李永松，陳基旺，袁 帥，蘇雨婷，崔 璨，蔣艷方，王曉玉，陳平平，易鎮(zhèn)邪

（湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院／南方糧油作物協(xié)同創(chuàng)新中心，長沙 410128）

水稻是我國最重要的口糧作物，也是用水量最大的作物，其生產(chǎn)所消耗的水分占農(nóng)業(yè)總用水量的70%左右，占全國總用水量的50%左右。我國作物生產(chǎn)水分利用效率低下，僅為發(fā)達(dá)國家的一半［1～3］，水資源浪費(fèi)嚴(yán)重。我國水資源總量豐富，但可利用的淡水資源遠(yuǎn)低于世界平均水平，人均占有量約為世界人均水平的1／4，是13個主要貧水國之一。另外，由于工業(yè)化和城市化的飛速發(fā)展以及環(huán)境污染等問題，使得農(nóng)田灌溉水資源日益短缺。因此，發(fā)展節(jié)水灌溉對確保我國糧食生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展和水資源利用率的提高十分必要［4～6］。

水稻起源于干濕交替的沼澤地帶，經(jīng)過長期的系統(tǒng)演化，在形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能上形成了對不同水分的適應(yīng)能力［7，8］。據(jù)朱庭蕓［9］研究，水稻種植在水田里，其莖葉會在4葉后分化出通氣組織，以便向根系輸送氧氣；但如果將水稻種植在旱地上，則不分化這種通氣組織；相反，將本沒有通氣組織的陸稻種在水田中，則會有通氣組織的分化，表明水稻對土壤水分環(huán)境具有較廣的適應(yīng)性。這為水稻節(jié)水栽培帶來了可能性。

從我國水稻灌溉方式的形成與發(fā)展來看，每一種灌溉方式都是廣大勞動人民在長期的水稻栽培實(shí)踐中，為適應(yīng)不同生產(chǎn)條件而不斷探索發(fā)展起來的［10，11］。從傳統(tǒng)的淹水灌溉到間歇、濕潤以及控制灌溉等節(jié)水灌溉方式，水稻灌溉技術(shù)發(fā)展迅速，在當(dāng)今水資源日益匱乏的情況下對水稻生產(chǎn)具有重要意義。不同灌溉方式對稻田土壤的理化性狀有顯著影響，進(jìn)而直接或間接影響水稻根系以及植株冠層的生長發(fā)育，最終影響水稻產(chǎn)量的形成［4，12，13］。本文總結(jié)了節(jié)水灌溉對水稻產(chǎn)量和根系生長的影響，并對未來的研究和發(fā)展方向進(jìn)行了探討。

1 節(jié)水灌溉對水稻產(chǎn)量形成的影響

1.1 間歇灌溉對水稻產(chǎn)量形成的影響

間歇灌溉是我國目前水稻生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛的一種灌溉方式，在全國各稻區(qū)得到了大面積的推廣應(yīng)用［4，5，14，15］。該灌溉方式的具體操作方法：返青至分蘗期田間保持2～3 cm的淺水層，分蘗盛期后輕度曬田，其余時期根據(jù)水資源狀況向田間灌水2～5 cm，待其自然落干，再灌水，再落干，如此循環(huán)直到成熟前不再需水為止。依據(jù)土壤落干程度，可分為輕度間歇灌溉和重度間歇灌溉［16］。大量研究［12，17～24］表明，相較于傳統(tǒng)的淹水灌溉，間歇灌溉可減少灌水10%～37%，可提高灌溉水利用率21%～54%，灌溉水利用效率為1.4～2.4 kg／m3。也有研究表明，部分水稻品種對水分虧缺較敏感，間歇灌溉條件下水分利用率略低于淹水灌溉［12］。

有研究認(rèn)為，與常規(guī)淹水灌溉相比，間歇灌溉能大幅度提高水稻葉綠素含量、葉面積指數(shù)（LAI）、光合速率，促進(jìn)低節(jié)位分蘗萌發(fā)，抑制無效分蘗，提高成穗率，進(jìn)而提高產(chǎn)量［12］。程建平等［18］發(fā)現(xiàn)，間歇灌溉處理分蘗期和幼穗分化期LAI顯著高于淹水灌溉處理，分別提高了19.78%和10.60%，且其生育后期LAI也較高；間歇灌溉處理分蘗期、幼穗分化期和齊穗期葉片凈光合速率較淹灌處理分別提高16.51%、10.78%和7.51%。

