CO_(2)浓度升高条件下稗草与水稻生长空间竞争关系研究

摘要

为明确CO_(2)浓度升高条件下稗草(Echinochloa crusgalli)与水稻(Oryza sativa)生长空间的竞争关系,以“吉粳88”为研究对象,利用开放式CO_(2)富集系统(Free-air CO_(2) enrichment,FACE),开展了水稻与稗草共生混种试验。试验设置2个处理,CO_(2)摩尔分数分别为400μmol·mol−1(自然大气情景下)和550μmol·mol−1(高浓度CO_(2)环境应用FACE系统进行调控)。每个CO_(2)浓度处理中设2个稗草密度,分别为水稻清种和水稻与稗草混种,共计4个组合。以自然大气CO_(2)浓度下水稻清种处理为对照(CK),自然大气CO_(2)浓度下水稻与稗草混种处理为TB、高浓度CO_(2)下水稻清种处理为TC、高浓度CO_(2)下水稻与稗草混种为BC。在水稻各发育期分别测定形态生理指标和根系指标并进行分析。结果表明,稗草混种处理对水稻每穴穗数和结实率均有负向作用,但未达到显著水平。稗草对水稻拔节期的株高有负向作用,稗草混种处理对水稻分蘖期叶面积指数下降了23.2%,使水稻在抽穗期分蘖数减少了34.5%,均达到显著水平。稗草混种处理降低了水稻根系氧化力,在水稻分蘖期、拔节期、抽穗期分别降低了41.6%、10.9%、14.2%,且均达到显著水平。稗草混种处理对水稻根系总吸收面积有负向作用,且在抽穗期和成熟期达到显著水平,在分蘖期达到极显著水平,CO_(2)浓度升高与稗草互作对水稻根系总吸收面积影响以负效应为主。研究结果明确了在CO_(2)浓度升高的条件下,稗草对水稻分蘖期和拔节期生长空间表现出明显的抑制作用,也是稗草与水稻生长竞争的关键时期。