水稻旱育壮秧的根际生态学特性分析

发布时间：2017-03-25 07:03

  本文关键词：水稻旱育壮秧的根际生态学特性分析，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：旱育秧是水稻栽培节水育苗的关键措施,具有省水、省种、省工、省肥、增产、早熟等特点,是水稻高产栽培中的关键技术之一。国内外对于旱育秧的研究,大多是围绕着技术调控措施以及水稻秧苗的生理响应机制方面进行,但对其根际生态学过程鲜有报道。本文以大穗型常规水稻“金恢809”为研究对象,探讨了早育秧栽培措施下水稻根际生态因子的动态变化规律以及根际细菌群落结构的变化特征,以期明确水稻旱育壮秧的根际生态学机制。主要研究结果如下：(1)以水育秧为对照,探讨了旱育秧方式下水稻秧苗的生理变化机制以及移栽后水稻产量的变化,结果表明旱育秧可以显著提高水稻秧苗期根系中GA3、ABA和IAA浓度,同时降低ZT含量,进而有利于水稻秧苗根系活力的增强及地上部干物质的积累,促进了水稻秧苗移栽后分蘖的早生快发,提高了水稻的分蘖成穗率,最终促进水稻高产的形成。(2)动态监测了旱育秧方式下水稻秧苗根际土壤生态因子的动态变化过程,结果发现,旱育严格控制水分的方式下,土壤pH值降低,电导率EC值和温度显著上升。进一步测定了土壤养分和相关酶活性,表明旱育方式能够显著提高土壤中硝态氮、铵态氮、有效磷、速效钾以及有机质的含量,同时与C、N、P元素转化相关的脲酶、蔗糖酶、磷酸单酯酶和过氧化氢酶活性以及表征微生物群落多样性指标的脱氢酶也均明显增强,但参与反硝化作用的硝酸盐还原酶活性显著下降。(3)运用Illumina MiSeq双末端高通量测序的方法对旱育方式下水稻秧苗根际土壤细菌群落结构进行分析,结果表明,与水育相比旱育能够显著提高水稻秧苗根际土壤中细菌群落结构的多样性。进一步对根际土壤细菌群落中的优势种群进行分析,发现旱育方式下硝化细菌(硝化螺旋菌属)、固氮菌(根瘤菌目、生丝微菌科)、氨氧化菌(Rhodanobacter)、光合细菌(红螺菌科、鞘脂单胞菌属、红游动菌属)和解磷菌(黄单胞菌科)、解钾菌(芽孢杆菌属)等与土壤营养循环相关的细菌数量比例明显增加,有利于增强土壤养分的有效性。此外,旱育根际土壤中含有大量植物根际促生菌(PGPR)的芽孢杆菌属、假单胞菌属以及根瘤菌属的数量比例也显著提高,进而促进了水稻秧苗期根系的生长和分蘖期新根的产生。综上所述,旱育秧通过控制土壤中水分的含量,调控水稻秧苗根际土壤pH值、电导率和温度,改善土壤生态环境,增强了根际土壤中与营养转化循环相关的优势菌群的数量比例,从而提高了相关酶的活性,促进了土壤中有机质和养分的有效转化；同时,富含PGPR的细菌群落数量响应旱育调控而显著增加,调控了根系中激素的含量,进而导致根系中生长相关激素含量的上升,促进根系的生长,有利于壮秧的形成。本研究初步揭示了旱育秧方式下水稻秧苗根际生物学特征,深化了旱育壮秧的理论,为下一步根际定向调控水稻高产奠定了基础。
【关键词】：水稻 早育秧 根际生态因子 根际土壤微生物
【学位授予单位】：福建农林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S511
【目录】：

