施氮对棉花苗期根系分布和养分吸收的影响

采用分层土柱挖掘法,研究大田苗期根系分布和养分吸收对施氮的响应。结果表明:增加氮肥的供应,根、冠生物量及养分吸收显著增加,根冠比下降;平均根长密度、根表面积指数随施氮量的增加而明显增加,但高氮抑制了平均根长密度的增加。提高氮素水平,根系在深层的分布比例明显增加;表土层根长、根表面积明显下降;亚表土层根长、根表面积增加,但当施氮量超过一定值时,根长的增加受到抑制。施氮对棉花的生长表现为促进作用或抑制作用,主要取决于施氮量的大小。适量的氮供应促进棉花的生长,氮肥供应过量则抑制了棉花的正常生长。     

水、氮调控对夏玉米根系特性的影响

采用土柱模拟试验研究了水、氮调控措施对夏玉米根系生长状况及其与籽粒产量之间的关系.结果表明:水分对根系干重、根系活力、根系表面积的影响较氮肥大;根系干重随土层深度增加而减小,0～ 10 cm土层尤为明显;0～20 cm根系密度较高,根系密度随土层深度增加先减小后上升;根干重和根系密度随施氮量增加而降低,根冠比基本呈减小趋势;氮肥能提高玉米根系活力.根干重、根系密度、根表面积和根系活力与籽粒产量和玉米地上部分干物质量均呈极显著相关关系;根冠比只与地上部分相关;根表面积和根系活力之间呈极显著相关关系;根系活力和根系吸氮能力对玉米生长和籽粒的形成有很重要的作用,存在显著正相关性.     

施氮量对滴灌超高产春玉米根系时空分布及产量的影响

为探究不同施氮量对北疆滴灌超高产春玉米根系生长时空分布特征的影响,采用土壤剖面取样法大田研究了0、150、300、375和450 kg·hm~(-2)5个施氮水平对春玉米0~60 cm土层根系生长及产量的影响。结果表明,滴灌超高产春玉米根干重和根长度主要集中在0~20 cm土层,且生育期内表现为先升高而后降低变化,吐丝期达到峰值。增加施氮量显著提高各土层根干重密度和根长密度。大喇叭口期配合吐丝期施氮可明显延缓春玉米各土层根系衰老,特别是显著提高灌浆期20~60 cm土层根系活力。当施氮量在300 kg·hm~(-2)左右时,春玉米根系长势相对较好,此时农学利用率为13.8 kg·kg-1,籽粒产量为17 117 kg·hm~(-2),较缺氮处理增产32.10%。若继续增加施氮量,各土层根系参数表现为降低变化趋势,且增产不显著,农学效率明显降低。综合考虑,该地区春玉米获取超高产的适宜施氮量可确定为拔节期结合大喇叭口期配合吐丝期施氮300 kg·hm~(-2)。     

不同生育期水分亏缺灌溉和氮营养对玉米生长的影响

通过玉米盆栽试验,设置了全生育期土壤充分灌水、苗期亏水、拔节期亏水、灌浆期亏水、成熟期亏水5个水分处理和施氮量分别为0、0.1、0.30、.5 g/kg的4个施氮水平,依次以N0、N1、N2、N3表示。研究了不同生育期水分亏缺和氮营养对夏玉米生长的影响。结果表明:在不同施氮条件下,不同生育期亏水均对玉米的生长产生不同程度的抑制作用,其中对茎叶的抑制作用大于根系,根冠比增加。苗期亏水抑制了株高、叶面积和地上部物质的生长,复水后补偿效应明显;拔节期是缺水敏感期,拔节期亏水对株高、叶面积及干物质累积的影响差异极显著,复水后补偿效应不明显;灌浆期亏水对株高影响不明显,但对叶面积及干物质影响明显;成熟期亏水对玉米生长的各个指标没有显著的影响。施氮对玉米的生长及地下干物质的累积有一定的影响,在试验的土壤肥力水平下,表现为施纯N 0.1 g/kg的施氮水平对盆栽玉米的生长和发育最好,是适宜的施氮水平。水氮交互作用在拔节期和灌浆期对玉米地上部干重、根干重影响极显著,对根冠比分别达到极显著和显著水平,苗期和成熟期对各指标均无显著性影响。     

