不同品種水稻根系活力及葉片光合特性的差異研究

黃繼躍 何興武 王 梁

（1安徽省荃銀愛地農(nóng)業(yè)科技有限公司 安徽 合肥 230000；2江蘇省宿遷市宿豫區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心 江蘇 宿遷 223800）

水稻產(chǎn)量的形成是根系與地上部分共同作用的結(jié)果，地上部分主要是指葉片的光合作用。水稻依靠葉片光合作用來生產(chǎn)有機(jī)物，這些有機(jī)物不僅為其生長發(fā)育提供了充足的物質(zhì)和能量來源，還直接影響著產(chǎn)量的形成。有研究表明，水稻產(chǎn)量的90%以上來源于葉片的光合作用。由此可見，探究水稻根系以及葉片光合作用特征對促進(jìn)水稻增產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)具有重要的意義。

徽兩優(yōu)985、徽兩優(yōu)898、徽兩優(yōu)絲苗和徽兩優(yōu)882是蘇北地區(qū)主栽的徽兩優(yōu)系列的水稻品種，前人對其栽培技術(shù)、產(chǎn)量、生長發(fā)育狀況等方面多有研究，但不同水稻品種之間根際活力及葉片光合特性有何差異，目前少有報(bào)道。筆者通過小區(qū)試驗(yàn)，研究了4個(gè)水稻品種葉片胞間CO2濃度、光合速率、蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度以及水稻根系活力的差異，以期為后期水稻栽培管理提供理論依據(jù)和參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)田概況。試驗(yàn)于2020年在江蘇省宿遷市宿豫區(qū)某農(nóng)田中進(jìn)行，前茬作物為小麥。土壤pH值為7.36，有機(jī)質(zhì)、堿解氮、速效磷、速效鉀含量分別為23.84g/kg、138.71mg/kg、30.22mg/kg、131.29mg/kg。

1.2 試驗(yàn)品種。試驗(yàn)共有4個(gè)品種：徽兩優(yōu)985、徽兩優(yōu)898、徽兩優(yōu)絲苗、徽兩優(yōu)882，每個(gè)品種設(shè)3次重復(fù)處理，共12個(gè)小區(qū)，小區(qū)隨機(jī)區(qū)組排列。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同品種水稻根系活力差異。根系活力是衡量水稻根系功能的重要指標(biāo)之一，其活力大小直接影響水稻植株生長發(fā)育，對后期水稻產(chǎn)量形成有著重要的意義。由圖1可知，4個(gè)品種水稻根系活力差異很大，其大小排序?yàn)椋夯諆蓛?yōu)898＞徽兩優(yōu)882＞徽兩優(yōu)絲苗＞徽兩優(yōu)985；徽兩優(yōu)898根系活力最高，徽兩優(yōu)985最低，前者較后者高9.5%，且各品種根系活力差異顯著。

圖1 水稻根系活力

2.2 不同品種水稻葉片光合特性差異。由表1可知，不同品種水稻葉片光合特性差異顯著。胞間CO2濃度和光合速率均表現(xiàn)為：徽兩優(yōu)絲苗＞徽兩優(yōu)985＞徽兩優(yōu)882＞徽兩優(yōu)898，徽兩優(yōu)882與徽兩優(yōu)898無顯著差異，其它品種間差異顯著；蒸騰速率最小的是徽兩優(yōu)985，僅為6.59 mmol H2O·m-2·s-1，徽兩優(yōu)898、徽兩優(yōu)絲苗、徽兩優(yōu)882較徽兩優(yōu)985分別高6.8%、3.9%、8.6%。氣孔導(dǎo)度最大的是徽兩優(yōu)898，其次是徽兩優(yōu)絲苗，二者無顯著差異；最小的是徽兩優(yōu)985，徽兩優(yōu)898和徽兩優(yōu)絲苗較徽兩優(yōu)985平均高70%。綜合分析，徽兩優(yōu)絲苗的葉片胞間CO2濃度和光合速率最大，徽兩優(yōu)898和徽兩優(yōu)882的葉片胞間CO2濃度和光合速率均無差異，且最小，但徽兩優(yōu)882的蒸騰速率卻最大；徽兩優(yōu)898和徽兩優(yōu)絲苗的氣孔導(dǎo)度無差異，且最大。

表1 水稻葉片光合特性

2.3 根系活力與葉片光合特性的灰色關(guān)聯(lián)度關(guān)系。為了進(jìn)一步明確不同品種和根系活力對葉片胞間CO2濃度、光合速率、蒸騰速率和氣孔導(dǎo)度等參數(shù)影響效應(yīng)的大小，采用均值化法對這些指標(biāo)進(jìn)行無量綱化處理，然后進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)分析，結(jié)果如表2所示。葉片光合特性與品種的關(guān)聯(lián)系數(shù)大小表現(xiàn)為：蒸騰速率＞胞間CO2濃度＞光合速率＞氣孔導(dǎo)度，根系活力也呈現(xiàn)這樣的規(guī)律，說明水稻品種和根系活力的差異對葉片蒸騰速率影響最大，對氣孔導(dǎo)度影響最小。品種因素與胞間CO2濃度、光合速率、蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度的關(guān)聯(lián)系數(shù)均比根系活力與其關(guān)聯(lián)系數(shù)大，說明品種因素對水稻葉片光合特性的影響要大于根系活力的影響。

表2 灰色關(guān)聯(lián)度分析

3 結(jié)論與討論

4個(gè)水稻品種中，徽兩優(yōu)898根系活力最高，其次是徽兩優(yōu)882，徽兩優(yōu)985根系活力最低；徽兩優(yōu)絲苗的葉片胞間CO2濃度和光合速率高于其它品種；徽兩優(yōu)882的葉片蒸騰速率比其它品種都高；徽兩優(yōu)898和徽兩優(yōu)絲苗的葉片氣孔導(dǎo)度高于其它品種。建議，根據(jù)不同品種的實(shí)際情況，適量噴施葉面肥或者增施有機(jī)肥，以提高葉片的光合速率和田間CO2濃度，進(jìn)而提高產(chǎn)量。品種因素對水稻葉片光合特性影響較大，尤其是對蒸騰速率影響最大，其次是胞間CO2濃度，而對氣孔導(dǎo)度的影響最小。建議，在以后的田間管理中，不同的品種要實(shí)現(xiàn)差異化管理，時(shí)刻注意田間持水量以及灌水方式，防止葉片蒸騰速率過高。