等特性及其与产量形成的关系进行了综述,试图为促进根系研究,通过调控根系的生长发育来提高水稻产量提供参考。     

不同去根处理对夏玉米根系形态及产量的影响

以玉米杂交种郑单958为材料,研究在7.5万株/hm~2条件下大喇叭口期、吐丝期去根处理对植株根系形态及产量的影响。结果表明,吐丝期去根处理的植株穗粒数、千粒重和产量较不去根处理的植株分别提高8.70%、4.74%和1.98%;大喇叭口期去根处理的植侏分别降低16.53%、10.29%和2.74%。吐丝期去根处理的植株地上部总干物重和分配至果穗中的干物质比例最高,较对照分别增加0.72%和4.96%。两种去根处理显著增加0~10 cm土层内的根系长度,尤其增加0.5~1.0 mm毛细根的数量,利于对耕层水分和营养的吸收。大喇叭口期去根处理增加各土层内的根系表面积和根体积,吐丝期去根处理增加0~10 cm土层内的根系表面积和根体积。密植高产玉米群体存在根系冗余,在玉米吐丝期适当去根处理对玉米产量的提高具有促进作用。     

强化栽培条件下水稻的根系特征及其与产量形成的关系

以协优527为材料，研究了强化栽培条件下水稻的根系特征及其与产量形成的关系。结果表明，与常规栽培相比，强化栽培能明显增加从分蘖至成熟各生育时期的单株根系干重，降低齐穗后根系中可溶性糖含量，提高生育后期根系的生理活性及磷含量，特别是在籽粒灌浆结实的关键时期，SRI栽培的根系伤流强度明显高于接常规栽培。因此，强化栽培可以延缓后期根系及叶片衰老，提高结实率及千粒重，进而提高产量。     

红麻品种叶片形态,生理特性与产量关系研究

采用随机区组设计，四次重复，对１０个红麻品种的四个生育期进行叶片形态，生理特性与产量关系的研究。结果表明，叶柄长度在苗期和旺长期与干皮产量极显著负相关，叶脉韧木比与收获时茎皮骨比在旺长期呈极显著正相关，硝酸还原酶活性在苗期和纤维成熟期与干皮产量显著正相关。高产品种有一个合理的叶面积发展程序，并表现出单株地数多，叶柄短，叶内栅栏海绵比大，叶脉韧木比大，净同化率高，叶绿素含量高，硝酸还原活性强。     

大豆生殖生长期根系形态性状与产量关系研究

以稳定的大豆新品系进行连续2年的生殖生长期根系形态性状的比较研究.结果表明,生殖生长期根系形态性状存在较明显的基因型差异,尤其在R5期后,产量较高的海-560的根系生物量、根体积和根长均大于观-009;施肥有效地促进根系生长,降水较多的年份土壤中的根系密度较高,施肥增强这种趋势,尤以0～30 cm内的土层显著;根系性状与产量间存在显著的相关关系,其中根长与产量的关系更为密切.在雨养农业中,选育根系强大的品种,并根据气候变化因地制宜的科学施肥,协调水肥关系,提高水分及养分利用率,对于提高作物产量是十分必要的.     

渍涝对不同耐性花生品种根系形态特征及解剖结构的影响

为解析渍涝对花生根系形态特征的影响,以耐性品种湘花2008与敏感品种中花4号根系为研究材料,在自制根架系统内进行盆栽培养,于幼苗期分别进行0、3、6、9、12 d渍涝胁迫处理,通过根系的鲜（干）重以及显微和超微结构研究不同耐性花生品种根系形态特征的差异。结果表明,渍涝胁迫下中花4号根系受影响较大,随着淹水天数延长,根系颜色加深,臭味加重,而湘花2008仅根系中、上部根色变黄,臭味较轻,湘花2008根系鲜重耐渍系数高于中花4号。湘花2008出现了通气组织,且随着淹水时间增加,通气组织数量增加、横截面积加大;主根中段木质部基本保持正常,导管大体呈射线状分布。而中花4号未形成明显的通气组织,木质部和导管呈不规则分布。湘花2008主根细胞内的细胞核、线粒体虽受到影响,但仍能维持细胞活动,保持根系生长状态。中花4号细胞器受渍涝胁迫较敏感,加速衰老死亡。综上认为,渍涝胁迫下湘花2008根色和根味受影响较小,主根出现了通气组织,主根中段木质部与细胞中的细胞核、线粒体基本正常。而中花4号根色和根味受影响较重,未形成明显的通气组织,主根中段木质部和导管呈不规则分布,主根中段细胞中的细胞质溶解,线粒体异常...     

