根际氧浓度对水稻分蘖期养分吸收和根系形态的影响

以秀水09和春优84为材料,利用在线溶氧仪(氧气、氮气调节)设置4个氧浓度(低氧,0~1 mg/L;中氧,2.5~3.5 mg/L;高氧,>6 mg/L,即饱和溶解氧处理,在水稻生长过程中用充气泵连续向水体中充入空气;CK,常规水培,不进行氧调节),研究根际氧浓度对水稻幼苗生物量、养分吸收、积累以及根系形态的影响,探讨根际氧浓度变化情况下两个水稻品种幼苗养分吸收、积累和根系形态的差异。结果表明,与O₂浓度正常水平(对照)相比,中氧处理增加两个水稻品种幼苗根系、茎叶和总生物量。秀水09分别增加30.30%、32.96%和32.46%;春优84分别增加7.01%、1.77%和9.17%;高氧处理减少两个水稻品种幼苗根系、茎叶和总生物量,秀水09分别减少35.35%、15.62%和17.76%;春优84分别减少43.95%,18.92%和21.34%。低氧处理增加供试品种的根冠比。中氧处理增加两个水稻品种的N、P、K、Mn、Mg和Ca的吸收累积总量,低氧处理增加其Fe、Cu和Zn的吸收累积总量。中氧处理增加两个供试品种幼苗根系总根长、表面积、总根尖数和细根比例,降低幼苗粗根比例,有利于水稻幼苗对养分的吸收,使部分营养元素含量增加。同时,中氧处理对水稻幼苗生物量、养分吸收、积累、分配和根系形态的影响存在显著品种差异。     

施氮量对东北粳稻根系形态生理特征的影响

 以东北粳稻牡丹江27和牡丹江31为试验材料,研究了不同氮肥水平对东北粳稻根系形态和生理特性的影响。结果表明,在同一生育时期,随着氮肥用量的增加,水稻根数、根长、根粗、根体积和根干质量等指标也有所提高,根系的总吸收面积均也有所增加。三种氮肥水平下地上部干质量均随生育进程急剧增加,两品种的根干质量在孕穗期和抽穗期达最大值,抽穗期后根冠比降低,而地上部干物质量增大,单株根系伤流强度都随着抽穗后时间的推移先升高后降低,两品种根系α 萘胺氧化力分别在抽穗期和乳熟期达最大值,且根系氧化力在各时期的变幅随施氮量的提高逐渐变小。水稻在孕穗期的根数、根长、根粗、根干质量和根冠比与产量之间的相关性达到显著水平,各生育期根系的总吸收面积和比表面积均与产量呈正相关,且在乳熟期时相关系数最大。     

不同处理对水稻根系形态及机能的影响

为了探索水稻根系形态与机能的调控途径，设置施量、施肥法和还原性土壤等因素的试验，结果明确：（１）适量的ＮＰＫ肥料（１ｍ＾２施Ｎ１８ｇ、Ｐ４ｇ、Ｋ１８ｇ）于前期、中期分施，显著促进了根系形态发育，增强根系机能；（２）强还原性土壤环境严重抑制了根系，特别是抑制下层根系的生长，显著削弱极系机能；（３）稻谷产量与根系干重和根系机能呈极显著正相关。说明调节ＮＰＫ养分供应，改善土壤通气性，是培育形态发达、机能     

根系局部供氮对水稻根系形态的影响及其机理

 通过砂培试验，研究了水稻根系和地上部分（苗）对局部根系供应氮素的适应性变化。局部根系供应氮素对水稻根系形态，生物量及碳、氮分配有明显的影响。无论供氮量高低，供氮一侧均能诱导根系生长发育，表现为供氮一侧侧根长、根表面积、根系体积、根重等明显高于无氮侧，但是根系直径明显变细。供氮侧根系碳水化合物含量高于无氮侧；随供氮量的增加，碳水化合物含量相对减少。根据试验结果，认为局部供应氮素诱导根系生长发育的可能机理是无氮一侧根系的饥饿信号诱导地上部碳水化合物定向运输和分配到供氮侧的根系，从而促进该侧根系的生长发育。     

不同施氮水平对水稻根系生理特性的影响

以粳稻品种秋光和籼稻品种密阳23为试验材料,研究了不同施氮水平对不同类型水稻根系生理特性的影响。结果表明,较高的氮素水平促进根系生长,迅速提高水稻根干重,但同时降低根冠比。除生育前期外,籼稻根系吸收面积均大于粳稻根系吸收面积,籼粳稻比表面积比较接近。     

不同施氮水平对水稻根系生理特性的影响

以粳稻品种秋光和籼稻品种密阳23为试验材料，研究了不同施氮水平对不同类型水稻根系生理特性的影响。结果表明，较高的氮素水平促进根系生长，迅速提高水稻根干重，但同时降低根冠比。除生育前期外，籼稻根系吸收面积均大于粳稻根系吸收面积，籼粳稻比表面积比较接近。     

