不同密度杂草稻对水稻生长和产量的影响(2)
虽然国内外研究在水稻田杂草防治方面积累了丰富的经验和技术，形成了以化学除草为核心的杂草防除技术体系，但由于杂草稻与水稻亲缘关系很近，至今在水稻种植过程中尚缺乏安全高效的杂草稻防治技术。目前，国内外有关杂草稻的研究主要集中在杂草稻生物学生态学特性、对水稻生长发育以及生态安全的影响、起源与分类、遗传多样性、抗逆特性及其利用等方面。杂草稻是指在稻田间或周边作为杂草类型而伴随栽培稻生长的水稻植株，马殿荣等[4]对中国辽宁稻区的杂草稻进行了初步的考察、收集和整理,对其植物学特性进行了初步研究;利用收集到的部分杂草稻、栽培稻和野生稻,采用SSR分子标记方法对其遗传多样性和群体分化进行了初步研究。发现杂草稻植物学特性变异较大。
植物根系作为植物吸收营养的主要器官，其各方面特征对地上部的生长发育和产量形成均有重要作用。当杂草稻与水稻共生时，根系作为植株“隐藏”的一半，水稻根系形态生理和根际土壤微环境发生如何变化，这些变化与产量形成有何联系，目前研究较少[5]。因此，本实验计划阐明在杂草稻胁迫下，土壤酶浓度、根系土壤环境、水稻根系形态、水稻干物质积累和产量等指标的变化，这对水稻高产栽培与杂草稻的综合治理具有重要意义。
1.材料与方法
1.1 供试材料
水稻：南粳44（江苏省农业科学院粮食作物研究所提供）；杂草稻：JS-Y1，采集于江苏省扬中市西来桥镇直播稻田，平均株高96.1cm，平均穗长20.5cm，每穗平均粒数101.4，每株平均穗数17.0，平均千粒重21.1g，播种至齐穗约95d，平均发芽率44.5%，颖果红色，株型松散，叶片披垂，属籼型。
1.2 实验设计
2016年6月21日将南粳44水稻种子和杂草稻种子催芽后播种于江苏省农业科学院植物保护研究所实验场内的水泥池中，水稻播种量为67.5kg/hm2；1m2留杂草稻0（对照CK），4（N1），8（N2），12（N3），16（N4）株/m2，拔出水泥池内其他杂草。各处理重复4次，随机区组排列，常规防止病虫。
1.3 测定项目与方法
1.3.1 地上部干重的测定
分别在分蘖期、抽穗期（50%植株抽穗）取样测定。将水稻地上部用剪刀在土壤上部一公分处剪下，装入事先准备好的信封，放入烘箱内，70℃烘至恒重，测定其干重。
1.3.2 根长、根直径、根干重、根表面积以及根体积的测定
分别在分蘖期、抽穗期（50%植株抽穗）取样测定。每个重复以栽培稻基部为中心，挖取20cm×20cm×20cm的土块，装于70目的筛网袋中，先用流水冲洗，然后用农用压缩喷雾器将根冲洗干净，选择出根系完整的直播稻。先将根摆放在盛有一薄层水的玻璃皿中（30cm×30cm），用扫描仪进行图像扫描，后用Winrhizo根系分析系统进行分析，将部分根系烘至恒重，测定其根干重[6]。
1.3.3 pH值的测定
称取10g过100目筛的风干土放到100mL的离心管中，加入25mL的无CO2的去离子水，封口后，在震荡器震荡0.5h（10800-12000rpm）。然后静止10min用pH计测定。
1.3.4 全氮含量的测定
称取过100目筛的风干土1.000g，将土样送入干燥的开氏瓶底部，加少量去离子水润湿土壤样品，加入5mL浓硫酸和2g加速剂（100g硫酸钾和10g硫酸铜混合磨碎）。上面加个弯颈小漏斗，待消煮液和土全部变为灰白色稍带绿色后，继续消煮1h。（做两份空白，即不加土壤，其他一样）。然后定氮仪定氮[7]。
1.3.4 全磷含量的测定
准确称取0.2000g（精确0.0001g）通过0.149mm筛孔的干燥土样于镍坩埚底部，用5滴无水酒精润湿样品，然后加2g固体氢氧化钠，平铺于样品的表面。将坩埚放在高温电炉内，由室温升到300℃，保温30 min，上升到750℃，保温15min，取出冷却。加10ml水，在电炉上加热至80℃左右，熔块溶解后再微沸5min，将坩埚内的溶液转入50ml容量瓶中，用热水及2ml浓度4.5mol/L的硫酸多次洗涤坩埚并倒入容量瓶内，使总体积至约40ml，最后往容量瓶中加5滴1∶1盐酸及5ml浓度4.5mol/L的硫酸溶液，冷却至室温，用水定容，摇匀，后静置澄清或用无磷滤纸过滤。取滤液5ml置于50ml容量瓶中，以空白试验溶液作参比调零加水至15～20ml，加入2，4-二硝基酚指示剂2滴，用稀氢氧化钠（“1.2.1”）溶液和稀硫酸（“1.2.2”）溶液调节pH至溶液刚呈淡黄色，加入钼锑抗显色剂5ml，加蒸馏水稀释至刻度，摇匀，静止30min后，在分光光度计波长700nm处用2cm光径比色皿，以零管溶液作参比调节仪器零点，进行比色，测定各标准溶液的吸光度，并绘制标准曲线[8]。