有研究［12，18，25］顯示，間歇灌溉處理水稻產(chǎn)量相較于常規(guī)淹水灌溉可提高9%～24%。程建平等［18］以兩優(yōu)培九為材料進(jìn)行試驗，發(fā)現(xiàn)間歇灌溉單株實(shí)粒數(shù)、每穗實(shí)粒數(shù)、每穗穎花數(shù)和單株產(chǎn)量較淹水灌溉處理極顯著提高25.10%、21.25%、16.06%和24.02%。蔡志歡等［26］以3個優(yōu)質(zhì)雜交晚稻進(jìn)行盆栽試驗，發(fā)現(xiàn)間歇灌溉較淹水灌溉顯著提高了單株有效穗數(shù)和產(chǎn)量，且不同程度地提高了千粒重和結(jié)實(shí)率。倪鴻等［6］的大田試驗結(jié)果與此一致。

但也有研究顯示，間歇灌溉和傳統(tǒng)淹水灌溉水稻產(chǎn)量沒有顯著差異［14，15，23］，甚至低于淹水灌溉處理［24，27］。周崢嶸等［24］以雜交稻進(jìn)行盆栽試驗，發(fā)現(xiàn)間歇灌溉水稻的總粒數(shù)、實(shí)粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和產(chǎn)量分別比淹水灌溉低10.91%、29.58%、21.48% 和37.85%。陳國林等［27］在黃松泥土上開展早晚稻試驗，發(fā)現(xiàn)間歇灌溉條件下水稻產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素均顯著低于淹水處理。有研究認(rèn)為，間歇灌溉條件下水稻產(chǎn)量降低的原因可能是減少灌水在一定程度上降低了溶于土壤水溶液中的各種營養(yǎng)物質(zhì)的含量［28］。

綜上所述，間歇灌溉對水稻產(chǎn)量的影響，因土壤質(zhì)地、品種特性、土壤落干程度以及水稻生長季節(jié)環(huán)境條件的不同而有差異，各地應(yīng)因地制宜開展多年研究以明確間歇灌溉的適用性。

1.2 濕潤灌溉對水稻產(chǎn)量形成的影響

濕潤灌溉的操作要點(diǎn)：秧苗本田栽插后，田面持續(xù)建立2～3 cm的淺水層以供分蘗，其余生育時期田間不再建立明顯水層，只需保持土壤水分飽和，滿足水稻的生理需水即可［4，5］。據(jù)研究，相較于傳統(tǒng)淹水灌溉，濕潤灌溉可節(jié)約灌溉用水23%～46%，可提高灌溉水利用率33%～47%，灌溉水利用效率可達(dá)1.5～2.8 kg／m3［18，23，24，29～31］。陳國林等［27］研究認(rèn)為，濕潤灌溉相較于常規(guī)水層淹灌節(jié)水效果顯著的原因，一是濕潤灌溉稻田大部分時間處于無水層狀態(tài)，其蒸發(fā)強(qiáng)度小于水面蒸發(fā)強(qiáng)度，二是濕潤灌溉可提高自然降水利用率。

前人就稻田濕潤灌溉對水稻產(chǎn)量影響開展了大量研究，結(jié)果表明，與淹水灌溉相比，濕潤灌溉水稻產(chǎn)量可提高13%～34%［23，27，29，32，33］。曾翔等［32］以雜交稻進(jìn)行大田試驗，發(fā)現(xiàn)濕潤灌溉水稻的有效穗數(shù)、每穗粒數(shù)、實(shí)粒數(shù)和產(chǎn)量較淹水灌溉處理分別提高23.65%、13.97%、19.22%和24.96%，差異均達(dá)極顯著水平。屈明洋等［29］在寒地白漿土上開展大田試驗，發(fā)現(xiàn)與淹水灌溉處理相比，濕潤灌溉處理結(jié)實(shí)率、千粒重和每穗實(shí)粒數(shù)分別提高1.5%、2.8%和7.3%，最終產(chǎn)量提高12.98%。有研究認(rèn)為獲得高產(chǎn)的原因在于濕潤灌溉不僅滿足了水稻的生理需水，還能保證根系獲得充足的氧氣，有利于干物質(zhì)向穗部運(yùn)輸，促進(jìn)籽粒灌漿結(jié)實(shí)［29］。也有研究認(rèn)為，濕潤灌溉對水稻生長具有前控后促的作用，營養(yǎng)生長期濕潤灌溉水稻的群體生長率和相對生長率分別比淹水灌溉處理低10.0%和17.0%，而其生殖生長期群體生長率和相對生長率分別比淹水灌溉處理高39.9%和29.5%，有利于后期籽粒灌漿［27］。

