張 琳

為了能夠更好地探究超級(jí)稻葉片光合特性和根系生理性狀與產(chǎn)量間的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過(guò)程中需要設(shè)置對(duì)照組與實(shí)驗(yàn)組，其中實(shí)驗(yàn)組為超級(jí)稻品種，對(duì)照組為高產(chǎn)品種。另外還要對(duì)實(shí)驗(yàn)周期以及測(cè)定時(shí)間進(jìn)行確定，同時(shí)還要確定測(cè)定內(nèi)容與測(cè)定方法，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，提升結(jié)果分析的合理性與科學(xué)性。

1 超級(jí)稻葉片光合特性和根系生理性狀與產(chǎn)量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.1 材料與實(shí)驗(yàn)流程的確定

實(shí)驗(yàn)材料實(shí)驗(yàn)組水稻品種為兩系雜交秈稻、三系雜交秈稻、兩種粳稻，對(duì)照組為汕優(yōu)63和楊福粳8號(hào)，種植過(guò)程要保證這些水稻生長(zhǎng)情況的完全相同，并保證氣候、土壤環(huán)境利于水稻生長(zhǎng)。實(shí)驗(yàn)中要在合適的時(shí)間段內(nèi)對(duì)各種水稻進(jìn)行采樣，對(duì)于葉片光合特性，需要對(duì)葉片中的各種酶進(jìn)行含量測(cè)定，同時(shí)還要對(duì)種植區(qū)域上方的環(huán)境進(jìn)行測(cè)試，從而確定葉片的光合特性，對(duì)于根系生理性狀也需要進(jìn)行同期測(cè)定。

1.2 葉片光合特性測(cè)定

葉片光合特性測(cè)定要對(duì)兩方面參數(shù)進(jìn)行測(cè)定，其一是對(duì)葉片的自身進(jìn)行測(cè)定，測(cè)定對(duì)象為光合色素、參與光合作用的各類酶活性。需要注意的是，在進(jìn)行這些參數(shù)確定的過(guò)程中，需要在穗分化始期、齊穗期和齊穗后分別進(jìn)行測(cè)定，葉片選取需要選擇最上部全展葉。其二為葉片性狀。要在晴朗無(wú)風(fēng)的時(shí)候采用專業(yè)儀器進(jìn)行測(cè)定，測(cè)定內(nèi)容為葉片的光合作用速率、蒸騰作用速率等方面，并對(duì)測(cè)得的結(jié)果進(jìn)行記錄。

1.3 根系生理性狀測(cè)定

根系生理性狀測(cè)定涉及的測(cè)定參數(shù)較多，為保證結(jié)果的準(zhǔn)確性，每一種性狀測(cè)定的根系數(shù)量不得少于兩株，在對(duì)樣本進(jìn)行徹底清洗后，其中兩株用于測(cè)定根系干重，再選取兩株用于測(cè)定單位干重中各類激素的含量和α-Na氧化力，剩余兩株用于測(cè)定根系吸收表面積、比表面積等參數(shù)。其中對(duì)于各類表面積的測(cè)定，采用甲烯藍(lán)蘸根法，根系中激素的提取和含量測(cè)定采用改進(jìn)后的高效液相色譜法，但是需要注意的是，該過(guò)程中需要對(duì)各類雜質(zhì)以及脂肪、葉綠素等進(jìn)行去除，防止對(duì)測(cè)定結(jié)果造成影響。

2 超級(jí)稻葉片光合特性和根系生理性狀與產(chǎn)量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

