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本研究以IR45765-3B(深水稻)、中旱221(旱稻)和中浙优1号(水稻)为材料,以溶解氧在线测定控制仪设置不同的根际氧浓度进行水培试验;同时以秀水09、两优培九和国稻6号为材料,在田间进行超微气泡水增氧灌溉和普通水灌溉对比试验,研究根际氧供应对不同生态类型水稻根系生长的影响及其与产量形成、养分吸收利用的关系,以期为基于水稻根际氧调控的高产理论创新与技术集成提供依据。主要研究结果如下:1、不同根际氧浓度处理下,IR45765-3B、中旱221和中浙优1号的最大根长均随根际氧浓度升高而增长。每株不定根数、根干重、每株根系TTC还原力和根系活跃吸收面积等随根际氧浓度变化则因品种而异,IR45765-3B表现为4mg/l处理下最高,处理间由高到低的顺序为:4mg/l,2mg/l,CK,6mg/l,8mg/l;中旱221表现为随根际氧浓度的升高而增加,在8mg/l处理达到最高,处理间由高到低的顺序为:8mg/l,6mg/l,4mg/l,2mg/l,CK;中浙优1号则表现为随根际氧浓度升高而增加,在6mg/l处理下达到最高,当根际氧浓度达到8mg/l时又有所降低,处理间由高到低的顺序则为:6mg/l,4mg/l,2mg/l,CK,8mg/l。2、不同品种水稻剑叶齐穗期光合特性和灌浆期衰老进程对根际氧浓度的响应存在明显差异。IR45765-3B、中旱221和中浙优1号齐穗期剑叶的净光合速率分别在4mg/l、8mg/l和6mg/l处理下最高,分别为22.4、25.6和29.3μmol·m-2s-1,分别比对照高10.3%、29.3%和13.1%。在花后21天内3个品种剑叶叶绿素、可溶性蛋白含量和SOD活性等指标对根际氧浓度的响应与净光合速率一致,而且随时间推移变化幅度相对较小。3、IR45765-3B、中旱221和中浙优1号单株产量分别在4mg/l、8mg/l和6mg/l处理下最高,分别为29.0、27.2和36.6克/株,分别比对照增加了18.4%、61.8%和46.3%。齐穗期每株不定根数(X1)和根体积(X3)是影响水稻产量高低的主要根系性状,回归方程为y=7.602+0.029X1+0.431X3。4、不同根际氧浓度下水稻氮素和磷素吸收特性在品种间差异明显。IR45765-3B的氮、磷吸收效率在4mg/l处理下最高,中浙优1号则在6mg/l处理最高,中旱221的氮吸收效率在8mg/l处理下最高,磷吸收效率则是在6mg/l处理最高。齐穗期每株不定根数(X1)和根干重(X4)是影响水稻氮积累的主要根系性状,回归方程为y=0.020+0.001X1+0.091X4;而每株不定根总长度(X2)和根干重(X4)是影响水稻磷积累的主要根系性状,回归方程为y=0.009+0.002X2+0.021X4。5、超微气泡水增氧处理在生育前期提高了秀水09、国稻6号和两优培九的分蘖成穗率,而使有效穗分别提高了12.1%、6.0%和6.7%;在齐穗期提高了剑叶光合能力、灌浆期延缓了叶片衰老而使结实率分别提高了5.9%、5.7%和6.4%;从而使秀水09、国稻6号和两优培九产量分别提高了7.34%、9.13%和7.49%。