劉杰等［34］在冷浸田上開展早晚稻試驗，發(fā)現(xiàn)濕潤灌溉處理早晚稻分蘗盛期葉綠素a、葉綠素b以及葉綠素總量均高于淹水灌溉，其中早、晚稻葉綠素總量分別比常規(guī)淹水灌溉高47.93%和9.22%，但其最終產(chǎn)量提高不顯著。秦華東等［35］和鄭天翔等［30］在不同條件下的試驗結(jié)果也都顯示濕潤灌溉水稻產(chǎn)量只比淹水灌溉略高。而周崢嶸等［24］以雜交稻進(jìn)行盆栽試驗，發(fā)現(xiàn)濕潤灌溉水稻的總粒數(shù)和實(shí)粒數(shù)分別比淹水灌溉低23.64%和26.76%，最終產(chǎn)量降低了26.85%。有研究者認(rèn)為濕潤灌溉水稻不能獲得高產(chǎn)的原因，是長期的水分脅迫影響了蒸騰作用和光合作用等生理過程，抑制了水稻根系生長和對土壤中營養(yǎng)物質(zhì)的吸收，造成地上部干物質(zhì)積累不足，不利于籽粒灌漿結(jié)實(shí)，最終導(dǎo)致結(jié)實(shí)率和千粒重降低［36］。

近年來，國內(nèi)外對于水稻濕潤灌溉的研究較多，但關(guān)于濕潤灌溉對水稻產(chǎn)量和產(chǎn)量形成的影響結(jié)果不一致，有關(guān)其影響機(jī)制研究尚少，還有待進(jìn)一步探討。

1.3 控制灌溉對水稻產(chǎn)量形成的影響

控制灌溉是指依據(jù)水稻不同生育階段對水分需求程度不同的特性，遵循適時適量、科學(xué)灌水原則的灌水新技術(shù)，是一種非充分灌溉技術(shù)。其技術(shù)要點(diǎn)：在返青期田間保持1～2 cm的淺水層，其他生育時期田間不再建立水層，而使土壤含水率為土壤飽和含水率的60%～80%，最多不超過土壤飽和含水率［37～39］。大量研究表明，相較于傳統(tǒng)的淹水灌溉，控制灌溉可節(jié)省灌水46%～62%，可提高灌溉水利用率52%～70%，灌溉水利用效率達(dá)1.8～3.0 kg／m3［16，40～44］?？锷懈坏龋?5］、張榮萍等［46］、陳國林［47］研究認(rèn)為，控制灌溉節(jié)約灌水的主要原因是在一定程度上減少了水稻的生態(tài)需水和生理需水。

大量研究認(rèn)為，相較于常規(guī)淹水灌溉，控制灌溉條件下水稻產(chǎn)量可提高7%～11%，原因在于控制灌溉水稻的有效穗數(shù)和結(jié)實(shí)率顯著提高［40，48，49］。蔣天琦［48］通過盆栽對粳稻進(jìn)行水肥互作試驗，發(fā)現(xiàn)控制灌溉條件下各肥力水平平均單株分蘗數(shù)、穗長、穗粒數(shù)、千粒重和產(chǎn)量分別比淹水灌溉高14.87%、6.80%、6.00%、4.07%和10.41%。但劉宇鋒［16］以雜交稻和常規(guī)稻分別進(jìn)行的試驗發(fā)現(xiàn)控制灌溉水稻產(chǎn)量只是略高于常規(guī)淹灌；朱士江等［50］在黑龍江典型寒地黑土區(qū)進(jìn)行的大田試驗也支持這一說法。還有研究顯示，控制灌溉相較于淹水灌溉并不具有增產(chǎn)優(yōu)勢。王秋菊等［40］研究發(fā)現(xiàn)，與常規(guī)淹灌相比，重度控制灌溉（土壤水勢為-20 kPa）水稻有效穗數(shù)降低6.94%，產(chǎn)量降低5.20%。減產(chǎn)的主要原因是過度控制灌水量抑制了水稻分蘗、降低了水稻的葉面積指數(shù)和葉綠素含量，以及莖葉干物質(zhì)重量［40，51，52］。劉廣明等研究表明，控制灌溉在淡水資源缺乏的輕鹽堿地中實(shí)施也具有適用性，可在節(jié)省灌水的同時減輕土壤的次生鹽漬化［53］。