非充分灌溉下日光温室小型西瓜高产指标研究

以温室小型西瓜为试验材料,以日光温室内E601型蒸发器蒸发量值为控制灌溉水量依据,在西瓜的不同生育阶段设置4个灌水水平,研究非充分灌溉下不同灌水量对温室小型西瓜产量的影响,并以小型西瓜生育期结束时的株高、茎粗、地上部干重和根干重为单项指标,通过通径分析方法,计算它们与产量之间的直接通径系数和间接通径系数。结果表明,适宜的非充分灌溉能显著提高小型西瓜的产量和水分利用效率。茎粗、地上部干重和根干重与产量之间均呈显著或极显著关系,且茎粗和根干重对产量直接影响较大,可作为评价小型西瓜高产的单项指标,而地上部干重则通过与其它指标的相互影响间接作用于产量。根冠比的分析表明,根冠比维持在某一适当范围时将获得高产。     

减氮增密对西南丘陵区旱地直播油菜根系发育及水分利用的影响

以氮肥施用量N1(108 kg·hm~(-2))、N2(144 kg·hm~(-2))、N3(180 kg·hm~(-2))及种植密度D1(15×10~4株·hm~(-2))、D2(22.5×10~4株·hm~(-2))、D3(30×10~4株·hm~(-2))、D4(37.5×10~4株·hm~(-2))设置12个处理,以当地传统种植方式(N3D1)为对照,在生态脆弱、水土流失严重的西南丘陵区研究了油菜不同生育期根冠比(R/T)、根系形态、土壤蓄水量以及经济产量、水分利用效率、经济收益对不同氮肥施用量及种植密度的响应。结果表明:施氮量极显著影响油菜蕾薹期、角果期及成熟期的R/T与角果期的总根长和根系总表面积,同时显著影响蕾薹期的总根长和根系总体积;种植密度极显著影响蕾薹期R/T及角果期根系总体积,同时显著影响蕾薹期的根系总表面积和根系总根体积。角果期为地上部生物量积累速率最大时期,根冠比相较蕾薹期减小55.5%,而苗期的根冠比与经济产量呈显著负相关(r=-0.673~*)。氮肥减施可以有效增加土壤蓄水量和生育期总耗水量,且氮肥减施40%后更为显著,前者表现为N1N2N3,后者则为N3N2N1;相较N3,N1和N2下的各处理平均总耗水量分别减少5.03%和3.24%。在N2下,经济产量和水分利用效率则随着种植密度的增加而显著增加;经济收益与水分经济收益也表现出显著增长的变化趋势,其中,N2D3、N2D4处理较对照每公顷经济收益增加290.73元和503.37元,水分经济收益提高2.72%和9.93%。N2D3或N2D4处理能促进油菜产量、土壤蓄水量及经济收益的增长,并显著提升水分利用效率及水分经济收益,可作为西南丘陵区直播油菜减肥增效优化种植方式。     

17份食用向日葵杂交种苗期抗旱性综合评价

以17份食葵杂交种为试材,采用1/2 Hoagland营养液水培的方式,以PEG-6000模拟干旱,分析苗期根系形态和生物量对干旱胁迫的响应,并对食葵杂交种的抗旱能力进行综合评价。结果表明:苗期食葵根系形态指标受干旱影响程度要高于生物量,根系形态各指标受干旱影响程度顺序为:根体积根平均直径根尖数总根长根表面积,生物量各指标受干旱影响顺序为:地上部干重根冠比整株干重根干重。Con15的综合抗旱能力D值为0.58,综合抗旱能力最强,而Con13的综合抗旱能力D值为0.25,综合抗旱能力最弱。总根长、根干重、整株干重、根尖数和根表面积与综合抗旱能力D值呈极显著正相关,相关系数分别为0.81、0.70、0.66、0.63和0.60,地上部干重与综合抗旱能力D值呈显著正相关,相关系数为0.58。苗期综合抗旱能力较强的食葵杂交种为Con15、Con03、Con16和Con14。     