稻田增氧对水稻根系形态生理特征的影响

以甬优1540和春优927为试验材料,于2020年开展田间试验,研究了稻田增氧对水稻根系形态与生理特征的影响。结果表明,与CF处理（常淹灌溉）相比,OP处理（稻田增氧）可显著提高水稻产量7.6%～8.7%;同时改善了水稻根系形态与生理特征。主要表现为：提高了齐穗期与灌浆期水稻的根质量与根长密度、增加了根系吸收表面积与活跃吸收表面积;增强了灌浆期水稻的根系氧化力、根系伤流液强度,提高了根系伤流液中的玉米素与玉米素核苷含量。同时,OP处理还改善了地上部植株生理活性,提高了灌浆期水稻剑叶净光合速率以及籽粒中蔗糖合成酶与腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶活性。以上结果说明,稻田增氧可以改善水稻根系形态与生理特征,促进根-冠生长发育,进而提高水稻产量。     

红麻品种叶片形态、生理特性与产量关系研究

采用随机区组设计、四次重复，对10个红麻品种的四个生育期进行叶片形态、生理特性与产量关系的研究。结果表明，叶柄长度在苗期和旺长期与干皮产量极显著负相关，叶脉韧木比与收获时茎皮骨比在旺长期呈极显著正相关，硝酸还原酶活性在苗期和纤维成熟期与子皮产量呈显著正相关。高产品种有一个合理的叶面积发展程序，并表现出单株绿叶数多、叶柄短、叶肉栅栏海绵比大、叶脉韧木比大，净同化率高，叶绿素含量高，硝酸还原酶活性强。     

水分胁迫对节水抗旱稻产量形成和根系形态生理特性的影响

[目的]探究节水抗旱稻组合旱优73在不同灌溉条件下产量形成特点及其根系形态生理的变化情况.[方法]以节水抗旱稻旱优73和高产水稻H优518为材料,通过根管试验设置三种水分处理(常规灌溉、轻度水分胁迫、重度水分胁迫),调查株高、分蘖、根系形态特征和生理特性以及产量构成因素,分析性状之间的关系,探究不同程度水分胁迫对旱优7...     

大豆不同生殖生长期干旱胁迫条件下施磷对根系形态性状的影响

磷素(P)是提高植物抗水分胁迫能力的重要因子.选取大豆(Glycinemax L. Merrill)品种东农434进行盆栽试验,分别在大豆R1期(初花期)和R4期(盛荚期)进行干旱胁迫处理,解析P在干旱胁迫条件下对根系性状和产量的影响.试验设置4个施P水平,即0、7.3、14.6和29.2 mgkg-1.3个水份处理,即(1)全生育期维持田间持水量(FWC)的65%～75%为对照;(2)R1期控水为FWC的30%～40%;(3)R4期控水为FWC的30%～40%.结果表明,两个时期的干旱胁迫均显著影响根系性状,降低产量,且R4期比R1期严重.磷素营养显著改善干旱胁迫所引起的不利影响,增加根干重、根长、根表面积,进而减少大豆产量的损失.     