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。     

氮素供应形态对水稻根系形态和磷吸收的影响

 采用水培方法,研究了缺磷条件下不同形态氮（NH₄⁺、NO^₃-和NH₄NO₃）下的水稻根系形态性状,以及它们产生的后效应对磷吸收的影响。结果表明,在氮素供应充足但磷饥饿胁迫的状况下,氮素形态对根系的影响仍然十分显著。与单一的铵营养相比,铵硝混合营养增加了根长和根系的表面积、根系的密度以及磷的总吸收量;与单一的铵或硝营养相比,铵硝混合营养可增加吸收的磷从根系向地上部的运输。因此,铵硝混合营养改善低磷胁迫下水稻对磷的吸收和转运,其部分原因与氮素形态与根系形态发生有关。     

不同供氮模式对水稻根系形态及生理特征的影响

【目的】为明确氮素优化管理模式(OPTs)下水稻根系形态和生理特征及其与氮素吸收和产量形成的关系。【方法】以镇稻11为材料,采用营养液培养,通过三种氮素供应模式分别模拟农民习惯施肥(FFP)、高效施肥(HE)及高产高效施肥(HEHY),研究了不同供氮模式对水稻主要生育期生物量和氮素累积、根系形态和生理特征以及产量形成的影响。【结果】与FFP相比,HE和HEHY(OPTs)通过提高每穗粒数、结实率和千粒重而使水稻籽粒产量分别增加5.7%和16.0%。与FFP相比,OPTs增加了生育期内水稻根系生物量、根系长度、根系总表面积、根系体积以及单个分蘖不定根数目,并提高了灌浆期根系活力、根系氮素同化能力以及叶片光合速率。相关分析表明,开花期根系生物量、总表面积、根体积、单个分蘖平均不定根数目、伤流液流速和谷氨酰胺合成酶活性均与总氮素累积量及产量显著正相关。【结论】因此,OPTs通过养分调控,可促进水稻根系的生长、优化根系形态结构,并能维持水稻生育后期较高的根系活力,从而促进了水稻对氮素的累积以及产量的形成。     

不同供氮形态下水稻苗期磷吸收累积与根系形态的关系

【目的】植物根系形态对于适应低磷胁迫具有一定的可塑性,对提高磷的吸收利用具有重要意义。因此,本研究以长江中下游地区主推的102个水稻品种为供试材料,研究根系形态与水稻幼苗磷吸收利用的相关性。【方法】采用国际水稻所营养液培养方法,研究在NH_4^+-N和NO_3^--N供应条件下苗期植株生物量、磷含量和磷素累积量及其与根系形态指标的相关性。【结果】研究结果表明,在相同供氮水平(40 mg/L)下,供应NH_4^+-N时,水稻苗期平均生物量为67.87 mg/株,比供应NO_3^--N时高4.27 mg/株;水稻苗期平均磷含量为0.49%,比供应NO_3^--N时高0.10%;水稻苗期平均磷累积量为0.37 mg/株,比供应NO_3^--N时高0.10 mg/株。在NH_4^+-N条件下,水稻根系形态指标变异系数呈现根尖数>总根长>分支数>总根面积>交叉数>总根体积>平均根系直径的规律;在NO_3^--N条件下,水稻根系形态指标变异系数呈现根尖数>分枝数>总根长>总根面积>交叉数>总根体积>平均根系直径的趋势。在NH_4^+-N条件下,总根长、总根面积、分枝数、交叉数四个形态指标与植株生物量、磷含量、磷累积相关最为显著(P<0.01),而在NO_3^--N培养下,总根长、总根面积、根尖数、交叉数与植株生物量及磷素吸收累积指标相关性最为显著(P<0.01)。【结论】供应氨态氮,水稻营养指标与根系形态指标的相关性更高。水稻苗期根系总根长、总根面积、交叉数可作为水稻磷高效评价的重要指标。     

水分胁迫和供氮形态耦合作用下分蘖期水稻的光合速率、水分与氮素利用

采用室内营养液培养及PEG模拟水分胁迫的方法,在3种供氮形态\[NH4+、NO3-、NH4+/NO3-(质量比)为50∶50\]下,主要研究分蘖期水稻在非水分胁迫及水分胁迫条件下的氮素利用效率及对不同形态氮素的消耗。在非水分胁迫条件下,分蘖期水稻在NH4+/NO3-为50∶50时生物量增量最大;而在水分胁迫条件下,单一供NH4+ N营养的水稻生物量增量最大。在两种水分条件下,当NH4+/NO3-为50∶50时,分蘖期水稻对营养液中NO3- N的消耗量明显大于NH4+ N;此外,在两种水分条件下,均以单一供NH4+ N营养水稻的光合速率、氮素利用率和水分利用率最高。     