從上述研究結(jié)果可知，輕度且適宜的控制灌溉有利于提高水稻產(chǎn)量，但重度控制灌溉則會對產(chǎn)量表現(xiàn)出明顯的負(fù)面影響。因此，在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用過程中，應(yīng)掌握好適宜的灌水量，避免因土壤過分缺水而導(dǎo)致減產(chǎn)。

2 節(jié)水灌溉對水稻根系的影響

2.1 間歇灌溉對水稻根系的影響

間歇灌溉條件下的稻田處于干濕交替的狀態(tài)，便于土壤和大氣間的氣體交換，既能滿足水稻較高的需水特性，又能保證水稻根系對氧氣的需求，且充足的氧氣可減少土壤中Fe2＋、H2S等有毒還原性物質(zhì)的積累，為水稻根系及地上部的生長發(fā)育創(chuàng)造了水肥氣熱相對協(xié)調(diào)的稻田生態(tài)環(huán)境［12，44］。

大量研究顯示，相較于淹水灌溉，間歇灌溉能顯著提高根系形態(tài)指標(biāo)（根量、根干重、根鮮重、根長、根直徑、根冠比、根體積和根表面積等）和生理指標(biāo)（根系活力、根系傷流液、根系分泌物和根系激素等）［12，16，54］。劉宇鋒［16］研究表明，間歇灌溉處理水稻各時期根系活力、單株根長、單株根干重、單株根體積均高于淹水灌溉處理。田廣麗等以早熟晚粳稻（五粳04136）和雜交早稻（Y兩優(yōu)3218）為材料研究發(fā)現(xiàn)，間歇灌溉條件下，常規(guī)稻和雜交稻分蘗期根系谷氨酰胺合成酶（GS）活性分別比淹水灌溉處理高12.36%和6.64%［55］。張紹文［54］在四川盆地稻區(qū)以超級雜交秈稻F優(yōu)498開展試驗，發(fā)現(xiàn)生育前中期根干重及地上部干重表現(xiàn)為間歇灌溉小于淹水灌溉，而生育后期則以間歇灌溉較大；間歇灌溉處理各時期根冠比、根直徑和表面積高于淹水灌溉處理。

也有研究認(rèn)為，間歇灌溉相比淹水灌溉并不能提高根量與根系活力。周崢嶸等通過盆栽試驗發(fā)現(xiàn)，間歇灌溉水稻孕穗期單株根干重和根體積顯著低于淹水灌溉處理，根冠比也略?。?4］。劉宇鋒［16］研究發(fā)現(xiàn)，間歇灌溉水稻單株根數(shù)在拔節(jié)期、抽穗期和乳熟期分別比淹灌減少12.8%、7.3%和6.7%。田廣麗等研究發(fā)現(xiàn)，間歇灌溉條件下，常規(guī)稻和雜交稻分蘗期根系傷流液強(qiáng)度分別比淹灌處理低23.40%和16.67%［55］。

可見，前人有關(guān)間歇灌溉對水稻根系形態(tài)和生理影響的研究結(jié)果也不一致。其原因可能是間歇灌溉處理過程中土壤落干的程度、復(fù)水后的水層深度、間歇灌溉的頻率以及循環(huán)灌溉發(fā)生時期等不同［56］。因此，間歇灌溉對水稻根系形態(tài)和生理的影響還有待深入研究。

2.2 濕潤灌溉對水稻根系的影響

前人研究認(rèn)為，當(dāng)?shù)咎镩L期處于濕潤無水層狀態(tài)，白天土溫高于淹灌處理，而夜間土溫低于淹灌處理，稻田土壤日平均溫度、日最高溫度和晝夜溫差增大，可提高土壤微生物活性、加速土壤中有機(jī)物的分解和吸收，有利于根干物質(zhì)積累與縱橫伸展［57］。

劉杰等［34］在冷浸田上開展早晚稻試驗，發(fā)現(xiàn)濕潤灌溉有助于提高水稻根系活力，起壟栽培條件下增幅為22.16%，平田栽培條件下增幅達(dá)到33.11%。秦華東等［35］在免耕條件下開展的研究表明，濕潤灌溉處理水稻各時期的單株總根數(shù)、根干質(zhì)量、根半徑、根表面積、根系超氧化物歧化酶活性和根系活力極顯著高于淹水灌溉處理，但單株總根長、單條根長和根系密度與淹水灌溉處理無明顯差異。而曾翔等［32］認(rèn)為，濕潤灌溉條件下水稻齊穗后根系密度顯著大于淹灌處理。張榮萍等［46］發(fā)現(xiàn)，齊穗到成熟期濕潤灌溉水稻根干重、根冠比、根系活力和根系傷流量的降低幅度均遠(yuǎn)低于淹水灌溉處理。以上試驗結(jié)果說明濕潤灌溉不僅能提高根系活力，還能延長根系生命周期，從而促進(jìn)根系提供給籽粒更多的養(yǎng)分。

