控水灌溉對(duì)水稻根系生長(zhǎng)的影響

摘要：水稻是我國(guó)主要高產(chǎn)糧食作物，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占有重要位置。隨著科技的進(jìn)步，水稻種植的技術(shù)含量也越來(lái)越高，不僅在優(yōu)良品種培育上，科學(xué)管理方面也有較大提高。如通過(guò)合理的水田灌溉技術(shù)能提高水稻的產(chǎn)量。研究表明，控水灌溉與常規(guī)管理產(chǎn)量方面提高523.1公斤/公頃，約為12.7%，又能節(jié)約用水量，二者相比2520 立方米/公頃，約為19.4%。本文主要圍繞水稻根系的結(jié)構(gòu)特征及功能、國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀、控水灌溉對(duì)水稻根系生長(zhǎng)等方面展開論述，強(qiáng)調(diào)了合理控水灌溉技術(shù)對(duì)提高水稻產(chǎn)量的重要性。

關(guān)鍵詞：控水灌溉；根系；生長(zhǎng)；產(chǎn)量；影響

中圖分類號(hào)： S511 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A DOI編號(hào)： 10.14025/j.cnki.jlny.2014.21.0030

在很多人印象中，水稻就應(yīng)該整天浸泡在水中，離開水好像就不是水稻了，其實(shí)不然，水稻雖耐澇力強(qiáng)，若長(zhǎng)期淹在水中則會(huì)影響其生育及產(chǎn)量，尤其是水稻的根系，在水稻不同生長(zhǎng)期對(duì)水的需求不盡相同，試驗(yàn)研究表明，控水灌溉方式能較好保持根系的活力，促進(jìn)水稻的產(chǎn)量提升。

1國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者一直對(duì)水稻根系的形態(tài)功能、土壤中分布、發(fā)育特點(diǎn)及影響因素等進(jìn)行較全面探索與研究，并取得重大進(jìn)展。由于根系生長(zhǎng)環(huán)境在地下，影響因素比較復(fù)雜，增加了研究的難度，對(duì)得到的一些結(jié)論還存在很大爭(zhēng)議。隨著技術(shù)的發(fā)展，對(duì)根系的研究必將會(huì)不斷深入，成果也必將不斷顯著。

2水稻根系的生態(tài)及功能

水稻根系由冠根及各次分枝的側(cè)根構(gòu)成，冠根和側(cè)根的生長(zhǎng)發(fā)育角度、數(shù)量、長(zhǎng)度及粗度，構(gòu)成了深淺粗細(xì)各異的根系。不同生長(zhǎng)期根的生長(zhǎng)位置及深淺度不同，對(duì)地上植株的作用也不同。

2.1根系具有養(yǎng)料庫(kù)存的作用

既是吸收水分和無(wú)機(jī)養(yǎng)分的器官又具有吸收同化二氧化碳或碳酸的功能，還分泌有機(jī)酸、酶、生物堿等物質(zhì)，是氨基酸和多種激素的合成場(chǎng)所，對(duì)水稻的生長(zhǎng)發(fā)育起到養(yǎng)料庫(kù)存的作用。

2.2根系具有較高的活力

根系活力是衡量根系新陳代謝與吸收、同化功能強(qiáng)弱的標(biāo)準(zhǔn)，初期有較高的根系活力，以后隨著根系逐漸衰老，根系活力對(duì)水分、氮、磷、鉀的吸收有重要作用，能較好地促進(jìn)稻體健康成長(zhǎng)。

2.3根系能合成玉米素

有些細(xì)胞分裂素合成后送到地上部分，促進(jìn)核酸與蛋白質(zhì)合成，生成玉米素，對(duì)維持后期葉片的光合功能、防止早衰、提高灌漿有直接作用。此外，根系還分泌有機(jī)酸、酶、生物堿等生理活性物質(zhì)對(duì)植株有重要調(diào)節(jié)作用。

3控水灌溉的重要意義

3.1水稻的需水規(guī)律

3.1.1各生長(zhǎng)期需水量不同 水稻生育期一般劃分為成返青期、分葉落歸根期、拔節(jié)孕穗期、抽穗開花期、灌漿期及黃熟期6個(gè)生長(zhǎng)階段，每個(gè)生長(zhǎng)階段都需要不同的水分。如孕穗期需要充足的水分，稻田應(yīng)保持3.3～6.6厘米水層，抽穗期間稻田水層應(yīng)是1.7～3.3厘米。若此時(shí)田中無(wú)水受旱，不僅抽穗不齊，甚至造成抽不出穗來(lái)。而這些水分來(lái)源都要靠根系吸收、傳輸，確保每個(gè)生長(zhǎng)期的用水需求。

