氮水处理对水稻根系的影响研究
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
0.引言2
1.材料与方法3
1.1 试验材料3
1.2 试验设计3
2.结果与分析5
2.1不同氮水处理下水稻植株根系形态特征指标变化规律5
2.2不同氮水处理下水稻根系生长分布特征的研究8
3.讨论与小结10
3.1 水稻根系形态特征10
3.2 水稻根系分布特征11
致谢12
参考文献13
氮水处理对水稻根系的影响研究
引言
水稻是中国最主要的粮食作物之一，是全世界约1/3人口的主要粮食来源。中国是世界上最大的种植水稻的国家，中国的水稻常年种植面积约3 000万hm2，约占全国粮食种植面积的27%，占世界水稻种植面积的20％ [资料来源：联合国FAO数据库，2014]。但是
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随着我国水稻产量水平的提高，氮肥的施用量也随之不断增加。据世界粮农组织统计，目前我国氮肥用量占全球氮肥用量的30%，1961—1999年，我国的氮肥施用增加量为全球同期水平的43.8倍[1]。我国高水平的氮肥施用量却伴随着低水平的氮肥利用率，有很大一部分原因要归结于施氮量过多，氮肥运筹不合理[23]。而中国也是一个水资源短缺的国家，人均淡水资源占有量不到世界平均水平的1/4，是全球13个人均水资源最贫乏的国家之一[4]。其中我国总用水量的70%以上均为农业灌溉用水，而水稻又是我国农业消耗水资源的大户，占据农业用水量的65%以上[5]。
根系能使植物固定于土壤中，对整个植株起到了支撑的作用[6]。根系又是作物主要的吸收养分和水分的器官，它对地上部植株的生长起到关键性作用，而且与作物产量的形成和品质有非常密切的关系[78]。但是由于根系在土壤环境中很难直接观察到，而且密集成网难以获取完整根系。所以根系的研究进展一直比较缓慢。因而加强和推进根系的相关研究具有迫切性和重要意义。水稻根系的形态是由冠根(一次不定根)及各次分枝的侧根构成的[9]。而冠根和侧根不尽相同的生长发育状况又构成了水稻深浅粗细各异的根系[10]。根系的功能主要有四大类：吸收、固定、合成和分泌功能。
对于水稻根系的生长形态及分布，氮肥的供应在矿质养分中影响最为明显[11]。增加氮肥施用可以增加总根数和分支根的发生[12]。孙静文等研究表明，氮素水平高可以使根系活力快速提高，促进根系迅速生长；氮素水平低则有利于根系在土壤中深扎，但根数过少、根系活力较低[13]。史正军研究表明，无论氮肥施用量的多少，施加氮肥一侧均能诱导根系生长发育，但是根系直径明显缩小。[14]。
氮素的不同形态对于水稻根系的影响也不尽相同。水稻属典型喜铵类植物，NO3N含量在水分充足土壤中一般较低，稻田植物直接吸收利用的土壤速效氮主要以NH4+N形态存在[1516]。正常水分灌溉条件下，NH4+N使水稻根系粗度增大；而水分胁迫后，NO3N营养促进根系粗度增大[17]。有研究表明，局部供NO3N可以使侧根的数目和根长增加，使得根系在养分丰富的区域聚集，这样大大提高了养分利用效率[18]。
水稻根系在生长过程中对生长环境中的水分非常敏感。吴志强的研究表明，水稻长期处于淹水灌溉下，根系会在土壤上层密集分布，而干旱条件和湿润灌溉的水稻根系主要分布在土壤的中下层[20]。日本专家川田认为，采用中期烤田或间断灌溉的栽培方式后，水稻根系的冠根总数和分支根次数要比处于淹水灌溉下的高且健壮得多[21]。柯传勇等的研究表明，轻度水分胁迫下根冠比增大，重度水分胁迫下根冠比减小[22]。
水稻根系在不同的生育时期对土壤水分敏感程度也不同。张玉屏等认为，水分胁迫对不同生育期水稻根系的影响，以拔节后至抽穗开花期最为敏感，分蘖期影响最小[23]。汪妮娜等的实验结果表明，分蘖盛期的水分胁迫能促进根系的生长发育，恢复正常水分条件后表现为轻、中度水分胁迫的根系更为发达；而在抽穗扬花期水分胁迫对各处理根系生长发育的影响不显著，恢复正常水分条件后表现为轻、中度水分胁迫能促进根系生长，扩大吸收表面积[24]。
因此，可以通过控制土壤含水量来对水稻根系的生长发育及分布进行调节，使根系在土壤中的分布更加合理，进而协调地上部和地下部的关系[25]。在水稻实际实际生产中，采取中期烤田、间歇灌溉等栽培方式的道理就在于此[26]。曾翔研究表明，保证水分充足有利于水稻植株在开花期后维持较高的根系活力，从而保证了根系对地上部分的养分供应，防止叶片的早衰[27]。
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