節(jié)水抗旱稻旱優(yōu)113號的根系生長對土壤干旱的響應(yīng).pdf

1、水稻是最主要的糧食作物之一，其耗水量高達(dá)農(nóng)業(yè)用水的70％。全球氣候變化導(dǎo)致水稻遭受干旱脅迫的面積不斷擴大，如何在缺水時維持較高的籽粒產(chǎn)量，對保障糧食安全至關(guān)重要。為緩解水資源匱乏與水稻生產(chǎn)之間的矛盾，科學(xué)家育成了栽培稻新類型—節(jié)水抗旱稻。節(jié)水抗旱稻理論上既有水稻的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)，又有旱稻的節(jié)水抗旱特性。本研究旨在研究水分虧缺條件下節(jié)水抗旱稻的根系形態(tài)和生理指標(biāo)的變化規(guī)律，以揭示其節(jié)水抗旱的特異性生理基礎(chǔ)。試驗于2015年和2016年采用盆栽試

2、驗，以節(jié)水抗旱稻品種旱優(yōu)113號(HY113)和高產(chǎn)水稻品種揚兩優(yōu)6號(YLY6)為試驗材料，通過設(shè)置淹灌（對照）、濕潤（土壤飽和含水量無水層）和干旱（土壤水勢-38 kPa左右）處理，對水稻植株農(nóng)藝性狀、地上生理指標(biāo)、根系生理指標(biāo)、根系形態(tài)與解剖結(jié)構(gòu)、生物量與產(chǎn)量等進行了測定，來研究干旱對節(jié)水抗旱稻與高產(chǎn)水稻根系形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理指標(biāo)的影響及其與地上部生物量積累關(guān)系。本研究主要得出以下結(jié)果:
　　(1)與傳統(tǒng)淹水比較，干旱條件下兩水

3、稻品種生育期延長，主要原因是干旱顯著延長了水稻營養(yǎng)生長階段。干旱使植株株高顯著降低，且HY113株高高于YLY6。干旱使葉片水勢和氣葉溫差顯著降低，但HY113能在干旱條件下維持較高的葉片水勢和氣葉溫差。
　　(2)干旱處理下，兩個品種的水稻根系活力均顯著增加，但HY113的增加幅度顯著高于YLY6，乳熟期HY113在兩年的平均增幅為38.7％，而YLY6為22.8％，其中2015年乳熟期時HY113根系活力從86μg.g-1.h

4、-1增加至174μg.g-1.h-1。干旱處理也顯著降低了兩水稻品種的根系吸收面積，但HY113的減小幅度顯著低于YLY6。
　　(3)與傳統(tǒng)淹水相比，干旱下兩品種根系生理生化特性均發(fā)生顯著變化，可溶性糖含量、SOD活性、POD活性、ABA含量均顯著增大;與YLY6相比，HY113增長幅度較大，相應(yīng)的表明干旱條件下HY113滲透調(diào)節(jié)植株水勢能力、抗衰老能力和葉片氣孔調(diào)節(jié)能力都比YLY6強。
　　(4)干旱缺水時，水稻根的外皮

5、層邊緣厚壁細(xì)胞加厚，可有效阻止氧從通氣組織向根外擴散，并防止通氣組織的崩潰和瓦解，使水稻根系對干旱脅迫產(chǎn)生抗性同樣干旱處理也使得根系導(dǎo)管數(shù)顯著增加，而且HY113后生木質(zhì)部導(dǎo)管數(shù)目增加顯著高于YLY6，表明水分虧缺下HY113仍保持較強的輸水能力。
　　(5)與高產(chǎn)水稻YLY6相比，HY113的根數(shù)、根體積和根干重均較少，但其根系活力和根系有效吸收面積較大。與淹灌相比，水分虧缺顯著降低了兩個水稻品種的地上地下干物質(zhì)積累，同時顯著降