不同淹水时间对分蘖期中稻生育动态及产量的影响

通过盆栽定植试验,研究了中稻(徽两优6号、两优1128)在分蘖末期受不同淹水时间胁迫后生长发育和生理特性的动态变化,并同时考察了其产量结构。结果表明,淹水胁迫下,两个品种水稻生育期推迟,始穗到齐穗历时增加,且随淹水时间的增加而延长;淹水后短期内植株株高降低,但成熟前7 d时淹水2 d、4 d的处理株高反而略高于对照;植株绿叶数、绿叶面积、根长、根表面积、根体积、根系活力和相对叶绿素含量(SPAD值)均随淹水胁迫加重而显著减少(淹水2 d处理植株根系活力升高);但经过恢复生长,淹水胁迫后20 d,各淹水处理SPAD值已和对照非常接近,并且一直保持到成熟前7 d,其他各指标数值在轻度淹水胁迫(淹水2 d和4 d)下和对照接近而无显著差异,重度淹水胁迫(淹水6 d、8 d和12 d)下和对照差距缩小,成熟前7 d,由于淹水胁迫早衰严重而差距重新拉大;两个水稻品种减产幅度均随淹水时间的延长而加剧,淹水6 d处理的产量已经降至对照的50%左右,产量下降的原因是总粒数减少、空秕粒数增加和结实率降低等因素综合作用的结果。     

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73和H优518产量形成和根系形态生理的影响及其差异。结果 两年的重复试验结果表明,与常规灌溉相比,在轻度水分胁迫下,旱优73的产量及其构成因素无显著变化,H优518的产量在两年内平均减少了25.6%,每穗粒数、结实率、千粒重也显著降低;在重度水分胁迫下,两品种产量及其构成因素均显著降低,其中,旱优73的产量两年内平均减少了28.8%,H优518产量减少了46.1%。与常     

杂交中稻分蘖期干旱对产量的影响及其缓解技术研究

以杂交中籼迟熟组合宜香优300和川谷优642为材料,在海南陵水旱季大田条件下,研究了分蘖期干旱处理对中籼迟熟杂交稻产量的影响及其缓解技术。结果表明,干旱会造成水稻减产,主要原因是有效穗数和穗粒数显著降低;干旱期间平均田间持水量可作为预测产量损失度的依据;分蘖期干旱处理下,稻谷产量随着施氮量和移栽密度的增加而增加,适当提高本田施氮水平和移栽密度,可显著降低分蘖期干旱的产量损失度。     

根际溶氧量与氮素形态对水稻根系特征及氮素积累的影响

 为研究根际溶氧量和氮素形态对水稻根系生长及对氮素利用的影响,设计了两个试验：1)分别以铵硝混合营养（NH4NO3）和全铵营养[(NH4)2SO4]为氮源,在营养液中将杂交籼稻国稻1号和常规粳稻秀水09培养6周,在第4周和第6周时取样测定植株的生物量和氮素含量;2) 将上述铵硝混合营养下培养4周的国稻1号水稻植株,以分根培养的方式进行不同溶氧量处理,测定水稻生物量、根系形态和氮积累量的差异。结果表明: 1）根际溶氧量较低时(溶氧量0~1.0 mg/L),铵硝混合营养比单一的铵态氮营养显著提高植株的生物量,国稻1号生物量增加69%,秀水09增加41%;铵硝混合营养显著提高了水稻的根系数量、最长根长、根干质量和根系活力以及植株的氮积累量,国稻1号的地下部和地上部氮积累量分别提高60%和52%,秀水09则分别提高了41%和33%。2) 分根实验中,铵硝混合培养的国稻1号,其增氧(溶氧量8.0~9.0 mg/L)处理的根系生物量增加21.6%, 根系数量、最长根长和根体积分别增加27%、14%和10%,而氮积累量提高了11%。增氧和铵硝混合营养均对促进水稻根系生长和氮素积累具有正互作效应。     

行株距配置对水稻茎秆形态生理与群体生态的影响

以籼稻品种丰优香占和粳稻品种武运粳7号为材料,研究了不同行株距配置对茎秆形态生理与群体生态的影响。结果表明,中等行距（30.0 cm×13.3 cm）处理的产量最高,窄行距产量最低,差异显著(P<0.05)。中等行距配置较宽、窄行距处理显著减少了节间长度,增加了节间粗度、茎壁厚度及维管束数目,植株抗折力得到明显的提高,差异达显著水平(P<0.05);中等行距处理下水稻茎秆在齐穗期和灌浆后期单位长度节间干物质含量及灌浆期干物质转运量最大。此外,中等行距配置群体具有适宜的叶面积指数和较高的剑叶光合速率;不同行距配置群体内部CO2浓度、光照强度、温度和湿度等微气象因子具有一定差异,中等行距配置具有良好的群体微气象环境。阐述了适当扩大行距是水稻高产的必备条件。