水稻植株甲烷传输能力与根系特性的相关性分析

doi:10.16035/j.issn.1001-7283.2017.04.018

摘要/Abstract

摘要：

为了探明影响水稻植株甲烷传输的关键根系特性,以推广面积较大的水稻品种为研究对象,在水培条件下研究不同品种水稻根系指标与甲烷传输能力的相关性。结果表明,与早稻甲烷传输能力呈极显著、显著正相关关系的根系指标分别是根系比表面积、根系活跃吸收面积,即早稻甲烷传输能力与水稻根系活力有显著正相关关系;与早稻甲烷传输能力呈极显著、显著负相关关系的根系指标分别是根重、最长根长。因此,根系活力较低、根重较大的早稻品种植株可能具有较弱的甲烷传输能力。

关键词: 水稻, 甲烷传输, 根系指标, 相关性

Abstract:

In order to investigate the key root characteristics affecting rice plant methane transport, the rice root parameters of different rice cultivars were studied in relation to the methane transport capacity under the condition of hydroponic conditions. The results showed that there were significant positive correlations between the root specific surface area, root active absorption area and the methane transport capacity in early rice. There was a significant positive correlation between early rice root vitality and methane transport capacity. The root index which had negative correlation with methane transport capacity included root weight, the longest root length. Therefore, early rice plants with low root vigor and relatively high root weight may have weak methane transport capacity.

Key words: Rice, Methane transport, Root system index, Correlation

钟娟,傅志强,刘莉,祝志娟,郑华斌. 水稻植株甲烷传输能力与根系特性的相关性分析[J]. 作物杂志, 2017 (4): 105–112

Juan Zhong,Zhiqiang Fu,Li Liu,Zhijuan Zhu,Huabin Zheng. Correlation Analysis of Methane Transport Capacity and Root Characteristics in Rice[J]. Crops, 2017(4): 105–112

