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《扬州大学》 2005年
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FACE对水稻根系生育的影响及其与产量形成的关系

杨洪建  
【摘要】:大气CO_2浓度已从工业革命前的280μmol·mol~(-1)升高到现在的370μmol·mol~(-1),目前正加速增高。据估计到2050年前后将达到450~550μmol·mol~(-1)。大气中CO_2浓度的不断升高将引起全球气候的明显变化,对水稻等农作物生产将产生重大影响。为了明确大气CO_2浓度升高对水稻根系的生长发育和根系活性的影响,及其与产量及其构成因素、物质生产与分配、养分吸收利用关系等,本研究利用我国唯一的农田开放式空气CO_2浓度增高(FACE)研究平台(无锡,31°37’N,120°28’E),以武香粳14号为供试品种,设计比目前大气CO_2浓度(对照)高200μmol·mol~(-1)的FACE处理对其进行了比较系统地研究,以期为未来大气CO_2浓度升高环境下我国水稻高产栽培技术措施的制订提供试验依据。主要研究结果如下, 1.FACE处理使水稻有效分蘖临界叶龄期、拔节期和抽穗期每穴的不定根数、不定根总长度、根体积、根干重均显著或极显著大于对照;使有效分蘖期间和无效分蘖期间每穴的不定根发根数、不定根总长度和根体积以及根干重的增长量显著或极显著大于对照,对拔节长穗期这些根系性状的影响较小;FACE处理使水稻有效分蘖期间和无效分蘖期间发生的不定根粗度均显著大于对照,使拔节长穗期间发生的不定根粗度明显变细,从而使FACE处理水稻抽穗期每条不定根的平均粗度与对照无显著性差异。说明FACE处理水稻抽穗期每穴的不定根数、不定根总长度、根系体积和根干重均极显著大于对照主要是由于FACE处理使水稻有效分蘖期间和无效分蘖期间这些根系性状的生长量大幅度增加的缘故。 2.FACE处理使水稻单位干重根系的总吸收面积、活跃吸收面积的最大值比对照提早10d左右,使移栽后18d及其以后不同生育时期的单位干重根系的总吸收面积、活跃吸收面积、α-萘胺氧化量等根系活性指标均显著或极显著低于对照,但对不同生育时期每穴根系活性的影响相对较小。FACE处理使水稻生育前期根 扬州大学博士学位论文 系生长量大、植株含氮率低、碳氮比高等可能是造成其单位干重根系活性显著低 于对照的重要原因。 3.FACE处理使2001一2003年水稻的穗数、结实率和千粒重分别比CK增加 17.42%、4.16%和1.72%,使每穗颖花数比CK减少6.78%;FACE处理使2001年、 2002年、2003年的水稻产量分别比对照提高1 1 .14%、1 5.80%、14.22%,均达到 显著或极显著水平。FACE处理使水稻产量显著或极显著高于对照主要是由于穗 数增加所致。水稻穗数、产量与抽穗期每穴的不定根数、不定根总长度、根体积 和根干重关系密切,与其它根系性状关系不密切;多元回归和通径分析表明,抽 穗期每穴不定根数和每穴根干重是影响水稻穗数多少和产量高低的主要根系性 状。 4.FACE处理使2001一2003年水稻的生物产量比对照提高13.91%;其中抽 穗前的干物质积累量比对照提高21.61%,抽穗后的千物质积累量比对照提高 2.93%; FACE处理对经济系数的影响比较小,而且因年度而异;FACE处理使 2001~2003年水稻抽穗期、成熟期叶片占全株干重的比例显著下降,使茎鞘占全 株干重的比例显著提高,对穗占全株干重比例的影响不大。水稻抽穗期和成熟期 的干物质积累量与抽穗期每穴不定根数、每穴不定根长度、每穴根体积、每穴根 干重关系密切,与其它根系性状关系不密切。多元回归和通径分析表明,抽穗期 每穴不定根数、每穴根体积是影响抽穗期干物质积累量的主要根系性状:抽穗期 每穴根干重、每穴不定根数是影响生物产量的主要根系性状。 5.FACE处理使水稻有效分集临界叶龄期、拔节期、抽穗期和成熟期的植株 含N显著或极显著下降,使有效分集临界叶龄期、拔节期、抽穗期植株的N素积 累量显著增加,但对成熟期N素积累量无显著影响;FACE处理使水稻有效分粟 期间的N素吸收量极显著提高,对无效分集期间、拔节长穗期间和灌浆结实期间 的N素吸收量无显著影响;FACE处理使水稻N素籽粒生产效率和收获指数显著 提高。多元回归和通径分析表明,每穴根体积、每穴根干重和每穴不定根数是影 响水稻有效分莫临界叶龄期N素积累量的主要根系性状,每穴不定根数、每条不 定根粗度和每穴根系a一蔡胺氧化量是影响水稻拔节期N素积累量的主要根系性 状,每条不定根粗度和每穴不定根数是影响水稻抽穗期和成熟期N素积累量的主
【学位授予单位】:扬州大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:S511

【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 刘红江;FACE对三系杂交籼稻汕优63生长发育的影响及其原因分析[D];扬州大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 吴越;FACE对中筋小麦扬麦14产量形成和品质的影响[D];扬州大学;2007年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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10 孙成明;庄恒扬;杨连新;黄建晔;董桂春;朱建国;王余龙;;FACE对水稻磷素累积量及含磷率影响的模拟研究[A];中国作物学会栽培专业委员会换届暨学术研讨会论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 冯福学;不同耕作措施对绿洲灌区冬小麦“根土系统”的影响[D];甘肃农业大学;2010年
