FACE对水稻根系生育的影响及其与产量形成的关系

论文题目: FACE对水稻根系生育的影响及其与产量形成的关系

论文类型: 博士论文

论文专业: 作物栽培学与耕作学

作者: 杨洪建

导师: 王余龙

关键词: 水稻,根系,产量,生物产量,微量元素

文献来源: 扬州大学

发表年度: 2005

论文摘要: 大气CO2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CO2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CO2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CO2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CO2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CO2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20012003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

论文目录:

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英文摘要

第1章文献综述

1 CO_2浓度升高对植物生长发育和养分吸收利用的影响

2 CO_2浓度升高对水稻生长发育的影响

3 本研究的目的和意义

第2章 FACE对水稻根系生长动态的影响

1 引言

2 材料与方法

3 结果与分析

3.1 FACE处理对每穴不定根数的影响

3.2 FACE处理对每穴不定根总长度的影响

3.3 FACE处理对每穴根系体积的影响

3.4 FACE处理对每穴根干重的影响

3.5 FACE处理对每条不定根粗的影响

4 讨论

5 摘要

第3章 FACE对水稻根系活性的影响

1 引言

2 材料与方法

3 结果与分析

3.1 FACE处理对单位根干重根系活性的影响

3.2 FACE处理对每穴根系活性的影响

3.3 水稻根系性状和体内养分含量与单位干重根系活性的关系

4 讨论

5 摘要

第4章 FACE对水稻产量的影响及其与根系有关性状的关系

1 引言

2 材料与方法

3 结果与分析

3.1 FACE对水稻产量及其构成因素的影响

3.2 根系有关性状与水稻穗数的关系

3.3 根系有关性状与水稻产量的关系

4 讨论

5 摘要

第5章 FACE对水稻物质生产与分配的影响及其与根系有关性状的关系

1 引言

2 材料与方法

3 结果与分析

3.1 FACE对水稻物质生产量的影响

3.2 FACE对水稻物质分配的影响

3.3 根系有关性状与水稻干物质积累量的关系

4 讨论

5 摘要

第6章 FACE对水稻N素吸收量的影响及其与根系有关性的关系

1 引言

2 材料与方法

3 结果与分析

3.1 FACE处理对水稻不同生育时期植株含N率的影响

3.2 FACE处理对水稻不同生育阶段吸N量的影响

3.3 FACE处理对水稻不同生育时期N素积累量的影响

3.4 FACE处理对水稻不同生育时期N素物质生产效率的影响

3.5 FACE处理对水稻N素籽粒生产效率和N素收获指数的影响

3.6 根系有关性状与水稻N素积累量的关系

4 讨论

5 摘要

第7章 FACE对水稻P素吸收量的影响及其与根系有关性状的关系

1 引言

2 材料与方法

3 结果与分析

3.1 FACE处理对水稻不同生育时期植株含P率的影响

3.2 FACE处理对水稻不同生育阶段吸P量的影响

3.3 FACE处理对水稻不同生育时期P素积累量的影响

3.4 FACE处理对水稻不同生育时期P素利用效率的影响

3.5 FACE处理对水稻P素籽粒生产效率和P素收获指数的影响

3.6 根系有关性状与水稻P素积累量的关系

4 讨论

5 摘要

第8章 FACE对水稻微量元素Cu、Zn、Mn吸收量的影响

1 引言

2 材料与方法

3 结果与分析

3.1 FACE处理对水稻微量元素Cu的影响

3.2 FACE处理对水稻微量元素Zn的影响

3.3 FACE处理对水稻微量元素Mn的影响

4 讨论

5 摘要

第9章综合讨论

1 FACE对水稻根系生长的影响

2 FACE对水稻根系活性的影响

3 水稻根系有关性状与产量及其构成因素的关系

4 水稻根系有关性状与物质积累量的关系

5 水稻根系有关性状与N素吸收的关系

6 水稻根系有关性状与P素吸收的关系

7 FACE对水稻微量元素Cu、Zn、Mn吸收量的影响

参考文献

致谢

附：在读期间发表的学术论文

发布时间: 2005-07-15

参考文献

[1].FACE对水稻生长发育的影响及其原因分析[D]. 黄建晔.扬州大学2004
[2].FACE水稻生长发育模拟模型研究[D]. 孙成明.扬州大学2006
[3].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]. 刘红江.扬州大学2008
[4].不同密度条件下臭氧胁迫对水稻生长发育和产量形成的影响-FACE研究[D]. 彭斌.扬州大学2014

FACE对水稻根系生育的影响及其与产量形成的关系

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