2.1 超級(jí)稻葉片光合特性測(cè)定結(jié)果及產(chǎn)量分析

2.1.1 光合特性測(cè)定結(jié)果

葉片光合特性測(cè)定過(guò)程中需要對(duì)以下方面進(jìn)行測(cè)定：（1）葉面積指數(shù)。實(shí)驗(yàn)中的所有水稻品種葉面積指數(shù)都呈現(xiàn)先增加后減小的狀態(tài)，但是超級(jí)稻葉面積指數(shù)高于對(duì)照組葉面積指數(shù)。（2）葉片光合色素量。光合色素含量與葉面積指數(shù)情況相同，在齊穗期達(dá)到最大，但是葉綠素a含量前期對(duì)照組含量要低于實(shí)驗(yàn)組含量，后期要高于實(shí)驗(yàn)組，其余色素變化情況與葉綠素a大致相同。（3）葉片光合特性。對(duì)于光合速率和蒸騰速率，實(shí)驗(yàn)組前期速率要明顯高于對(duì)照組，但是在生育后期，實(shí)驗(yàn)組光合特性要明顯弱于對(duì)照組。（4）各類激素含量。丙二醛的含量在生長(zhǎng)前期呈下降現(xiàn)象，在齊穗期達(dá)到最低，而其他激素與丙二醛含量變化趨勢(shì)相反，相較于對(duì)照組而言，丙二醛前期含量低于對(duì)照組，后期要高于對(duì)照組，其他激素與丙二醛的對(duì)照情況相反。

2.1.2 光合特性與產(chǎn)量間關(guān)系

超級(jí)稻相較于普通水稻，具有更高的產(chǎn)量，但是超級(jí)稻結(jié)實(shí)率較低，這種情況對(duì)其產(chǎn)量產(chǎn)生了一定限制，通過(guò)對(duì)不同時(shí)期葉片光合特性的研究可以發(fā)現(xiàn)，超級(jí)稻前期的光合作用更強(qiáng)，正是該原因?qū)е鲁?jí)稻產(chǎn)量的提升。然而到齊穗期后，超級(jí)稻的光合作用情況要大大弱于普通水稻，而水稻生育后期主要是提升水稻的結(jié)實(shí)率，這種現(xiàn)象導(dǎo)致超級(jí)稻結(jié)實(shí)率要低于普通水稻，尤其是在灌漿過(guò)程，發(fā)現(xiàn)超級(jí)稻葉片衰老更快，極大限制了超級(jí)稻的灌漿過(guò)程。

2.2 超級(jí)稻根系生理性狀測(cè)定結(jié)果及產(chǎn)量分析

根系測(cè)定主要對(duì)以下因素的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄：（1）根系氧化力。根系氧化力呈現(xiàn)先增后降的變化趨勢(shì)，氧化力在穗分化始期達(dá)到巔峰，并且實(shí)驗(yàn)組的氧化力在后期要明顯低于對(duì)照組。（2）根系吸收表面積。根系吸收表面積變化趨勢(shì)、實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組的對(duì)比情況與根系氧化力相同，但是根系吸收表面積在齊穗期達(dá)到巔峰。（3）根系激素。脫落酸含量呈先減后升模式，吲哚-3-乙酸與之相反，而對(duì)于玉米素和玉米素核苷，在水稻生長(zhǎng)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)高峰，并在到達(dá)第二個(gè)高峰后快速下降。

通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的研究可以發(fā)現(xiàn)，根系與葉片存在互相影響，另外通過(guò)根系重量、規(guī)模的對(duì)比分析可以發(fā)現(xiàn)，超級(jí)稻根系要顯著大于普通水稻，所以可以得出結(jié)論，根系越大則水稻產(chǎn)量越高。進(jìn)一步分析可以發(fā)現(xiàn)，超級(jí)稻產(chǎn)量較高而結(jié)實(shí)率較低的引發(fā)因素為地上部分與根系共同作用的結(jié)果。

綜上所述，相較于普通水稻，超級(jí)稻光合作用特性和根系生長(zhǎng)情況在前期要強(qiáng)于普通水稻，這是導(dǎo)致超級(jí)稻產(chǎn)量提升的關(guān)鍵，然而在水稻生育后期，超級(jí)稻葉片和根系衰老速率高于普通水稻，導(dǎo)致超級(jí)稻相較于普通水稻結(jié)實(shí)率較低。