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10 颜日明;聚球藻7942光自养本征生长动力学及其能量利用研究[D];华东理工大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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9 房立翠;铺地竹中化感物质的分布及影响因素研究[D];安徽农业大学;2010年
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【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 王余龙;津野幸人;;水稻不同层次根量与活性的关系及其对氮素吸收的影响[J];江苏农学院学报;1989年02期
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中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 黄建晔;FACE对水稻生长发育的影响及其原因分析[D];扬州大学;2004年
2 张传胜;高产籼稻品种的基本特征及其原因分析[D];扬州大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 李世峰;FACE对小麦产量形成和品质的影响及其原因分析[D];扬州大学;2005年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 王明娜;孙彦坤;罗卫红;朱建国;王亮;;FACE条件下小麦冠层能量平衡和水分利用率的变化[J];中国生态农业学报;2009年02期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 郭嘉;稻田系统主要矿质元素生物有效性对大气CO_2浓度升高的响应研究[D];南京农业大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 王明娜;FACE对水稻/小麦冠层微气象和能量平衡的影响[D];东北农业大学;2008年
2 刘晓成;FACE条件下O_3浓度增高对小麦籽粒产量和品质的影响[D];扬州大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【相似文献】
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7 廖金凤;;海南省水稻中微量元素含量[A];中国化学会第六届全国微量元素研究和进展学术研讨会论文集[C];2004年
8 赵建华;王应;贺存;罗效良;;水稻长效专用肥试验示范效果[A];第五届全国绿色环保肥料新技术、新产品交流会论文集[C];2005年
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10 刘传平;李芳柏;刘新铭;王世华;;叶面施用两种硅溶胶抑制水稻籽粒Cd吸收及其机理研究[A];第四次全国土壤生物和生物化学学术研讨会论文集[C];2007年
中国重要报纸全文数据库 前10条
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3 本报驻联合国记者 严恒元;全球水稻生产浮现“赤字”危机[N];经济日报;2004年
4 杨曙光;世界稻米研究瞧准三大方向[N];经济日报.农村版;2004年
5 国庆;水稻药剂浸种要求[N];江苏农业科技报;2003年
6 记者 范建;我国率先克隆出水稻功能基因[N];科技日报;2003年
7 本报记者 高文;为提高水稻生产科技含量助力[N];农民日报;2002年
8 本报记者 宋逊风;德农效应引起业界关注[N];农民日报;2003年
9 毛国强;水稻温室育秧技术[N];楚雄日报(汉);2007年
10 通讯员 苏丽菊;巍山强化水稻重大病虫害防治措施[N];大理日报(汉);2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 杨洪建;FACE对水稻根系生育的影响及其与产量形成的关系[D];扬州大学;2005年
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7 郎有忠;水稻高产株型有关重要性状的产量生理研究[D];扬州大学;2004年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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6 郝文媛;水稻高效受体系统的建立及两种遗传转化方法的研究[D];吉林农业大学;2003年
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