3.1.2泥土層保持一定的水分 研究表明：土壤水分的供應(yīng)對(duì)水稻的生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量極其重要。土壤中水分的含量必須保持相對(duì)穩(wěn)定，當(dāng)泥土水分下降到80%以下時(shí)，因水分不足影響水稻對(duì)水分及礦質(zhì)元素的吸收利用，使葉綠素含量減少，氣孔開放，阻礙葉片對(duì)二氧化碳的吸收，光合作用大大減弱。返青期土壤缺水，秧苗不易成活返青，即使成活對(duì)以后各生長(zhǎng)期器官都有影響。而抽穗開花期如果土壤缺水，可能使花粉在傳粉時(shí)死亡，可見維持泥土充分的水分，有利于水稻正常生理活動(dòng)，獲得高產(chǎn)。

3.1.3葉面蒸騰加大水分利用 水稻的葉面蒸騰量隨植株葉面積的加大而增加，幼穗發(fā)育期葉面積大、光合作用強(qiáng)、代謝作用茂盛、蒸騰量增大，至孕穗到出穗期達(dá)最頂峰，要保持根系有充足的水分吸收，確保葉面蒸騰完成。

3.2控水灌溉對(duì)根系生長(zhǎng)的影響

結(jié)合以上水稻不同階段的用水實(shí)際，加強(qiáng)水稻的控水灌溉對(duì)根系生長(zhǎng)及產(chǎn)量的提升非常重要。以江蘇南部某地區(qū)種植的“鹽粳5號(hào)”、“連粳7號(hào)”、“常優(yōu)99-1” 實(shí)驗(yàn)為例，從多個(gè)方面與常規(guī)用水管理相比，說(shuō)明控水灌溉對(duì)水稻根系生長(zhǎng)的重要性。

3.2.1保持根系活力 水稻根系對(duì)水分的反應(yīng)非常敏感。對(duì)于分布在中下層的根系，間斷灌溉能讓冠根總數(shù)和分支根的數(shù)量增加，并且向土層各個(gè)方向伸長(zhǎng)，根系在水分脅迫作用下，加大土壤通透性提高，增強(qiáng)含氧量，促進(jìn)水稻根系的生育，使根系活力得到增強(qiáng)?？厮喔饶軌蛘{(diào)節(jié)根系生長(zhǎng)發(fā)育，使根系分布更加合理，利于植株保持較高的根系活力，從而保證了根系營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)對(duì)地上部分的供應(yīng)。

3.2.2提高秧苗成活率 短期淹水對(duì)水稻產(chǎn)量影響不大，但在關(guān)鍵生長(zhǎng)期，如灌漿期對(duì)淹水最敏感，返育期淹水3～4天死苗率高達(dá)85%，乳熟期淹7天，鞏固率尚有60%，開花期淹7天，鞏固率只有5%，根據(jù)水稻的需水規(guī)律，在不同的生長(zhǎng)發(fā)育階段進(jìn)行科學(xué)合理的灌溉，栽秧水要淺，栽時(shí)不浮苗，栽后適當(dāng)落水保持田面濕潤(rùn)，利于定苗成活?！胞}粳5號(hào)”、“連粳7號(hào)”、“常優(yōu)99-1”實(shí)驗(yàn)區(qū)中控水灌溉與常規(guī)用水相比，秧苗成活率綜合提升1.5%。

3.2.3促進(jìn)插秧返青期過(guò)渡 水稻插秧期水層的深淺對(duì)插秧質(zhì)量有直接影響，水層過(guò)深，會(huì)增加漂秧率，灌淺水層利于插秧進(jìn)行，保證插秧質(zhì)量。插秧后立即灌水可減輕葉面蒸發(fā)，促進(jìn)返青，為秧苗創(chuàng)造溫、濕度比較穩(wěn)定的環(huán)境，利于秧苗快速長(zhǎng)出新生根。返青期的水層控制在2～3厘米淺水層，利于稻苗成長(zhǎng)。

3.2.4促進(jìn)生長(zhǎng)期的發(fā)育 水稻營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)階段，稻株生長(zhǎng)、葉面的增長(zhǎng)速度都加快，加之外界氣溫較高，光合作用增強(qiáng)，物質(zhì)代謝旺盛，葉面蒸發(fā)達(dá)最高峰。對(duì)水分的需要量大大增加。為了滿足稻株需水要求，要加大供水量，一般于拔節(jié)后深灌6～7厘米，利于促進(jìn)快速拔節(jié)、增加莖粗、盡早出穗及粒數(shù)增多。endprint