PEG模拟水分胁迫下白菜型冬油菜芽期根系特征及抗旱性研究

本试验采用砂培法,以18%(w/V)聚乙二醇(PEG6000)模拟水分胁迫研究18份白菜型冬油菜芽期根系特征,并结合盆栽试验研究根系特征与抗旱性关系。结果显示,水分胁迫对白菜型冬油菜侧根数、根重、根冠比有显著的抑制作用,对根长影响相对较小。相关性分析结果显示:相对侧根数、相对根长与相对活力指数之间呈显著正相关,可以作为白菜型冬油菜抗旱评价的辅助指标。不同来源的材料在根系侧根数、根重、根冠比方面差异显著,可作为区别不同来源材料抗旱性强弱的指标。对材料抗旱性进行聚类分析,在距离10时18份材料可以分五个类群,其中A类抗旱性最强,平均相对侧根数72.90%、平均相对根长100.37%、平均相对根重79.60%、平均相对根冠比119.93、平均相对活力指数0.64。根据相对活力指数及聚类分析结果,筛选出抗旱性较强的3份白菜型冬油菜:宁油2号、陇油7号和平油1号。对比分析盆栽试验,幼苗期总生物量干重与根冠比、根系干重、地上部干重、主根长均呈极显著正相关;芽期PEG胁迫下根系特征分析结果显示:早期生长活力较好的材料在盆栽试验有较高的生长势。早期采用模拟干旱的方法可以筛选抗旱性较强的材料。     

局部高浓度硝酸盐供应对玉米根系 形态及氮累积的影响

以郑单958和鲁单981为研究对象，进行水培分根试验，在正常供水和水分胁迫条件下，分别以均匀低浓度硝酸盐处理主根和种子根(LPR-LSR)、局部高浓度硝酸盐处理主根（HPR-LSR）和局部高浓度硝酸盐处理种子根（LPR-HSR），测定分析根系形态、生物量以及氮含量。结果表明：与氮低效鲁单981相比，氮高效郑单958具有较高的主根根长、根表面积、根系生物量、地上部生物量和氮累积量。水分胁迫条件下，郑单958和鲁单981的主根的根长、根表面积、根体积、地上部生物量和氮累积量总体上均低于正常水分条件。玉米主根和种子根对局部高浓度硝酸盐的反应存在差异。与均匀低浓度硝酸盐处理相比，局部高浓度硝酸盐处理促进正常水分条件下主根和种子根根系的生长，尤其是根长和根系表面积；在正常水分条件下，主根根长和根系表面积增加幅度范围为6.8%~27.3%和1.9%~21.9%，除HPR-LSR处理条件下的郑单958外，种子根根长和根系表面积增加幅度范围为30.4%~92.7%和10.5%~135.1%；在水分胁迫条件下，主根根长和表面积增加幅度范围为24.6%~152.9%和62.1%~229.9%，然而种子根根长降低了10.0%~29.9%，表明水分胁迫会影响种子根对高浓度硝酸盐的响应。除水分胁迫条件下LPR-HSR处理外，局部高浓度处理可同时增加两侧根系的生物量和氮累积量。无论是正常供水还是水分胁迫，与LPR-LSR处理相比，局部高浓度硝酸盐供应均能够增加地上部生物量以及氮累积量，在LPR-HSR处理条件下，增加幅度范围分别在35.0% ~107.9%和162.9%~291.1%，在HPR-LSR处理条件下分别为56.7%~109.4%和204.1%~377.0%，HPR-LSR处理条件下增加幅度较大，表明在氮素非均匀分布环境中，当主根处于高浓度硝酸盐区域时将会更显著促进生物量的增加和氮累积。     