也有部分研究認(rèn)為，濕潤灌溉相比淹水灌溉并不能提高根量與根系活力。周崢嶸等［24］通過盆栽試驗發(fā)現(xiàn)，濕潤灌溉水稻孕穗期單株根干重比常規(guī)淹灌低11.65%，單株根體積比常規(guī)淹灌低14.29%，而根冠比和淹水灌溉無明顯區(qū)別。田廣麗等［55］發(fā)現(xiàn)，濕潤灌溉處理常規(guī)稻和雜交稻分蘗期根系谷氨酰胺合成酶（GS）活性分別比淹灌處理低14.67%和10.43%，但其根系傷流液強(qiáng)度分別比淹水灌溉高10.64%和13.89%。研究認(rèn)為，根系生長除受土壤含水率等外界因素影響外，可能還與水稻品種特性有關(guān)，耐旱性較強(qiáng)的品種比一般品種更能適應(yīng)濕潤灌溉［58］?？梢?，如何發(fā)揮濕潤灌溉的節(jié)水增產(chǎn)效果，還需從品種選擇與具體灌溉技術(shù)參數(shù)角度開展深入研究。

2.3 控制灌溉對水稻根系的影響

水稻控制灌溉技術(shù)能夠調(diào)節(jié)土壤含水率，使水稻根系在不同生育時期經(jīng)受不同程度的水分脅迫，進(jìn)而刺激根系生長素（IAA）、細(xì)胞分裂素（CTKs）和脫落酸（ABA）等激素向上傳導(dǎo)，使得葉片氣孔保持在適宜的開度，既能保證葉片光合產(chǎn)物的積累又能大量減少植株蒸騰耗水［59］。

大量研究［16，40，44，48］認(rèn)為，控制灌溉可顯著增加水稻根系干重、根體積、根系活力、根長和根數(shù)量。王秋菊等［40］在白漿化黑土上開展試驗，發(fā)現(xiàn)控制灌溉水稻分蘗盛期、孕穗期、齊穗期、灌漿中期和成熟期根系干重分別比淹灌處理提高18.96%、24.34%、29.13%、27.77%和6.82%。劉宇鋒［16］對兩系秈型超級雜交稻進(jìn)行盆栽試驗，發(fā)現(xiàn)控制灌溉在拔節(jié)期、抽穗期和乳熟期的根系活力、單株根數(shù)、根長、根干重和根體積較淹灌處理均有不同程度的增加。蔣天琦［48］發(fā)現(xiàn)控制灌溉水稻分蘗期、拔節(jié)期、開花期、乳熟期和完熟期根體積較傳統(tǒng)淹灌分別增加16.22%、12.20%、10.18%、3.10%和4.69%。彭世彰等［44］研究表明，控制灌溉水稻平均黃白根的比例和根毛數(shù)量均顯著高于淹灌處理，且其根系分布范圍更廣，在20～40 cm土層范圍內(nèi)還有大量根系分布，而淹水灌溉水稻根系大部分分布在20 cm的土層范圍內(nèi)，根淺而細(xì)。曾翔等［32］研究認(rèn)為，水稻根系的吸水吸肥能力與根系分布范圍及根毛數(shù)量等密切相關(guān)，幼根的伸長生長區(qū)和根毛區(qū)有較強(qiáng)的吸水吸肥能力。因此，控制灌溉的水稻根系吸水吸肥能力均優(yōu)于淹灌處理。

柯傳勇［60］研究認(rèn)為，控制灌溉的水稻根系前期生長快于淹灌處理，后期衰老比淹灌處理慢，并與地上部生長相協(xié)調(diào)，具有較適宜的生長發(fā)育過程。尤其是生育后期，控制灌溉水稻仍具有較高的根量和根系活力，能夠提供大量的水肥供水稻籽粒灌漿?？梢?，控制灌溉改善了水稻根系生長發(fā)育的土壤環(huán)境，提高了根系的吸水吸肥能力，從而增強(qiáng)了水稻抵抗干旱、倒伏等逆境的能力。

