Ngày nhận bài: 30-11-2016
Ngày duyệt đăng: 27-03-2017
Ngày xuất bản: 06-08-2025
Lượt xem
Download
Cách trích dẫn:
NITROGEN APPLICATION LEVELS AFFECT ROOT SYSTEM DEVELOPMENT OF RICE UNDER WATER DEFICIT CONDITIONS
,
Yamauchi Akira2
1, 2
Từ khóa
Dry matter production, nitrogen, PVC rootbox, rice, root system development, water deficit
Tóm tắt
Nghiên cứu này được tiến hành nhằm đánh giá ảnh hưởng của lượng đạm bón đến sự phát triển bộ rễ được thể hiện qua tổng số chiều dài rễ, số rễ mọc từ mắt thân, chiều dài rễ mọc từ mắt và chiều dài rễ bên; lượng nước cây sử dụng và khả năng tích luỹ chất khô trong điều kiện độ ẩm đất khác nhau. Lúa được trồng trong hộp nhựa quan sát được sự phát triển của bộ rễ trong điều kiện nhà có mái che. Thí nghiệm gồm ba mức độ ẩm đất: tưới nước ngập (CWL), điều kiện thiếu nước (WD) ở 25 và 20% w/w độ ẩm đất. Thí nghiệp áp dụng 3 mức phân đạm bón: 30, 60 và 120 mg N cho mỗi hộp. Phân đạm được trộn đều với 80 mg P2O5 và 70 mg K2O và 2.5 kg đất khô trước khi gieo hạt. Kết quả thí nghiệm cho thấy, trong điều kiện thiếu nước (ở cả 25 và 20% w/w độ ẩm đất), khi tăng lượng đạm bón từ 30 lên 60 mg N đã làm tăng các chỉ tiêu về rễ, lượng nước cây sử dụng và khối lượng chất khô của cây, nhưng không có sự khác nhau về các chỉ tiêu trên khi tăng lượng đạm bón từ 60 lên 120 mg N. Tuy nhiên, trong điều kiện tưới ngập, các chỉ tiêu về rễ tăng dẫn đến cây hút được nhiều nước hơn, kết quả cây tích luỹ chất khô cao hơn khi tăng lượng đạm bón từ 30 lên 120 mg N. Hơn nữa, trong cả điều kiện tưới ngập và thiếu This study was conducted to evaluate the effects of nitrogen (N) application on root system development, expressed as total root length, nodal root number, nodal root length and lateral root length, in addition to water use and dry matter production under different moisture soil conditions. The rice plants of Nipponbare, a Japanese rice cultivar, were grown in a PVC rootbox (25 cm × 2 cm × 40 cm, L × W × H) under a vinyl house. There were three moisture treatments: continuously waterlogged (CWL) condition and two water deficit (WD) conditions as 25% w/w and 20% w/w. The N fertilizer (urea: 46%N) was applied at three different levels: 30, 60 and 120 mg N rootbox-1. Each level of N fertilizer was thoroughly mixed with 80 mg phosphorus, 70 mg potassium and 2.5 kg air-dried soil per rootbox prior to seed sowing. The obtained results showed that increasing the N level from 30 to 60 mg N rootbox-1 increased root system development (as total root length, nodal root number, nodal root length, and lateral root length), water use, and shoot dry weight of Nippobare under WD conditions (at both 25 and 20% w/w of soil moisture content (SMC)), but there was no significant difference in the above traits between the 60 to 120 mg N rootbox-1 treatments. Under CWL conditions, however, the above root traits increased significantly after increasing the N application from 30 to 120 mg N rootbox-1, which led to an increase in water use, and eventually a significant increase in dry matter production. Furthermore, increasing the N application levels increased water use through increased total root length, which led to the positive and notably significant correlation between the total root length and water use under both CWL and WD conditions., tổng số chiều dài rễ có mối quan hệ thuận và chặt ở mức có ý nghĩa với lượng nước cây sử dụng.
Tài liệu tham khảo
Alsafar M.S., Al-Hassan Y.M. (2009). Effect of nitrogen and phosphorus fertilizers on growth and oil yield of indigenous mint (Mentha longifolia L.). Biotechnology, 8: 380 - 384.
Belder P., Bouman B. A. M., Spiertz J. H. J., Peng S., Castañeda A.R., Visperas RM (2005). Crop performance, nitrogen and water use in flooded and aerobic rice. Plant Soil, 273: 167 - 182.
Bernier J., Serraj R., Kumar A., Venuprasad R., Impa S., Gowda V., Owane R., Spaner D. and Atlin G. (2009). Increased water uptake explains the effect of qtl12.1, a large-effect drought-resistance QTL in upland rice. Field Crops Res., 110: 139 - 146.
Castillo E.G., Tuong T.P., Singh U., Inubushi K., Padilla J. (2006). Drought response of dry-seeded rice to water stress timing and N-fertilizer rates and sources. Soil Sci. Plant Nutr., 52: 496 - 508.
