综合优化栽培管理对水稻根系形态生理和甲烷排放的影响

【作者】 刘海浪； 张耗；

【机构】 扬州大学农学院；

【摘要】 已有研究表明综合优化栽培管理可以促进水稻（Oryzasativa L.）的植株生长和提高产量。然而,综合优化栽培管理对水稻根系生长和甲烷排放的影响尚不清楚。植物根系既是水分和养分吸收的主要器官,又是多种激素、有机酸和氨基酸合成的重要场所,其形态和生理特性与地上部的生长发育、产量和品质形成均有着密切的关系。作为水稻的一个重要器官,水稻根系的研究也一直受到科学工作者的重视。在根系的形态建成与研究方法,根系的形态结构与根系活性及其与地上部株型及产量的关系等方面作了大量工作。同时,农业是温室气体主要的排放源之一,其中,甲烷（CH₄）的排放主要来源于农业生产活动,水稻田又是农业生产活动中CH4的主要排放源。因此本研究选用了粳稻品种（武运粳24）和籼粳杂交稻品种（甬优2640）作为试验材料,试验设置了三个处理,包括不施氮处理（0N）、农民习惯措施（LFP）和综合优化栽培管理（ICM）,对稻田根系形态生理特征和甲烷排放进行了研究。结果表明,与农民习惯措施相比,综合优化栽培管理显著提高了水稻的产量,且产量提高的主要得益于总颖花量的增加。另一方面,综合优化栽培管理增加了水稻的根系和地上部的干物重、根长、根数、根系氧化力和根系伤流量。综合优化栽培管理下的根系分泌物中的苹果酸、琥珀酸和乙酸的浓度也显著高于农民习惯措施。同时,我们也观察到与农民习惯措施相比综合优化栽培管理显著降低了甲烷排放的速率和总量。相关分析表明,上述根系形态生理特征与产量呈显著正相关关系,而根长、根冠比、根系氧化力以及根系总吸收表面积和活跃吸收表面积与甲烷排放总量呈显着负相关关系。综上所述,综合优化栽培管理可以通过改善水稻的根系形态和生理特征来实现提高水稻产量和减少温室气体排放的双重目标。更多还原