图/表 10

表1

图1

图2

图3

图4

图5

图6

表2

表3

表4

参考文献 31

[1]	张申宁 . 温室效应与生物相互作用, 广东化工, 2016,5(43):117-118
[2]	王玲, 魏朝富, 谢德体 . 稻田甲烷排放的研究进展. 土壤与环境, 2002,11(2):158-162.
[3]	贾仲君, 蔡祖聪 . 水稻植株对稻田甲烷排放的影响. 应用生态学报, 2003,14(11):2049-2053. doi: 10.3969/j.issn.1673-4831.2010.06.001
[4]	葛会敏, 陈璐, 于一帆 , 等. 稻田甲烷排放与减排的研究进展. 中国农学通报, 2015,31(3):160-166.
[5]	傅志强, 黄璜, 何保良 , 等. 水稻植株通气系统与稻田甲烷排放相关性研究. 作物学报, 2007,33(9):1458-1467.
[6]	邓泓, 叶志鸿, 黄铭洪 . 湿地植物根系泌氧的特征.华东师范大学学报(自然科学版), 2007(6):69-76.
[7]	洪常青, 聂艳丽 . 根系分泌物及其在植物营养中的作用.生态环境, 2003(4):508-511.
[8]	阎丽娜, 李霞 . 水稻对稻田甲烷排放的影响. 中国农学通报, 2008,24(10):471-475.
[9]	樊明寿, 张福锁 . 缺磷条件下植物根内通气组织的形成. 自然科学进展, 2003,13(2):190-193.
[10]	傅志强, 黄璜, 何保良 , 等. 水稻植株与甲烷排放的相关因子及模糊聚类分析. 农业环境科学学报, 2008,27(1):50-57.
[11]	傅志强, 黄璜 . 种植方式对水稻甲烷排放的影响. 农业环境科学学报, 2008,27(6):2513-2517.
[12]	胡立峰, 李琳, 陈阜 , 等. 不同耕作制度对南方稻田甲烷排放的影响. 生态环境, 2006,15(6):1216-1219.
[13]	郑聚锋, 张平究, 潘根兴 , 等. 长期不同施肥下水稻土甲烷氧化能力及甲烷氧化菌多样性的变化. 生态学报, 2008,28(10):4864-4872.
[14]	彭世彰, 李道西, 缴锡云 , 等. 节水灌溉模式下稻田甲烷排放的季节变化. 浙江大学学报(农业与生命科学版), 2006,32(5):546-550.
[15]	向平安, 黄璜, 黄梅 , 等. 稻-鸭生态种养技术减排甲烷的研究及经济评价. 中国农业科学, 2006,39(5):968-975. doi: 10.3321/j.issn:0578-1752.2006.05.016
[16]	丁维新, 蔡祖聪 . 土壤有机质和外源有机物对甲烷产生的影响. 生态学报, 2002,22(10):1672-1679. doi: 10.3321/j.issn:1000-0933.2002.10.014
[17]	蔡昆争, 骆世明, 段舜山 . 水稻根系的空间分布及其与产量的关系. 华南农业大学学报(自然科学版), 2003,24(3):1-4.
[18]	刘桃菊, 戚昌瀚, 唐建军 . 水稻根系建成与产量及其构成关系的研究. 中国农业科学, 2002,35(11):1416-1419.
[19]	Wang B J, Adachi K . Differences among rice cultivars in root exudation,methane oxidation,and populations of methanogenic and methanotrophic bacteria in relation to methane emission. Nutrient Cycling in Agroecosystems, 2000,58(8):349-356. doi: 10.1023/A:1009879610785
[20]	杨永良, 李增华, 侯世松 , 等. 甲烷在表面活性剂水溶液中溶解度的实验研究. 采矿与安全工程学报, 2013,30(2):302-306.
[21]	王维婷, 张春庆, 李鹏 . 玉米麦根酸测定方法研究. 分析化学, 2008,36(1):66-70.
[22]	Colmer T D . Aerenchyma and an inducible barrier to radial oxygen loss facilitate root aeration in upland,paddy and deep-water rice (Oryza sativa L.). Annals of Botany, 2002,91(2):301-309.
[23]	周胜, 宋祥甫, 颜晓元 . 水稻低碳生产研究进展. 中国水稻科学, 2013,27(2):213-222. doi: 10.3969/j.issn.10017216.2013.02.016
[24]	傅志强, 黄璜, 谢伟 , 等. 高产水稻品种及种植方式对稻田甲烷排放的影响.应用生态学报, 2015(12):167-172.
[25]	刘依依, 傅志强, 龙文飞 , 等. 水稻根系泌氧能力与根系通气组织大小相关性的研究. 农业现代化研究, 2015,36(6):1105-1111. doi: 10.13872/j.1000-0275.2015.0150
[26]	傅志强, 刘依依, 龙攀 , 等. 深水免耕移栽稻草覆盖栽培模式对晚稻温室气体排放及产量的影响. 生态学杂志, 2015,34(5):1263-1269.
[27]	翟胜, 高宝玉, 王巨媛 , 等. 农田土壤温室气体产生机制及影响因素研究进展. 生态环境, 2008,17(6):2488-2493.
[28]	许欣, 陈晨, 熊正琴 . 生物炭与氮肥对稻田甲烷产生与氧化菌数量和潜在活性的影响. 土壤学报, 2016,53(6):1517-1527. doi: 10.11766/trxb201604210087
[29]	展茗, 曹凑贵, 汪金平 , 等. 稻鸭共作对甲烷排放的影响. 应用生态学报, 2008,19(12):2666-2672.
[30]	杨镒铭 . 稻麦秸秆还田对分蘖期稻田土壤碳氮及甲烷排放的影响. 南京:南京农业大学, 2014.
[31]	刘依依 . 水稻根系泌氧能力与根系特征及甲烷排放的相关性研究. 长沙:湖南农业大学, 2015.

