超级杂交稻根际微生态变化对产量的影响机理研究

超级杂交稻生物量大，根系发达，是其产量优势的先决基础条件，实际生产上，由于多种原因常常造成其根系生长发育不良，从而引起早衰、倒伏等高产障碍，致使品种高产潜力不能发挥，导致产量不高或产量不稳的问题，因此，深入研究超级杂交稻根系生长发育与水稻早衰和倒伏的关联性及调控技术，对推广超级杂交稻具有重要的理论和生产指导意义。本研究拟以盆栽、大田试验超级杂交稻为研究对象，研究不同施氮水平、化学调控和水分管理等主要农艺措施条件下，超级杂交稻根系形态生理特性与根际微生物的变化规律，探明其根际微生物群落结构、多样性、丰度和活性与超级杂交稻早衰、倒伏和产量的相关性，建立水稻根际微生物- - 农艺措施- - 水稻产量的响应模型，为超级杂交稻抗早衰、抗倒伏高产栽培综合技术提供理论依据和技术支撑。

超级杂交稻生物量大，根系发达，是其产量优势的先决基础条件，实际生产上，由于多种原因常常造成其根系生长发育不良，从而引起早衰、倒伏等高产障碍，致使品种高产潜力不能发挥，导致产量不高或产量不稳的问题，因此，深入研究超级杂交稻根系生长发育与水稻早衰和倒伏的关联性及调控技术，对推广超级杂交稻具有重要的理论和生产指导意义。本研究以不同生态条件超级杂交稻高产攻关基地为依托，对大田不同时期超级杂交稻根际土壤微生物进行检测，同时研究不同施氮水平、密度等主要农艺措施条件下，超级杂交稻根系形态生理特性与根际微生物的变化规律，探明其根际微生物群落结构、多样性、丰度和活性与超级杂交稻早衰、倒伏和产量的相关性，建立水稻根际微生物- - 农艺措施- - 水稻产量的响应模型，为超级杂交稻抗早衰、抗倒伏高产栽培综合技术提供理论依据和技术支撑。根据检测数据发现，土壤微生物的量与土壤无机环境、有机质含量、pH值、微生物组成等因子有较大的相关性，从微生物组成成份分离上看，整体趋势是长势较好的稻田，微生物群落数量有减少趋势，有益微生物数量有上升趋势；另外，要说明的是相同土壤不同含水量，微生物量也有很大的不同。创新发明了超级杂交稻强根抗倒利光生态栽培技术----水稻“三强”高产栽培技术。申请了国家专利并获得初审通过，进行了提前公布。湖南溆浦兴隆高产攻关百亩片平均单产经湖南省农业厅组织专家验收，达917.72公斤/亩，取得百亩片900公斤/亩高产攻关成功。.施氮量与密度对根际微生物好氧自生固氮菌的含量存在较明显的影响；不同施氮处理间根际微生物厌氧自生固氮菌的含量的变化趋势差异显著，且密度对水稻根际微生物厌氧自生固氮菌的含量存在明显影响。水稻根际微生物解磷细菌的含量在不同施氮水平、不同密度处理之间变化趋势存在差异；水稻根际微生物解钾细菌的含量，N1（0）处理整个生育期呈持续上升趋势，而N2（低N，135 kg/hm2）、N3（中N，270 kg/hm2）和N4（高N，405 kg/hm2）处理以乳熟期为界前升后降；种植作物后各土壤微生物活性的改变表现不一致，有明显提高的（解钾细菌和厌氧自生固氮菌），有略有提高的（好氧自生固氮菌），也有下降的（解磷细菌）；和乳熟期比较，黄熟期总微生物活性均显著下降，不同处理间表现一致。而总微生物活性的下降幅度与施氮量和密度有关，微生物活性随N、P、K施用量增加而降低。