水稻根系分布對作物生長與產量的關系
1、根系分布與植株生長衰老
我們利用根系分析系統(tǒng)對水稻的研究表明，在作物根系生48物量達一生的最大值后開始衰亡的過程中，不同層次土壤的根系衰老速度不同。一般說來，淺層根系衰亡腐解的速度較快，而深層根系由于受大氣干熱變化的影響較小，生態(tài)環(huán)境較穩(wěn)定，衰亡速度較緩慢，因而成為谷類作物籽粒灌漿的功能根系。
姜東(1996)等用土柱栽培法對冬水稻根系的研究也表明，冬水稻根系從開花后14天開始加速衰亡，與籽粒灌漿高峰期相對應。20~40cm和40~100cm土層根系衰老遲于0~20cm土層根系。根系衰老與旗葉衰老及籽粒灌漿密切相關。20~40cm和40~100cm土層中的根對旗葉衰老有較大影響。凌啟鴻等對水稻的研究也表明，分布深而多縱向的根型有利于提高葉片，特別是下位葉片的葉綠素含量，增強根系活力，延緩根系衰老。王志芬等用根系分析系統(tǒng)對水稻根系群體活性的研究也表明，水稻生育后期根系活性下降，但表層根系活性下降快，而深層根系活性下降較慢。
2、根系分布與作物產量的關系
苗果園等(1993)把水稻的根系分成初生根群和次生根群、上層根和下層根。用斷根試驗研究不同根群和不同土層的根系對水稻產量構成因素及產量的影響。結果表明，返青、拔節(jié)、抽穗三個時期斷根，都以斷初生根(種子根)對產量的影響最大，比對照(不斷根)減產達47141%~66140%;而斷次生根僅比對照減產2138%~1816%。拔節(jié)前對次生根的損傷處理對產量無影響，甚至有微弱的正效應。斷根減產的主要原因是使穗部性狀全面惡化。起身期斷去50cm以下土層的根系，使畝穗數(shù)明顯減少，加之穗粒數(shù)減少，千粒重降低，致使產量降低2218%。
3、影響根系生長及分布的因素
作物品種的遺傳特性(基因型)和環(huán)境條件對根系的生長和分布均有明顯影響。國內外學者對、水稻、甘薯等多種作物的研究表明，同一作物的不同品種在相同的栽培條件下，其根系的生長、分布及生理功能均有顯著差異。
Karrou、Narayan和李永山等分別對水稻和棉花等作物的研究結果均已證明，生長期灌水處理根系入土淺，根系總長度明顯減少;未灌水處理根系入土深，深土層根量明顯增加，干旱處理的根系入土深度比灌水處理深20cm。但灌水處理根系新根量增加，根系傷流量增大，生活力增強。但生育后期灌水易惡化土壤的通氣狀況，從而加速根系衰亡。劉殿英指出，水稻根系對水分的反應比對其它環(huán)境因素更為敏感，土壤水分為田間最大持水量的75%~80%時，最有利于冬水稻根系的生長。
Barralough等用根系分析系統(tǒng)對田間條件下水稻根系生長和分布影響因子的研究表明，施用氮肥可使總根量增加30%，并促進根系在整個土層的生長，干旱只影響表土層根系的生長，若在干旱條件下適量供氮則促進根系在亞(深)土層內的生長。Galka對水稻的研究結果也表明，施肥可以增加下層根量的比重。