高产高粱的形态与生理特性研究

对辽宁省内6个不同产量水平高粱杂交种形态与生理指标进行比较研究。结果表明:开花期高产高粱杂交种的株高在181~203 cm,叶面积6 641~7 264 cm2,SPAD值(叶绿素)57~58,叶片净光合速率20~24μmolCO2.m-2.S-1,气孔导度0.28~0.29μmolH2O.m-2.S-1,高粱植株上部1~2叶叶角值40~46,°高粱植株150 cm处透光率较好,达65%~69%。     

高产高梁的形态与生理特性研究

对辽宁省内6个不同产量水平高粱杂交种形态与生理指标进行比较研究.结果表明开花期高产高粱杂交种的株高在181～203 cm,叶面积6 641～7 264 cm2,SPAD值(叶绿素)57～58,叶片净光合速率20～24 μmolCO2·m-2·S-1,气孔导度0.28～0.29 μmolH2O·m-2·S-1,高粱植株上部1～2叶叶角值40～46°,高粱植株150 cm处透光率较好,达65%～69%.     

增温对玉米冠根形态、生长发育和产量的影响

采用盆栽试验,研究全生育期梯度增温对玉米冠根形态、生长和产量的影响。结果表明,随着温度升高,玉米总根层数、总根条数、根总干重、根长度、根表面积、根体积和根冠比显著降低,且升温越高,降幅越大。增温2℃,玉米轴根的根干重、根长度、根表面积和根体积比CK降低26.30%、26.67%、26.85%和23.67%;增温4℃分别比CK降低42.62%、44.28%、52.60%和46.34%。增温对玉米侧根长度、根表面积和根体积的影响大于轴根;温度每升高1℃,玉米生物量和子粒产量平均减少5.17%和16.15%。根量多、根长度长、根表面积大的品种(ZD958)对温度升高的适应能力更强。     

密度对不同株型的玉米农艺、根系性状及产量的影响

Density is the key factor of maize high-yield cultivation.Effects of planting density on agricultural characters,root system characters and yield were studied using different maize plant type semi-compact maize Jinhai 5,compact maize Zhengdan 958.The result showed that with the increasing of density,plant height was increased,stem diameter and ear diameter was decreased,ear was shorten,rare top length,No.of ear nod,ear height was increased,brace root number and total root number was decreased,the rate of root dry weight was increased within farming layers,population dry matter accumulation was increased and plant dry matter accumulation presented the opposite trend,ear linage,kernels per ear,100-kernels weight,double-ear rate,plant yield was decreased,yield was increased and decreased successively.The relation between yield and density of Jinhai 5 was Y=-625.67x²+9 044.5x-18 530,optimal plant density was 7.0×10⁴-7.5×10⁴ plants/ha,the relation between yield and density of Zhengdan 958 was Y=-375.67x²+6 410x-13 043,optimal plant density was 8.5×10⁴-9.0×10⁴ plants/ha.Analysis revealed the number of brace roots and total roots could be used as an indicator for plant dry weight and yield.     

不同结瘤品种与根系分隔对大豆光合特性、生物量及产量的影响

采用根系分隔盆栽试验,研究了强结瘤(NTS1007)和弱结瘤(南豆12)大豆品种在3种不同根系分隔方式(B1,B2,B3)下大豆的光合特性、农艺性状、生物量及产量的变化规律。结果表明:相对于弱结瘤处理,强结瘤品种可提高大豆的净光合速率,且在R1期达到最大值,比弱结瘤增加了13.17%。随着生育时期的推移,强结瘤品种较弱结瘤品种增加大豆生物量,增幅呈先减少后增加的趋势,从V3期30.95%减小到R1期1.27%,在R4期增长到23.36%。相对于强结瘤品种,弱结瘤品种可降低大豆株高,在V3、R1、R4期下分别降低了18.68%、40.90%、21.65%;增加大豆单株粒数、百粒重与籽粒产量,分别增加87.03%、14.88%、55.94%。不同根系分隔方式下,尼龙网分隔有利于改善大豆的农艺性状。在V3、R1、R4期,尼龙网分隔较完全分隔株高分别降低了17.05%、9.74%、5.51%;在R1、R4期下,尼龙网较不分隔处理茎粗分别增加了4.85%、9.78%。大豆净光合速率在V3、R1、R4期均为尼龙网分隔最高,在V3、R1、R4期较完全分隔高14.67%、2.82%、24.00%。大豆根与茎的生物量在V3期尼龙网分隔最高,较不分隔分别高40.00%、6.06%,在R1、R4期下完全分隔最高,较尼龙网分隔分别高16.45%、8.59%。叶与荚的生物量在V3期以完全分隔最高,较尼龙网高17.14%;在R1、R4期下均以不分隔最高,与尼龙网分隔相比分别高10.55%、11.01%。不同根系分隔方式对大豆的产量有显著影响,大豆百粒重与籽粒产量均为不分隔尼龙网分隔完全分隔,不分隔下大豆百粒重与产量较完全分隔分别高11.22%、25.45%。     

