水、旱稻根系生长与氮素吸收利用差异的研究

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1、本研究受国家自然科学基金重大国际合作项目(31061140457)；国家科技攻关计划项目(2006BAD02A13-3-2)；江苏省自然科学基金项目(BK2009005)；扬州大学科技创新培育基金(2011CXJ044)江苏省高校优势学科建设工程项目(苏政办发[2011]6号)联合资助华晶晶水、旱稻根系生长和氮素吸收利用差异的研究水、旱稻根系生长与氮素吸收利用差异的研究研究生：华晶晶导师：张亚洁副教授(扬州大学农学院，扬州，225009)中文摘要试验于2010．2011年在扬州大学实验农场进行，选用代表性的粳型早稻中旱3号及粳型水稻淮稻5号为供试材料，设置不同种植方式、不同土水势和不同氮

2、素处理，以根系和氮素营养为切入点，比较研究了水、旱稻的根系形态、根构型、根系生长动态、根系生理活性对氮素吸收利用的影响差异及其对氮素施用的响应差异，阐明了根系生长和氮素吸收利用之间的相互关系。主要结论如下：(1)在不同种植方式和氮素处理下，早稻平均产量显著小于水稻，旱稻与水稻旱种处理的平均产量均低于水种处理，差异均达极显著水平。不同氮素水平下，旱稻旱种处理以中氮产量最高，水种处理则以高氮最高；水稻在两种种植方式下均以中氮产量最高。早稻平均单位面积的穗数、每穗粒数及结实率均较水稻减少，千粒重较水稻增加。相关分析表明，旱稻的产量与每穗粒数和穗数呈极显著正相关(F0．920“，0．983”)；

3、与结实率呈极显著负相关r=-O．965“；水稻的产量与穗数呈显著正相关(FO。736‘)。在不同土水势和氮素处理下，水、早稻产量均随水分胁迫的加重而减产，且水稻减少幅度更大。增施氮肥对旱稻产量的增加效应大于水稻，早稻对氮素的耐受性好于水稻。(2)早稻的平均根数、总根长、根表面积，根系活力低于水稻，但平均最长根长、根体积、根干重和根直径显著高于水稻。在旱种处理下，水、早稻的平均根数、总根长、根表面积、根体积和根干重均较水种减少，但下降幅度不一，根系活力则较水种增加。在不同氮素处理下，旱稻旱种与水种处理的平均根数、总根长、根表面积、根体积和根干重均表现为中氮>高氮>低氮，水稻在两种种植方式下

4、均表现为中氮>低氮>高氮，旱稻根系主要集中在lO-20cm耕作层，水稻根系则主要集中在O-5cm耕作层。相关分析表明，早稻产量和每穗粒数随根数和不定根重的增加而提高，产量和穗数随根冠比增加而降低，结实率和千粒重随不定根重增加而提高；水稻随产量与根数、不定根重和根长密度增加而增加，扬州大学硕士学位论文穗数和每穗粒数与根系性状无显著相关性，结实率则随根数和根直径的增加而升高，千粒重则随根数、不定根重和根冠比增加而提高。(3)水、旱稻叶片和根系的丙二醛含量在成熟期最高，早稻的平均丙二醛含量小于水稻，但差异不显著，且水、早稻旱种处理的叶片和根系丙二醛含量均较水种减少。不同氮素水平下，早稻在旱种与

5、水种处理的叶片与根系丙二醛含量表现为中氮>高氮>低氮，水稻则表现为低氮>中氮>高氮。抽穗至成熟期，早稻叶片和根系丙二醛含量增加较快。水、早稻叶片的丙二醛含量均较根系高，但根系的增加幅度较大。早稻的POD、CAT酶活性明显高于水稻，表现出较强的抗旱性。(4)旱稻的植株含氮率、氮素物质生产效率、氮素收获指数显著高于水稻，植株吸氮量和氮素籽粒生产效率较水稻下降，但差异不显著。在旱种条件下，氮素物质生产效率、氮素籽粒生产效率和氮素收获指数提高。随着施氮水平的提高，水、早稻各时期含氮率和吸氮量均较对照增加，氮素物质生产效率、氮素籽粒生产效率下降，氮素收获指数较水稻下降。相关分析表明，早稻的根数和根

6、冠比与吸氮量和氮素物质生产效率的相关性较大，水稻的根数、根冠比和不定根重与氮素籽粒生产效率和氮素收获指数的相关性较大。水、早稻氮素吸收利用与产量、穗数和结实率相关表现基本一致，而与千粒重的相关性有明显差异。关键词：旱稻；水稻；根系生长；氮素；吸收利用华晶晶水、早稻根系生长和氮素吸收利用差异的研究Astudyofthedifferentabsorptionandutilizationofnitrogenbetweenpaddyriceanduplandriceo●‘o‘●Postgraduate：HuaJingjingSupervisor：Prof．ZhangYajie(Agricultu

7、ralcollege，YangzhouUniversity,Yang吐ou225009)Abstract3Thetestwasconductedfrom2010to201intheexperimentalfarmofYangzllouUniversity．TherepresentativejaponicauplandriceZhonghanNo．3andjaponicapaddydeeHuaidaoNo．5wereselecteda