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《2016年全国青年作物栽培与生理学术研讨会论文集》 2016年
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基于土壤原位剖面的根系动态生长特征的研究

刘科  何爱斌  许炜  闫浩亮  卢碧林  田小海  张运波  
【摘要】:【研究背景】自我国农业部1996年启动了"中国超级水稻育种"计划,目前己育成118个在生产上推广应用的超级稻品种,超级杂交稻的代表品种两优培九、Y两优1号、Y两优2号、Y两优900和超优千号先后突破了百亩平均亩产700、800、900、1000和1067公斤的不断跨越。这五期的超级杂交稻实现了产量潜力的大跨越,但产量潜力是如何形成的,在超级杂交稻生长发育过程中地上部分和地下部分如何协调,同时在超高产育种进程中根系发育的特征发生了哪些变化,根系发育特征的变化对产量形成有何贡献,这些问题在生产上还不明确。通过对超级杂交稻根系发育特征的研究可进一步解析超级稻产量形成的生理生态机制,明确不同时期品种产量提高的内在机理,为超级杂交稻高产高效栽培提供理论和技术支撑;【材料与方法】试验于2015-2016年连续两年在湖北省荆州市华中农高区进行,田间试验采用裂区试验设计,以氮肥处理为主区,设置0 kg/hm~2(N1)、210kg/hm~2(N2)、300 kg/hm~2(N3)、390(N4)kg/hm~2四个氮肥处理;副区为两优培九(V1)、Y两优1号(V2)、Y两优2号(V3)、Y两优900(V4)和超优千号(V5)五个超级杂交稻品种。使用CI-600植物根系生长监测系统观在移栽后20d、30d、40d、50d、60d和70d时对水稻根系0-10cm、10-20cm和20-30cm不同土层深度根系进行扫描,并对图片处理得出根数、总根长、根体积、根直径、根表面积等根系特征数据;【结果与分析】氮肥和品种对产量影响显著,品种和氮肥之间互作效应明显,在较低氮肥水平下,施氮量和产量呈正相关,高氮水平会增加每穗颖花数,但造成结实率的下降,其中V5在N4处理下比N1处理下结实率下降11.1%。随着施氮量的增加,各超级杂交稻品种的根长、根数、根体积和根表面积都显著增加,且在N3处理下达到最大值,特别是V4和V5的根长、根数、根体积和根表面积显著高于其他品种,在生育前期V4和V5发根快,中期根系量显著高于其他超级杂交稻品种,齐穗期后V4和V5的白根数显著高于其他品种,并且后期仍然保持较高的根系生物量,超级杂交稻的根系在齐穗期主要分布在0-20cm的深度,随着施氮量的增加主要增加0-10cm深度的根量;【结论】超级杂交稻育种进程中品种的根系生物量明显增大,根系的吸肥能力显著增强,大穗型的超级杂交稻栽培更应注重合理的氮肥管理,适当增加穗肥的比例有利于超高产潜力的发挥。

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