3.2.5提升稻粒飽滿度 研究表明：拔節(jié)孕穗期的控水灌溉能夠較好地促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)到生殖生長(zhǎng)的轉(zhuǎn)變，水稻抽穗開花期光合作用強(qiáng)，新陳代謝旺盛，需水較多，這一時(shí)期約15天，灌水采取灌一次飽合水，如出現(xiàn)水分虧缺，會(huì)嚴(yán)重影響穗的性器官形成，造成稻穗粒數(shù)明顯減少，抽穗開花期缺水會(huì)影響后期稻粒的灌漿飽滿度，降低水稻的總產(chǎn)量?！胞}粳5號(hào)、連粳7號(hào)、常優(yōu)99-1”實(shí)驗(yàn)區(qū)中控水灌溉與常規(guī)用水相比，稻粒飽滿度總提升率4.25%。

3.2.6利于提效增產(chǎn) 控水灌溉比深水灌溉供給土壤的氧氣要多些，利于土壤細(xì)菌和微生物活動(dòng)，會(huì)促進(jìn)根的呼吸功能，加強(qiáng)氮素向籽粒轉(zhuǎn)移，使水稻根系吸收土壤和肥料氮素的有效性增強(qiáng)，提高根系對(duì)養(yǎng)分的利用率。形成了水稻高產(chǎn)根系生長(zhǎng)發(fā)育的土壤環(huán)境，稻穗實(shí)粒數(shù)和稻谷千粒重都有明顯增加，為水稻高產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。鹽粳5號(hào)、連粳7號(hào)、常優(yōu)99-1品種在實(shí)驗(yàn)區(qū)中控水灌溉與常規(guī)用水相比，產(chǎn)量提升8.95%。

3.2.7增加稻株的高度 減少灌溉水量對(duì)水稻株高有一定的抑制作用。研究表明：不同生育期，控制灌溉對(duì)水稻株高的抑制作用存在差異。拔節(jié)孕穗期控制灌溉作用明顯，采用控水灌溉技術(shù)可以控制和調(diào)節(jié)水稻生理需水，發(fā)揮水稻自身機(jī)能的調(diào)節(jié)作用和對(duì)缺水的生理適應(yīng)性，改善光合作用過(guò)程，可促成稻株?duì)I養(yǎng)生長(zhǎng)到生殖生長(zhǎng)的生育期轉(zhuǎn)換，抑制稻株徒長(zhǎng)，達(dá)到水稻培育理想株型。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，常規(guī)淹水灌溉栽培比控水灌溉栽培平均株高高7.8厘米，比極度節(jié)水灌溉栽培平均株高高13.9厘米。

3.2.8節(jié)約水資源 隨著我國(guó)人口增長(zhǎng)和經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，缺水已成為我國(guó)面臨的最嚴(yán)重的戰(zhàn)略問題之一，嚴(yán)重制約了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展。同時(shí)由于近年來(lái)的氣候變化，導(dǎo)致我國(guó)部分產(chǎn)稻區(qū)的降水量日趨減少，個(gè)別地區(qū)灌溉水出現(xiàn)短缺的問題，實(shí)施控水灌溉既促進(jìn)水稻的成長(zhǎng)，又節(jié)約了水資源。

通過(guò)對(duì)鹽粳5號(hào)、連粳7號(hào)、常優(yōu)99-1品種進(jìn)行控水灌溉與常規(guī)用水試驗(yàn)，從成活率、每穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)情況、千粒重、產(chǎn)量、節(jié)水方面進(jìn)行研究分析，結(jié)果表明控水灌溉與常規(guī)用水相比均有提升。

4結(jié)語(yǔ)

根系在水稻成長(zhǎng)中起至關(guān)重要的作用，控水灌溉對(duì)根系的分布、活力的激活、功能的發(fā)揮等起到較好的促進(jìn)作用，同時(shí)對(duì)水稻定苗、開花、抽穗、飽滿度等諸多方面，有著不可忽視的作用，還降低了灌溉水的投入，解決部分地區(qū)水資源缺乏的問題，不失為科學(xué)高效之舉。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：黎光繼，中專學(xué)歷，鐘山縣鐘山鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)服務(wù)中心，助理農(nóng)藝師，研究方向：植物栽培、土肥、農(nóng)產(chǎn)品檢測(cè)。endprint