玉米不同品种根系分布和干物质

对四个不同类型的玉米品种的根系分布动态及其干物质积累进行了研究。结果表明:玉米的根系分布具有相似的规律,在土壤中的垂直分布:在0～40cm耕层占总根量的50%～60%,41～70cm占25%～30%,71cm以下深层相对较少;在土壤中的水平分布:以株为中心由里向外逐渐减少,1/4行距处为40%～45%,1/2株距处为25%～30%,1/2行距处为20%～25%;但不同类型玉米品种也各有特点,掖单22的根系相对比较集中,可以减少行距和株距,增加密度;豫玉22根系分布比较分散,利于充分利用水肥条件,具有较强的抗旱性;登海9号和农大108根系垂直分布比较集中,水平分布均匀,根系在后期比较强壮,必须提供足够的水肥,并适当延长生长期,才能发挥其潜力。     

玉米不同品种根系分布和干物质积累的动态变化研究

对四个不同类型的玉米品种的根系分布动态及其干物质积累进行了研究.结果表明:玉米的根系分布具有相似的规律,在土壤中的垂直分布:在0～40 cm耕层占总根量的50%～60%,41～70 cm占25%～30%,71 cm以下深层相对较少;在土壤中的水平分布:以株为中心由里向外逐渐减少,1/4行距处为40%～45%,1/2株距处为25%～30%,1/2行距处为20%～25%;但不同类型玉米品种也各有特点,掖单22的根系相对比较集中,可以减少行距和株距,增加密度;豫玉22根系分布比较分散,利于充分利用水肥条件,具有     

模拟根层障碍条件下不同深度玉米根系与产量的关系研究

在池栽条件下采用模拟根层障碍的方法,研究不同深度根系与玉米生长和产量的关系。结果表明,根层阻隔显著降低玉米根系的生物量、总根长和根表面积,各处理光合生产能力和子粒产量显著低于无阻隔(对照);随着阻隔层的下移,根系和冠层各指标和产量受到的影响逐渐变小,0~20、21~40、41~60、61~80、80 cm以下各层根系对产量的相对贡献率分别为52%、11%、7%、12%、19%。20 cm耕层以下根系对产量的贡献达48%,其中60cm以下土层内根系对产量的贡献达31%,说明深层根系虽然生物量占总生物量比例很小,但其在花粒期对深层水肥的吸收利用对产量形成具有重要作用。     

耕作方式对玉米生长发育、根分布及产量形成的影响

以郑单958为试验材料,大田条件下通过传统耕作（CK）、隔行深松（T1）和行行深松（T2）研究耕作方式对春玉米根系空间分布与地上部生长发育和产量的影响。与CK相比,T1、T2处理根总量较大,根系空间分布合理,利于根系吸收深层土壤的水分及养分;叶面积在前期T1、T2处理优势不明显,生长中后期叶面积指数均高于CK;深松处理（T1、T2）的单株干物质积累量增加,最大干物质积累速率加快,达到最大干物质积累速率的日期（T_max）推迟,干物质积累速率最大时的生长量（W_max）增大,生长活跃天数（p）延长,单株干物质积累潜力（Dwp）明显升高。深松处理明显增加玉米产量,T1、T2处理较CK产量分别提高4.72%和5.46%。深松增产的主要因素在于千粒重的提高,两个深松处理（T1、T2）之间产量未达到显著差异;相对于T2处理,T1处理节约动力、经济效益较高。