超級稻根系形態(tài)生理及其與產(chǎn)量形成的關系.pdf

1、我國超級稻育種在世界上處于領先地位，目前已育成一大批在生產(chǎn)上大面積推廣的超級稻品種。這些品種對提高我國水稻綜合生產(chǎn)能力，保障糧食安全具有重要的戰(zhàn)略意義。根系既是植物水分和養(yǎng)分吸收的主要器官，又是多種激素、有機酸、氨基酸合成的重要場所。超級稻根系形態(tài)生理對地上部的生長發(fā)育、產(chǎn)量形成有著重要的作用。但對于超級稻根系形態(tài)生理及其與產(chǎn)量形成關系的研究，報道較少。本研究以代表性超級稻品種為材料，對其在不同生育期與不同肥料處理下根系形態(tài)生理特征的變

2、化進行了研究。主要結(jié)果如下：
　?、乓?個超級稻品種兩優(yōu)培九（兩系雜交秈稻）和揚粳4038（粳稻）及2個常規(guī)高產(chǎn)品種揚稻6號（秈稻）和揚輻粳8號（粳稻）為材料，種植于水培池。觀察了不同生育期超級稻根系形態(tài)生理及其與產(chǎn)量形成的關系。結(jié)果表明:與常規(guī)高產(chǎn)品種相比，超級稻品種具有強大的產(chǎn)量潛力，其高產(chǎn)潛力主要得益于較多的每穗穎花數(shù)與較大的總庫容量（單位地面積穎花量）。超級稻品種在整個生育期強大的根系和地上部生物量、生育早中期較高的單株根

3、系氧化力、根系總吸收表面積與根系活躍吸收表面積、根系中玉米素(Z)與玉米素核苷(ZR)含量以及生育早期根尖細胞中較多的細胞器是其產(chǎn)量庫容大和產(chǎn)量高的重要原因。超級稻根量大主要是其根數(shù)多，而地上部生物量大主要得益于較高的葉面積指數(shù)。超級稻存在著結(jié)實率較低的問題，這可能與其灌漿期根系活性下降快有關。提高超級稻灌漿期根系活性，是提高其結(jié)實率、促進其產(chǎn)量進一步提高的重要途徑。
　?、埔?個超級稻品種兩優(yōu)培九（兩系雜交秈稻）和揚粳4038（

4、粳稻）及2個常規(guī)高產(chǎn)品種揚稻6號（秈稻）和揚輻粳8號（粳稻）為材料，種植于水培池。抽穗至成熟設置5個處理：T1:高磷（標準營養(yǎng)液中磷元素含量提高30％）；T2:低磷（標準營養(yǎng)液中磷元素含量降低30％）；T3:高鉀（標準營養(yǎng)液將鉀元素含量提高30％）；T4:低鉀（標準營養(yǎng)液將鉀元素含量降低30％）；CK:對照（標準營養(yǎng)液）。研究了灌漿期不同磷、鉀供給水平下超級稻根系形態(tài)生理與產(chǎn)量形成的關系。結(jié)果表明:灌漿期較高的磷、鉀供給水平可提高產(chǎn)量，

5、并使得劍葉的光合速率、根系氧化力、根系總吸收表面積與根系活躍吸收表面積以及根系中玉米素(Z)與玉米素核苷(ZR)含量、根干重、地上部干物質(zhì)重和根-冠比呈上升的趨勢;而降低磷、鉀供給水平則表現(xiàn)出相反的趨勢。說明通過灌漿期合理的磷、鉀肥調(diào)控，可以有效緩解超級稻根系與地上部衰老，改善根冠生長，提高結(jié)實率，進而發(fā)揮超級稻巨大的產(chǎn)量潛力。
　?、且?個超級稻品種兩優(yōu)培九（兩系雜交秈稻）和淮稻9號（粳稻）及2個常規(guī)高產(chǎn)品種汕優(yōu)63（三系雜交秈

6、稻）和鎮(zhèn)稻88（粳稻）為材料，種植于大田。全生育期設置3種不同氮肥處理：T0（未施氮）:全生育期不施氮肥；T1（中氮）:全生育期施氮秈稻為210 kg hm-2，粳稻為240 kg hm-2；T2(高氮):全生育期施氮秈稻為300 kg hm-2，粳稻為360 kg hm-2，研究了不同氮肥處理下超級稻根系形態(tài)生理與產(chǎn)量形成的關系。結(jié)果表明:兩個超級稻品種的產(chǎn)量、灌漿期劍葉的光合速率、根系氧化力、根系總吸收表面積與根系活躍吸收表面積以及

7、根系中玉米素(Z)與玉米素核苷(ZR)含量、根干重、地上部干物質(zhì)重和根-冠比均隨著施氮量的增加而增加;兩個常規(guī)高產(chǎn)品種施氮量在0N至中氮水平下，產(chǎn)量、灌漿期劍葉的光合速率、根系氧化力、根系總吸收表面積與根系活躍吸收表面積以及根系中玉米素(Z)與玉米素核苷(ZR)含量、根干重、地上部干物質(zhì)重和根-冠比等隨施氮量的增加而增加，當施氮量繼續(xù)增加至高氮水平時，這些根系形態(tài)與生理指標均顯著降低。說明通過合理的氮肥運籌，有望協(xié)調(diào)超級稻根冠生長，發(fā)揮