论文摘要
水稻是我国的主要粮食作物之一，约占全国粮食总产量的1／2，占世界种植面积的1／5。在稻田生态系统中，根际微生物在营养元素的流动过程中起着重要作用，氮素和水分是维持水稻高产和获得较高经济效益的主要影响因素。本文通过对大田分次施氮和网室三种水分模式(控水模式、干湿交替模式、浅水层连续灌溉模式)分次施氮条件下，对水稻整个生长周期内水稻根际土壤微生物生态效应影响的研究，来揭示水稻根际土壤微生物的作用及根系生长潜力，以期对稻田氮素及水分因子对水稻根际效应、水稻生长的氮肥管理、土壤肥力改善与水分控调模式提供科学依据。本论文的研究结果表明：(1)水稻根际土壤微生物生物量C，脲酶，磷酸酶，过氧化氢酶和脱氢酶在水稻生长周期内，不仅受到水分条件和施氮的影响，同时还受到水分条件和施氮的交叉作用的影响。分蘖期时水分因子已开始起作用，到了孕穗期，除磷酸酶是氮素因子对它作用显著外，其余是水分因子。在灌浆期，水稻不仅受到水分条件和施氮的影响，同时还受到水分条件和施氮的交叉作用的影响，这说明，在采用分次施氮的施肥模式情况下，施氮对水稻根际微生物生态效应的影响有一定的积累作用，而水分条件对水稻根际微生物生态效应的影响也有一定积累作用。(2)孕穗期，水分条件、氮素因子和水氮互作的交叉影响，对水稻根际土壤微生物生物量C，脲酶，过氧化氢酶和脱氢酶而言，表现出水分条件对水稻根际土壤微生物的生态效应最大，而对水稻根际磷酸酶而言，却是N素因子对它的影响最大。交叉影响和N素因子在上述五个指标中，影响排序也不同灌浆期，一般均表现出水氮互作的交叉影响对水稻根际土壤微生物的生态效应最大，而对过氧化氢酶而言，却是水分因子的影响最大，这可能是因为过氧化氢酶和土壤的呼吸强度有关，而含水量又是决定土壤呼吸强度的关键因子之一。(3)成熟期，干湿交替模式可以显著的提高水稻根际微生物生物量C、过氧化氢酶、磷酸酶和脱氢酶的含量，而对脲酶来说，却是在控水模式下最大，说明适当控制水分，有助于水稻的生长、土壤肥力的保持。干湿交替模式使根系有一个良好的土壤环境，在水稻生长前期中根系早生快发，根量增加较快，根向地下伸展，扩大了根系吸水、吸肥区间，在水稻生长后期有利于透气增温，仍维持了较好的根系状态，根量大，根系衰老缓慢。而浅水模式，水稻长期处于淹水的条件，耕层土壤处于还原状态，造成根系土壤缺氧，不利于根系生长，限制了根系的发育，根系衰老较快，影响了水稻对水肥的有效吸收，从而不利于水稻的生长。(4)水分因子对水稻根际过氧化氢酶生态效应的影响很大，氮素因子对水稻根际脱氢酶的生态效应几乎没有什么影响。(5)在水稻生长的不同生育时期，可以采取不同的水分和氮素管理模式，如在分蘖期可以采用W1N0(控水不施氮模式)；孕穗期可以采用W2N2(干湿交替模式施高氮)、W3N1(浅水层连续灌溉模式施中氮)、W3N2(浅水层连续灌溉模式施高氮)的模式；灌浆期采用W1N0(控水不施氮)、W2N1(干湿交替模式施中氮)和W2N2(干湿交替模式施高氮)的模式，使水稻根际微生物的生态效应达到最大。