大气CO_2浓度增加和升温对不同品种水稻根系形态的影响

摘要

[目的]本文旨在研究大气CO_2浓度增加和升温对不同品种水稻根系形态的影响。[方法]在田间开放条件下模拟大气CO_2浓度增加和升温，设置CT(对照，CO_2浓度和温度与正常大气环境保持一致)、C+T(大气CO_2浓度增加200μmol·mol~(-1))、CT+(冠层温度升高2℃)和C+T+(大气CO_2浓度和温度同时升高)4个处理。每个处理种植‘扬稻6号’和‘常优5号’2个品种，连续开展2年(2020、2021年)田间试验。在水稻分蘖期、灌浆期和成熟期采集地上部和根系样品，分析大气CO_2浓度增加、升温及其交互作用对地上部干重、根干重、根冠比和根系形态(根长、根直径、根表面积、根体积和根尖数)的影响。[结果]大气CO_2浓度增加显著提高不同生育期‘扬稻6号’和‘常优5号’地上部干重、根干重和根冠比，其中‘常优5号’的增加幅度大于‘扬稻6号’。大气CO_2浓度增加显著提高不同生育期‘扬稻6号’根长、根直径、根体积、根表面积和根尖数，分别提高了20.5%～25.8%、9.0%～12.3%、20.1%～47.3%、47.1%和23.0%～40.2%。‘常优5号’根长、根体积、根表面积和根尖数分别提高18.1%～22.7%、19.2%～68.1%、12.6%～65.2%和13.5%～44.3%。升温抑制了不同生育期‘扬稻6号’和‘常优5号’地上部干重、根干重和根冠比。升温显著降低不同生育期‘扬稻6号’根长、根体积、根表面积和根尖数，分别降低了9.7%～20.1%、15.8%～28.2%、22.0%～27.3%和13.8%～28.7%。‘常优5号’根长、根直径、根表面积和根尖数分别下降了31.4%～32.0%、8.6%、19.6%、18.0%～19.7%。大气CO_2浓度增加和升温对‘扬稻6号’和‘常优5号’不同生育期的根系形态和水稻生长存在显著的交互作用。[结论]大气CO_2浓度增加促进水稻生长和根系形态发育，升温抑制水稻生长和根系形态发育。大气CO_2浓度增加和升温交互作用抑制水稻生长和根系形态。

关键词

CO_2浓度增加 / 升温 / 水稻生物量 / 根系形态