3 研究展望

灌溉方式對水稻產(chǎn)量和根系的影響是一個復(fù)雜的過程，它涉及作物、土壤和氣象條件等因素。水稻節(jié)水灌溉技術(shù)研究應(yīng)從生產(chǎn)實(shí)際出發(fā)，既要達(dá)到高產(chǎn)高效的目的，還要適應(yīng)社會發(fā)展和生產(chǎn)條件的改變。目前大多數(shù)研究注重其對節(jié)水效果、水稻生長發(fā)育、產(chǎn)量形成和稻米品質(zhì)的影響等方面。未來對水稻節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)加強(qiáng)以下幾個方面的研究。

3.1 適應(yīng)水稻生產(chǎn)機(jī)械化的節(jié)水灌溉技術(shù)

近年來，我國水稻生產(chǎn)機(jī)械化發(fā)展速度很快，對減少勞動力投入、提升勞動生產(chǎn)效率起到了極大的作用。然而，水稻機(jī)械化栽培大多還沿用傳統(tǒng)的淹水灌溉，缺乏與機(jī)械化生產(chǎn)相配套的節(jié)水灌溉技術(shù)。加強(qiáng)機(jī)械化條件下節(jié)水灌溉技術(shù)及其對水稻產(chǎn)量和品質(zhì)影響的研究，對水稻高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)栽培、水資源高效利用和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

3.2 節(jié)水灌溉條件下土壤性狀的改變與根系生長的相互關(guān)系

土壤作為水稻生長的載體，其理化性質(zhì)的改變必然會對根系產(chǎn)生影響。節(jié)水灌溉處理使土壤含水量發(fā)生變化，從而導(dǎo)致土壤容重、透氣性、養(yǎng)分含量、pH值等理化特性以及土壤微生物性狀發(fā)生顯著變化，進(jìn)而促進(jìn)或阻礙根系的生長發(fā)育。但是，目前對于節(jié)水灌溉條件下土壤性狀的改變及其與根系生長的相互關(guān)系的研究尚不多見，未來還需加強(qiáng)這一方面的研究，其結(jié)果可為改良稻田土壤提供參考。

3.3 節(jié)水灌溉條件下稻田雜草的防治策略

稻田建立水層對部分旱生性雜草的生長有顯著抑制作用。水稻實(shí)行節(jié)水灌溉后，某些生育階段田間無水層為旱生雜草的生長創(chuàng)造了條件，尤其是稗草數(shù)量會明顯增多。因此，研究節(jié)水灌溉條件下如何科學(xué)有效地防除雜草對水稻綠色生產(chǎn)具有重要意義。

3.4 水肥耦合對水稻根系的影響

水分和養(yǎng)分是決定水稻產(chǎn)量的兩個最重要因素。土壤中的水肥發(fā)生改變首先會對根系的生長產(chǎn)生影響，進(jìn)而影響水稻地上部的發(fā)育。但是，目前多是水分處理或肥料處理等單因素處理對水稻根系影響的研究，而關(guān)于水肥耦合對水稻根系影響的研究還比較少。因此，探明水肥互作對水稻根系形態(tài)和生理及產(chǎn)量形成的影響及其機(jī)理，對實(shí)現(xiàn)水稻高產(chǎn)高效栽培具有重要意義。

3.5 蓄水型節(jié)水灌溉技術(shù)

南方雙季晚稻存在嚴(yán)重的缺水問題，而早稻期間又有充足的自然降水。利用稻田及稻田周邊溝渠或者建造蓄水池蓄積自然降雨，可有效緩解雙季晚稻灌溉水缺乏的問題，同時，蓄水池也可以對灌溉水流失和稻田排出的水起到很好的蓄積作用。因此，研究蓄水型節(jié)水灌溉技術(shù)對提高水分周年利用效率具有重要價值。

3.6 鎘污染稻田節(jié)水灌溉技術(shù)

眾所周知，全生育期淹水灌溉對降低水稻對鎘的吸收是非常有效的。但是，我國水稻生產(chǎn)面臨地區(qū)性和季節(jié)性用水緊張的形勢；同時，部分稻區(qū)的農(nóng)田水利設(shè)施陳舊老化，要實(shí)現(xiàn)稻田長期淹水是不太容易的。因此，開展不同生育時期節(jié)水灌溉對水稻產(chǎn)量與稻米鎘含量的影響研究，研發(fā)既能獲得較高水稻產(chǎn)量，又能降低稻谷鎘含量，還能節(jié)約灌溉用水的灌溉技術(shù)，對輕中度鎘污染地區(qū)的水稻生產(chǎn)是非常必要的。