• 中文摘要7-9
• Abstract9-11
• 第一章 文献综述11-18
• 1.1 引言11
• 1.2 水稻旱育栽培技术的发展11-12
• 1.3 旱育秧下对水稻产量的影响12
• 1.4 旱育秧下对水稻生理代谢的影响12-13
• 1.5 旱育秧下对水稻根系生长及活力的影响13-14
• 1.6 根际生态系统的研究进展14-16
• 1.7 本研究的目的和意义16-18
• 第二章 水稻旱育秧对其生长及产量的影响18-27
• 2.1 材料与摊方法18-21
• 2.1.1 材料与栽培概况18-19
• 2.1.1.1 供试材料18
• 2.1.1.2 栽培处理概况18-19
• 2.1.2 生理测定项目及方法19-20
• 2.1.2.1 秧苗生理生态特性的测定19
• 2.1.2.2 秧苗叶片与根的激素测定19-20
• 2.1.2.3 移栽后生理生化特性20
• 2.1.2.4 产量和产量构成因素测定20
• 2.1.3 数据处理20-21
• 2.2 结果与分析21-26
• 2.2.1 早育秧方式下田间农艺性状的变化21-22
• 2.2.2 旱育秧方式下对水稻秧苗叶片SPAD值的影响22-23
• 2.2.3 早育秧方式下对水稻内源激素含量的影响23-24
• 2.2.4 旱育秧方式下对水稻移栽后分蘖的影响24-25
• 2.2.5 早育秧方式下对水稻产量及其构成的影响25-26
• 2.3 小结26-27
• 第三章 水稻秧苗旱育对其根际生态系统的影响27-44
• 3.1 材料与方法27-31
• 3.1.1 材料与栽培概况27
• 3.1.2 测定项目与方法27-31
• 3.1.2.1 土壤pH值、电导率、含水量和温度27-28
• 3.1.2.2 土壤NPK及酶活性测定28
• 3.1.2.3 根际细菌多样性的研究28-30
• 3.1.2.4 数据处理30-31
• 3.2 结果与分析31-43
• 3.2.1 土壤理化特性的变化规律31-32
• 3.2.2 早育秧方式下土壤有机质的变化32
• 3.2.3 旱育秧方式下土壤NPK的变化32-33
• 3.2.4 旱育秧方式下土壤酶活性的变化33-35
• 3.2.5 早育秧方式下根际土壤微生物的变化35-43
• 3.2.5.1 土壤取样深度验证35
• 3.2.5.2 旱育秧方式下水稻根际土壤细菌群落丰富度和多样性分析35-36
• 3.2.5.3 旱育秧方式下水稻根际细菌群落结构及优势种群分析36-43
• 3.3 小结43-44
• 第四章 讨论与结论44-49
• 4.1 讨论44-48
• 4.2 总结48
• 4.3 展望48-49
• 参考文献49-55
• 致谢55

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 王学翠;童晓茹;温学森;杨德奎;;植物与根际微生物关系的研究进展[J];山东科学;2007年06期

2 刘涛;刁治民;祁永青;高晓杰;;根际微生物及对植物生长效应的初步研究[J];青海草业;2008年04期

3 张元龙;万金精;;小麦根际}0菌几种主要类型的消长概况[J];河南农学院学报;1962年04期

4 陈祖仁,杨向群,齐永安,高尔赡,肖玉珍,陆品山;几种作物根际微生物的研究[J];东北农学院学报;1965年02期

5 李振高,吴留松,乔凤珍,万焕楣;水稻根际微生物生态研究的改良埋片法[J];生态学杂志;1988年01期

6 熊明彪,何建平,宋光煜;根分泌物对根际微生物生态分布的影响[J];土壤通报;2002年02期

7 张广莉,宋光煜,赵红霞;磷影响下根际无机砷的形态分布及其对水稻生长的影响[J];土壤学报;2002年01期

8 朱丽霞,章家恩,刘文高;根系分泌物与根际微生物相互作用研究综述[J];生态环境;2003年01期

9 贾志红,孙敏,杨珍平,苗果园;施肥对作物根际微生物的影响[J];作物学报;2004年05期

10 苗果园,贾志红,杨珍平,张永清;不同作物根际微生物差异的研究[J];山西农业大学学报(自然科学版);2004年02期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 丁浩;徐亚同;凌云;米文秀;;梦清园芦苇湿地根际微生物特性研究[A];中国生态学会2006学术年会论文荟萃[C];2006年

2 卓胜;贺鸿志;黎华寿;秦之璇;;植物间作体系根际修复土壤多氯联苯的效应[A];第三届全国农业环境科学学术研讨会论文集[C];2009年

3 林伟杰;纪成灿;顾钢;彭怀俊;;根际微生物研究现状与应用前景[A];中国植物病理学会第六届青年学术研讨会论文集——植物病理学研究进展（第五卷）[C];2003年

4 祖慧琳;朱敏敏;李永春;杨统一;刘s

本文编号：266803