本文以我国最主要的粮食作物之一的水稻作为研究对象,通过田间试验、网袋法实验、根袋模拟实验等,围绕水稻根系是否存在生长冗余、根系减小后对环境条件(养分、光照、水分)的反应、根系的优化与调控等进行研究。结果如下: 1.水稻的根系冗余 (1) 品种试验:以目前生产上推广的10个典型水稻品种通过大田试验与网袋法相结合,研究水稻群体根系特征与地上部及产量的相关关系。结果表明:根重在各生育期均与地上部干重、总重呈显著或极显著正相关关系,根活力与分蘖期地上部各性状和成熟期产量呈显著正相关关系,而抽穗期和成熟期的根冠比均与产量呈极显著负相关关系,相关系数分别达-0.8616和-0.889。以产量最大化为目标,根冠比大的品种存在根系的生长冗余。 (2) 根去除试验:不同生育期根系部分去除后对水稻牛长发育和产量形成的影响进行了研究。幼苗根去除试验分不剪根,剪去25%,50%,100%四个处理。结果表明:断根后初期分蘖明显下降,断根程度越重,下降越多,随后分蘖则增加,与对照差异不大,后期则超过对照,不同处理基本一致。断根后对株高没有显著影响。干物质积累在分蘖初期明显比对照下降,而在抽穗期和成熟期则与对照相近甚至超过。不同程度的断根后根冠比均比对照减小,根系活力提高。剪根25%,50%分别比对照增产28.93%,12.21%,主要由于单株有效穗数和每穗粒数有所增加。抽穗期根去除试验分单侧断根,两侧断根,三侧断根和小断根(列照)。试验表明不同程度的断根后根系活力有所提高。单侧断根对广陆矮4号、培杂72、丰矮占1号、特3矮分别增产10.22%,4.59%,12.78%,11.38%。两侧断根广陆矮4号、特3矮