水稻旱作条件下根系生长特性的研究

水稻生产是农业用水的大户，节水潜力最大；水稻根系作为农作物吸收水分 和养分的重要器官，又具有合成、运输和固定植株的作用，其生长与活性和地上 部的生长密切相关。针对当今举世关注的焦点问题——水资源的短缺，本试验 以籼型杂交中稻协优63（Xieyou63）及籼型常规中稻扬稻6号（YangdaoNo.6） 为供试材料，于1999—2000年连续两年在安徽农业大学试验农场标本园旱地和 设有遮雨设施的网室中进行盆栽和大田试验，运用植物生理学、生物化学、植 物学、植物解剖学及水稻栽培学的原理和方法，系统研究了在旱作条件下根系 生长发育特性及其与抗旱性的关系。 盆栽试验，水分处理分3个等级，即对照（CK）、轻度水分胁迫（T1）、重度 水分胁迫（T2）；设有分蘖期、拔节长穗期、抽穗灌浆期、乳熟期四个处理时期。 试验结果表明：轻度胁迫条件下，最有利于根系的生长，根系扎根深，各层分 布相对平均，中下层根占总根量的百分比较大，有利于对水分、养分的吸收； 根冠比增大，提高耐旱、抗旱能力。 大田试验采取覆膜旱作（PFM）、露地旱作（DC）、常规水作（TPC）3种处理 方式，试验表明，各生育时期白根占总根数的百分率均为旱作＞水作，单株不 定根总数分蘖期覆膜旱作的最多，露地旱作的与水作的相近，中后期覆膜旱作 的与水作的相近，露地旱作的最少。单株根系体积为水作＞覆膜旱作＞露地旱 作，单株根系干重前期覆膜旱作＞水作，后期两者相近，以露地旱作为最少。 单株最长根长前期旱作的略少于水作，但后期均大于水作处理。根系氧化力在 生育期内呈单峰曲线变化，其中以拔节长穗期为最高，且旱作水稻的根系氧化 了力明显高于水作。根系吸收总表面积和活跃吸收面积在拔节长穗前同步增大， 然后逐渐减小，且活跃吸收面积占总吸收面积的百分比为46％～50％，在前中期， 根系总吸收面积和活跃吸收面积水作o覆膜旱作n露地旱作，后期则覆膜旱作 ＞水作＞露地旱作。旱作水稻根系呼吸强度明显高于水作，此可能是导致旱作 水稻比水作水稻早衰严重的原因之一。中后期根系、叶片可溶性糖含量旱作高 于水作，有利于提高组织吸水、保水能力，是对干旱适应性的一种表现。根系 和叶片根系相对电解质渗透率，在分奠期和拔节初期，旱作与水作相差不大， 说明该时期对干旱有较强的适应和调节能力，中后期则明显高于水作，说羽干 旱时质膜受害重，耐旱能力差，缺水会导致减产。旱作水稻根系伤流强度在整 过生育期内呈双峰曲线，第一高峰出现在有效分菜末期，第二高峰出现在抽穗 期，抽穗后各处理的伤流强度下降，且在穗后第17天迅速降低。通过对根系各 段的解剖发现，旱作水稻削弱了根系的通气组织，增强了输导和贮藏组织。 通过测定地上部分和灌浆速率知，覆膜旱作叶片存活期长，在乳熟期仍能保 持较高的单株绿叶面积；籽粒灌浆高峰期旱作水稻比常规水作提前7天左右， 但持续灌浆时间短，籽粒达最大鲜重时间提前。旱作条件下不存在单纯生理上 的早衰，生育期较常规水作延长一周左右，且主要在营养生长期，旱作处理的 单株有效分蔡数、有效穗数较多，但山于水分胁迫导致功能叶片净光合速率下 降，其每穗总粒数、结实率、千粒重均低于常规水作，从最终产量看，覆。萨马 作处理与常规水作处理相差不大，不同旱作处理的产量变幅较大，表明覆膜哭 作对干旱有良好的适应性。