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为了探讨覆盖旱作水稻的节水效果和产量变化的机理,本文设置常规栽培水稻(简称常规水稻,以T11表示)、覆膜旱作水稻(T12)、覆草旱作水妥(T13)和裸地旱作水稻(T14)等处理,采用大田试验研究常规水稻和旱作水稻的水分利用效率和水稻的产量效应。以覆草旱作水稻与常规水稻做对比,通过田间试验、3H-葡萄糖标记试验和断根试验等研究灌浆期间水稻水作改旱作后体内同化物分配的变化。结果如下:T11、T12、T13和T14四个处理水稻本田期用水总量和水分利用效率(WUE)的测定结果表明,T11用水总量545.40mm,显著高于各旱作处理水稻,以此为参照,T12、T13和T14节水效率分别为35.1%、22.8%和21.2%。以裸地旱作处理T14为参照,T12节水率17.7%,而T13无明显节水效果。旱作水稻的节水效果主要发生在水稻移栽后前2个月,之后无明显节水效果。各处理以籽粒产量/耗水量为基础计算的WUE T12、T13、T14和T11处理分别为1.47 g/kg、1.31 g/kg、1.21g/kg和1.05g/kg,其中T12和T13与T11之间的差异达显著水平。以干物质量/耗水量为基础计算WUE时,各处理之间的规律与以籽粒产量/耗水量计算的WUE基本一致。水作(T11)改旱作(T12、T13和T14)后水稻籽粒产量下降,变幅在3%-12.5%。旱作水稻以T13的产量最高,其次是T12,T14最低。旱作水稻秸杆产量或地上部总生物量与常规水稻相比并没有明显下降。相关分析及通径分析表明,造成旱作水稻籽粒产量下降的主要原因是穗实粒数、结实率和收获指数的下降。分蘖末期用3H-葡萄糖标记水稻上部第一片完全展开叶。在扬花期旱作水稻和常规水稻体内3H的总放射性活度分别为55.64×105 dpm和44.13×105 dpm。水稻鞘中放射性活度最高,常规水稻相对百分含量为47.0%,旱作水稻为61.6%。其次是倒二叶,常规水稻和旱作水稻分别为26.6%和21.0%。从扬花期到成熟期常规水稻穗部的放射性活度增加6.14×105 dpm,主要来源于鞘和旗叶。旱作水稻穗部放射性活度增加了4.72×105 dpm,主要来源于鞘、倒二叶和茎。扬花期旱作水稻非结构性标记物较多,但灌浆期间再分配过程中转化效率远低于常规水稻。灌浆初期标记水稻的旗叶。标记后第二天常规水稻和旱作水稻穗中标记物占体内总量分别为88.36%和77.05%,成熟期二者分别为94.45%和92.05%,但旱作水稻的绝对数量低于常规水稻。旱作水稻对标记物的吸收效率明显低于常规水稻。旱作水稻标记物向籽粒分配的过程中滞留于茎和鞘的时间长,向籽粒分配的效率低。灌浆中期标记水稻的旗叶。灌浆中后期旱作水稻体内总放射性活度和各个部位的变化趋势与常规水稻基本一致,但数量只有常规水稻的50-60%。植株体内放射性活度随着时间延长而降低,从标记后1d到成熟期,常规水稻和旱作水稻体内放射性活度总量分别下降31.6%和31.3%。灌浆中后期85%以上标记物质进入穗部。然而这一阶段穗部放射性活度随着生育期延长而明显下降。无论是早稻还是晚稻,扬花至成熟期各器官生物量的变化规律表现为,常规水稻穗的生物量明显大于旱作水稻,而旱作水稻鞘的生物量明显大于常规水稻。早稻常规水稻的茎和叶生物量灌浆前中期大于旱作水稻,成熟期二者接近。晚稻中茎和叶生物量在常规水稻和旱作水稻间的差异无规律性。成熟期旱作水稻鞘生物量大是造成旱作水稻谷草比下降的主要原因。早造灌浆期间常规水稻的届时净光合同化物数量、贮存同化物的输出数量均大于旱作水稻。晚稻灌浆期间常规水稻和旱作水稻贮存同化物输出差异不明显,穗增重主要取决于届时光合同化物的贡献,其中旱作水稻届时光合产物对穗产量的贡献小于常规水稻。扬花期旱作水稻叶和鞘的可溶性糖含量小于常规水稻,茎中的差异不明显。灌浆期间茎、叶、鞘中的可溶性糖含量逐渐下降,大部分时期旱作水稻叶片中的可溶性糖含量大于常规水稻,茎中的可溶性糖小于常规水稻,而灌浆中后期旱作水稻鞘中可溶性糖含量大于常规水稻。穗和根中的可溶性糖含量较低且处理间没有差异。旱作水稻与常规水稻灌浆期间各器官中的淀粉含量均没有明显差异,且随时间的变化不大。旱作水稻根冠比较常规水稻高23.2%。常规水稻最大根深为28cm,旱作水稻为35cm。水稻旱作后根系呼吸强度有明显增加。早造常规水稻断根后产量下降15%～23%,而旱作水稻断1/4根产量增加约20%。晚造常规水稻断根处理之间产量没有显著性差异,而旱作水稻断3/4根处理产量较不断根处理下降20.4%,差异达到显著水平。早造上断根不利于水稻贮存物质输出而有利用于净光合产物积累。断根后旱作水稻穗增重增加,而常规水稻断根后穗增重下降。晚造旱作水稻断根后贮存物质输出减少,断1/4根处理水稻净光合生产量有升高趋势,但断根过多则引起净光合生产量下降,最终导致穗增重下降。常规水稻断根后对贮存物质输出影响不大,断1/4根水稻净光合生产量有升高趋势,但断根过多则导致净光合生产量的下降。