不同品种水稻根系活力及叶片光合特性的差异研究

黄继跃 何兴武 王 梁

（1安徽省荃银爱地农业科技有限公司 安徽 合肥 230000；2江苏省宿迁市宿豫区农业技术推广中心 江苏 宿迁 223800）

水稻产量的形成是根系与地上部分共同作用的结果，地上部分主要是指叶片的光合作用。水稻依靠叶片光合作用来生产有机物，这些有机物不仅为其生长发育提供了充足的物质和能量来源，还直接影响着产量的形成。有研究表明，水稻产量的90%以上来源于叶片的光合作用。由此可见，探究水稻根系以及叶片光合作用特征对促进水稻增产稳产具有重要的意义。

徽两优985、徽两优898、徽两优丝苗和徽两优882是苏北地区主栽的徽两优系列的水稻品种，前人对其栽培技术、产量、生长发育状况等方面多有研究，但不同水稻品种之间根际活力及叶片光合特性有何差异，目前少有报道。笔者通过小区试验，研究了4个水稻品种叶片胞间CO2浓度、光合速率、蒸腾速率、气孔导度以及水稻根系活力的差异，以期为后期水稻栽培管理提供理论依据和参考。

1 材料与方法

1.1 试验田概况。试验于2020年在江苏省宿迁市宿豫区某农田中进行，前茬作物为小麦。土壤pH值为7.36，有机质、碱解氮、速效磷、速效钾含量分别为23.84g/kg、138.71mg/kg、30.22mg/kg、131.29mg/kg。

1.2 试验品种。试验共有4个品种：徽两优985、徽两优898、徽两优丝苗、徽两优882，每个品种设3次重复处理，共12个小区，小区随机区组排列。

2 结果与分析

2.1 不同品种水稻根系活力差异。根系活力是衡量水稻根系功能的重要指标之一，其活力大小直接影响水稻植株生长发育，对后期水稻产量形成有着重要的意义。由图1可知，4个品种水稻根系活力差异很大，其大小排序为：徽两优898＞徽两优882＞徽两优丝苗＞徽两优985；徽两优898根系活力最高，徽两优985最低，前者较后者高9.5%，且各品种根系活力差异显著。

图1 水稻根系活力

2.2 不同品种水稻叶片光合特性差异。由表1可知，不同品种水稻叶片光合特性差异显著。胞间CO2浓度和光合速率均表现为：徽两优丝苗＞徽两优985＞徽两优882＞徽两优898，徽两优882与徽两优898无显著差异，其它品种间差异显著；蒸腾速率最小的是徽两优985，仅为6.59 mmol H2O·m-2·s-1，徽两优898、徽两优丝苗、徽两优882较徽两优985分别高6.8%、3.9%、8.6%。气孔导度最大的是徽两优898，其次是徽两优丝苗，二者无显著差异；最小的是徽两优985，徽两优898和徽两优丝苗较徽两优985平均高70%。综合分析，徽两优丝苗的叶片胞间CO2浓度和光合速率最大，徽两优898和徽两优882的叶片胞间CO2浓度和光合速率均无差异，且最小，但徽两优882的蒸腾速率却最大；徽两优898和徽两优丝苗的气孔导度无差异，且最大。

表1 水稻叶片光合特性

2.3 根系活力与叶片光合特性的灰色关联度关系。为了进一步明确不同品种和根系活力对叶片胞间CO2浓度、光合速率、蒸腾速率和气孔导度等参数影响效应的大小，采用均值化法对这些指标进行无量纲化处理，然后进行灰色关联分析，结果如表2所示。叶片光合特性与品种的关联系数大小表现为：蒸腾速率＞胞间CO2浓度＞光合速率＞气孔导度，根系活力也呈现这样的规律，说明水稻品种和根系活力的差异对叶片蒸腾速率影响最大，对气孔导度影响最小。品种因素与胞间CO2浓度、光合速率、蒸腾速率、气孔导度的关联系数均比根系活力与其关联系数大，说明品种因素对水稻叶片光合特性的影响要大于根系活力的影响。

表2 灰色关联度分析

3 结论与讨论

4个水稻品种中，徽两优898根系活力最高，其次是徽两优882，徽两优985根系活力最低；徽两优丝苗的叶片胞间CO2浓度和光合速率高于其它品种；徽两优882的叶片蒸腾速率比其它品种都高；徽两优898和徽两优丝苗的叶片气孔导度高于其它品种。建议，根据不同品种的实际情况，适量喷施叶面肥或者增施有机肥，以提高叶片的光合速率和田间CO2浓度，进而提高产量。品种因素对水稻叶片光合特性影响较大，尤其是对蒸腾速率影响最大，其次是胞间CO2浓度，而对气孔导度的影响最小。建议，在以后的田间管理中，不同的品种要实现差异化管理，时刻注意田间持水量以及灌水方式，防止叶片蒸腾速率过高。