相关文章 15

[1]	姬生栋栗鹏李江伟宋刘敏刘苗苗高狂龙尹海庆. 水稻株系与亲本间灌浆期POD 酶谱及遗传效应分析[J]. 作物杂志, 2018, (5): 17–20
[2]	马孟莉郑云周晓梅张婷婷张晓倩卢丙越. 云南哈尼梯田红米地方品种遗传多样性分析[J]. 作物杂志, 2018, (5): 21–26
[3]	陈瑛瑛王徐艺凌朱宇涵武威刘涛孙成明. 水稻穗部氮素含量高光谱估测研究[J]. 作物杂志, 2018, (5): 116–120
[4]	隋阳辉, 高继平刘彩虹, 徐正进王延波赵海岩. 东北冷凉地区秸秆还田方式对水稻#br# 光合、干物质积累及氮素吸收的影响[J]. 作物杂志, 2018, (5): 137–143
[5]	梁晓宇, 林春雨, 马淑梅, 王洋. 水稻耐盐碱胁迫优异等位变异的发掘[J]. 作物杂志, 2018, (4): 48–52
[6]	章星传, 黄文轩, 朱宽宇, 王志琴, 杨建昌. 施氮量对不同水稻品种氮肥利用率与农艺性状的影响[J]. 作物杂志, 2018, (4): 69–78
[7]	曾波. 近30年来我国水稻主要品种更新换代历程浅析[J]. 作物杂志, 2018, (3): 1–7
[8]	张彬,李金秀,王震,冯浩,李金榜. 小麦主要农艺性状的相关性及聚类分析[J]. 作物杂志, 2018, (3): 57–60
[9]	张莉,李赞堂,王士银,麻艳超,东方阳,李学勇,徐江. 水稻氮素吸收低效型突变体osnad1的生理和遗传分析[J]. 作物杂志, 2018, (3): 68–76
[10]	赫臣,郑桂萍,赵海成,陈立强,李红宇,吕艳东,宋江. 增施腐殖酸及减量施肥对盐碱地水稻穗部性状与产量的影响[J]. 作物杂志, 2018, (3): 129–134
[11]	崔勇. 稻田水旱轮作的研究进展[J]. 作物杂志, 2018, (3): 8–14
[12]	唐志强,董立强,李睿,张丽颖,何娜,李跃东. 氮素与土壤类型对水稻秧苗素质及养分吸收的影响[J]. 作物杂志, 2018, (3): 141–147
[13]	曾波,孙世贤,王洁. 我国水稻主要品种近30年来审定及推广应用概况[J]. 作物杂志, 2018, (2): 1–5
[14]	曲歌,陈争光,王雪. 基于近红外光谱与SIMCA和PLS-DA的水稻品种鉴别[J]. 作物杂志, 2018, (2): 166–170
[15]	袁珍贵,陈平平,郭莉莉,屠乃美,易镇邪. 土壤镉含量影响水稻产量与稻穗镉累积分配的品种间差异[J]. 作物杂志, 2018, (1): 107–112

Metrics

Viewed

Full text

Abstract

Cited

Shared

Discussed

类别Sort	品种Varieties
杂交早稻Hybrid early rice	陆两优171 Luliangyou 171
	潭原优4903 Tanyuanyou 4903
	株两优17 Zhuliangyou 17
	陆两优996 Luliangyou 996
	株两优819 Zhuliangyou 819
	金优268 Jinyou 268
	株两优189 Zhuliangyou 189
	两优早17 Liangyouzao 17
	长两优35 Changliangyou 35
	株两优19 Zhuliangyou 19
	陆两优4026 Luliangyou 4026
常规早稻Conventional early rice	湘早籼45 Xiangzaoxian 45
	中早39 Zhongzao 39
	中嘉早17 Zhongjiazao 17
	湘早籼32 Xiangzaoxian 32
	湘早籼6 Xiangzaoxian 6
	湘早籼24 Xiangzaoxian 24
杂交晚稻Hybrid late rice	准两优608 Zhunliangyou 608
	深优9586 Shenyou 9586
	凤两优丝苗Fengliangyousimiao
	丰优800 Fengyou 800
	C两优7号C liangyou 7
	资优299 Ziyou 299
	玖两优644 Jiuliangyou 644
	T优15 T you 15
	丰源优299 Fengyuanyou 299
常规晚稻Conventional late rice	湘晚籼13 Xiangwanxian 13
	玉珍香Yuzhenxiang
	湘晚籼17 Xiangwanxian 17