Fageria N. K. (2007). Yield physiology of rice. J. Plant Nutr., 30: 843 - 879.
Gowda V. R. P., Henry A., Yamauchi A., Shashidhar H.R. and Serraj R. (2011). Root biology and genetic improvement for drought avoidance in rice. Field Crops Res., 122: 1 - 13.
IRRI (2009). CROPSTAT Version 7.2. MetroManila: International Rice Research Institute. Available at http://archive.irri.org/ science/ software/ cropstat.asp.
Kano-Nakata M., Gowda V. R. P., Henry A., Serraj R., Inukai Y., Fujita D., Kobayashi N., Suralta R. R., Yamauchi A. (2013). Functional roles of the plasticity of root system development in biomass production and water uptake under rainfed lowland conditions. Field Crops Res., 144: 288 - 296
Kano-Nakata M., Inukai Y., Wade L. J., Siopongco J.D.L.C., Yamauchi A. (2011). Root development and water uptake, and shoot dry matter production under water deficit conditions in two CSSLs of rice: functional roles of root plasticity. Plant Prod. Sci., 14: 307 - 317
Kano-Nakata M., Suralta R. R., Niones J.M. and Yamauchi A. (2012). Root sampling by using a root box - pinboard method. In: Shashidhar HE, Henry A, Hardy B, (eds) Methodologies for root drought studies in rice. Los Baños (Philippines): International Rice Research Institute, pp. 3 - 8.
Kato Y., Kamoshita A., Yamagishi J., Imoto H., Abe J. (2007). Growth of rice (Oryza sativa L.) cultivars under upland conditions with different levels of water supply. Plant Prod. Sci., 10: 3 - 13.
Khunthasuvon S., Rajatasereekul S., Hanviriyipant P., Romyend P., Fukaie S., Basnayakee J.,
Skulkhub E. (1998). Lowland rice improvement in northern and northeast Thailand. 1. Effects of fertilizer application and irrigation. Field Crop Res., 59: 99 - 108.
Maclean J.L., Dawe D., Hardy B., Hettel G.P. (eds) (2002). Rice Almanac IRRI, WARDA, CIAT, FAO, Los Baños (Philippines), Bouaké (Côte d’Ivoire), Cali (Colombia) and Rome (Italy), pp. 1 - 253.
O’Toole J.C.(1982). Adaptation of rice to drought-prone environment. In Drought Resistance in Crops with Emphasis on Rice. IRRI, Los Baños, Philippines, pp. 195 - 213.
Siopongco J. D. L. C., Yamauchi A., Salekdeh H., Bennett J., Wade L. J. (2005). Root growth and water extraction responses of double haploid rice lines to drought and rewatering during the vegetative stage. Plant Prod. Sci., 9: 141 - 151.
Suralta R.R. (2010). Plastic root system development responses to drought-Enhanced nitrogen uptake during progressive soil drying conditions in rice. Philipp Agric. Sci., 93: 458 - 462.
Thiem Thi Tran, Kano-Nakata M., Takeda M., Menge D., Mitsuya S., Inukai S., Yamauchi A. (2014). Nitrogen application enhanced the expression of developmental plasticity of root systems triggered by mild drought stress in rice. Plant Soil, 378: 139 - 152.
Tran Thi Thiem, Yamauchi A. (2015). Effect of nitrogen application levels on growth of rice under drought stress conditions. Journal of Science and Development, 13(8): 1388 - 1396.
Wade L.J., Fukai S., Samson B.K., Ali A., Mazid M.A. (1999). Rainfed lowland rice: physical environment and cultivar requirements. Field Crop Res., 64: 3 - 12.
Wang H., Inukai Y., Kamoshita A., Wade L.J., Siopongco J., Nguyen H. and Yamauchi A. (2005). QTL analysis on lateral root development of rice under different water conditions. Jpn. J. Crop Sci. (Extra 1), 74: 300 - 301.
Widawsky D. A., O’Toole J. C. (1990). Prioritizing the Rice Biotechnology Research Agenda for Eastern India. The Rockefeller Foundation, New York.
Wopereis M. C. S., Boumanc B. A. M., Kropff M. J., Berge H. F. M., Maligay A. R. (1994). Water use efficiency of flooded rice fields I. Validation of the soil-water balance model SAWAH. Agricultural Water Management, 26: 277 - 289.
Yamauchi A., Kono Y., Tatsumi J. (1987). Quantitative analysis on root systemstructure of upland rice and maize. Jpn. J. Crop Sci., 56: 608 - 617.
Yamauchi A., Pardales J.R. Jr. and Kono Y. (1996). Root system structure and its relation to stress tolerance. In Ito O., Katayama K., Johansen C., Kumar R.J.V.D.K., Adu-Gtamifi J.J. and Rego T.J. eds., Dynamics of roots and nitrogen in cropping systems of semiarid tropics. Japan International Research Center for Agricultural Sciences, Tsukuba, Japan, pp. 211 - 234.