类别 Sort	品种 Varieties	甲烷传输速率 Methane transport rate [mmol/(m²·s)]	类别 Sort	品种 Varieties	甲烷传输速率 Methane transport rate [mmol/(m²·s)]
杂交早稻	陆两优171 Luliangyou 171	0.670bB	杂交晚稻	准两优608 Zhunliangyou 608	0.069eE
Hybrid early rice	潭原优4903 Tanyuanyou 4903	0.154efgEFG	Hybrid late rice	深优9586 Shenyou 9586	0.131eCDE
	株两优17 Zhuliangyou 17	0.127fgFG		凤两优丝苗Fengliangyousimiao	0.332cdBC
	陆两优996 Luliangyou 996	0.243cdefgEFG		丰优800 Fengyou 800	0.631aA
	株两优819 Zhuliangyou 819	0.360cCDE		C两优7号C liangyou 7	0.372cdB
	金优268 Jinyou 268	0.564bBCD		资优299 Ziyou 299	0.127eDE
	株两优189 Zhuliangyou 189	0.236cdefgEFG		玖两优644 Jiuliangyou 644	0.107eDE
	两优早17 Liangyouzao 17	0.134fgEFG		T优15 T you 15	0.068eE
	长两优35 Changliangyou 35	0.117gG		丰源优299 Fengyuanyou 299	0.054eE
	株两优19 Zhuliangyou 19	0.586bBC	常规晚稻	湘晚籼13 Xiangwanxian 13	0.062eE
	陆两优4026 Luliangyou 4026	0.297cdefEFG	Conventional late rice	玉珍香Yuzhenxiang	0.025eE
常规早稻	湘早籼45 Xiangzaoxian 45	1.121aA		湘晚籼17 Xiangwanxian 17	0.108eDE
Conventional early rice	中早39 Zhongzao 39	0.103gG
	中嘉早17 Zhongjiazao 17	0.143fgEFG
	湘早籼32 Xiangzaoxian 32	0.351cdDEF
	湘早籼6 Xiangzaoxian 6	0.146fgEFG
	湘早籼24 Xiangzaoxian 24	0.240cdefgEFG

根系指标Root index	CH₄TR	Fe³⁺-PS	SSA	AAA	AAAP	RP	LRL	ROA	RW
Fe³⁺-PS	-0.094ns
SSA	-0.486^**	-0.395^**
AAA	-0.320^*	-0.027ns	-0.321^*
AAAP	-0.014ns	-0.235ns	-0.109ns	-0.461^**
RP	-0.132ns	-0.497^**	-0.627^**	-0.346^**	-0.456^**
LRL	-0.280^*	-0.143ns	-0.325^**	-0.210ns	-0.063ns	-0.175ns
ROA	-0.038ns	-0.500^**	-0.118ns	-0.326^**	-0.778^**	-0.314^*	-0.207ns
RW	-0.405^**	-0.289^*	-0.530^**	-0.783^**	-0.296^*	-0.548^**	-0.216ns	-0.122ns
TAA	-0.124ns	-0.687^**	-0.382^**	-0.754^**	-0.857^**	-0.334^**	-0.364^**	-0.196ns	-0.344^**

根系指标Root index	CH₄TR	Fe³⁺-PS	SSA	AAA	AAAP	RP	LRL	ROA	RW
Fe³⁺-PS	-0.496^**
SSA	-0.342^**	-0.033ns
AAA	-0.420^**	-0.543^**	-0.264^*
AAAP	-0.058ns	-0.407^**	-0.114ns	-0.072ns
RP	-0.033ns	-0.214ns	-0.561^**	-0.553^**	-0.033ns
LRL	-0.004ns	-0.165ns	-0.573^**	-0.060ns	-0.040ns	-0.448^**
ROA	-0.038ns	-0.199ns	-0.438^**	-0.495^**	-0.048ns	-0.418^**	-0.456^**
RW	-0.013ns	-0.475^**	-0.459^**	-0.618^**	-0.213ns	-0.403^**	-0.306^*	-0.371^**
TAA	-0.121ns	-0.241ns	-0.423^**	-0.784^**	-0.636^**	-0.182ns	-0.111ns	-0.502^**	-0.328^**