连作对马铃薯根系生物学特征和叶片抗逆生理的影响

针对连作导致马铃薯生长发育受阻和产量下降等问题,在甘肃省景泰县条山农场设置了不同连作年限的大田试验,从植株自身形态和生理响应方面初探马铃薯连作障碍的可能机制。结果表明：连作明显降低了马铃薯地上和地下部生物量,增加了总根长、根表面积、根尖数和根冠比,且随着连作年限的延长,生物量下降越大,而总根长、根表面积、根尖数和根冠比增加越大,连作5年的总根长、根表面积、根尖数和根冠比比轮作分别增加了39.35%、26.60%、31.67%和70.90%;连作明显增加了块茎膨大期叶片MDA活性, 叶片SOD、POD和CAT的活性随连作年限表现为先上升后下降,从连作3 a开始,叶片MDA活性急剧增加,而叶片SOD、POD和CAT的活性急剧下降;连作1 a和2 a地块的块茎产量差异不显著,但连作3 a后块茎产量较轮作下降了45%以上。由此可见,在当地生态环境和栽培及品种条件下连作的阈值年限可能为2 a,根系生长增加是马铃薯应对连作逆境的主动性适应机制。     

内陆石羊河灌区灌溉和施氮对夏玉米苗期生长及生理特性的影响

以夏玉米为材料,设4个灌水水平:337.5、6751、012.5、1 350 m3/hm2;4个施氮水平:75、150、225、300 kg N/hm2,研究限量灌溉和施氮对夏玉米苗期生长及生理指标的影响。结果表明:严重干旱会抑制玉米的生长。在玉米苗期,充分供水和高氮对玉米的生长不利,轻度亏缺与中氮组合使玉米苗期处于最佳生长状态,水氮共同作用对玉米的光合速率有促进作用;玉米苗期适度经受水分亏缺,有利于根系的生长;在同一施氮水平下,不同程度水分亏缺处理的根冠比(R/S)大于充分供水的处理。玉米苗期叶水势随灌水量的增大而增大,在灌水量相同时,叶水势随施氮量的增加而逐渐变大;干旱会使玉米光合速率下降,但适量增施氮肥可增加玉米的光合速率。     

水稻分蘖期水分胁迫及复水对根系生长的影响

以水稻为试验材料,利用盆栽试验研究了水分胁迫及复水对根系形态、活力和干物质累积的影响.结果表明:水分胁迫减少根系干物质累积,根冠比、根系活力降低,单株根系条数下降,但平均根长大大增加;复水后根重、根系条数增加,根长在原有基础上进一步生长延伸,且根系活力大大增加、超过对照水平.表明分蘖期胁迫后复水对水稻根系形态和吸收功能均具有超越补偿效应.     

The relative importance of root and shoot competition between water-seeded rice and Echinochloa phyllopogon

The relationship between root and shoot growth were determined for water-seeded rice and Echinochloa phyllopogon in greenhouse experiments. When grown in monoculture at four nitrogen rates (0, 60, 120, 180 kg N ha⁻¹), root dry weight was highly correlated with canopy structure for both species. Echinochloa phyllopogon showed a significantly stronger response to the nitrogen rate than rice. When rice and E. phyllopogon were grown in competition, with roots either separated or allowed to mingle, root competition contributed more than shoot competition to reductions in the growth of the target species. The results suggest that root competition may be the primary mechanism determining competitive outcomes between water-seeded rice and E. phyllopogon . The importance of root competition and the relationship between root and shoot growth demonstrated in this study suggest that researchers should not rely solely on correlations between shoot traits and competitive ability as evidence that competition is primarily for light. Our results also suggest the importance of considering the whole plant when assessing rice cultivars for competitive ability.     

根系分区灌水对苹果水分状况及生长的影响

以2年生分根盆栽皇家嘎拉(RoyalGala)苹果为试材,通过全部根系、3/4、2/4、1/4根系体积灌水、全部根系不灌水5种处理研究了根系分区灌水对苹果叶水势、气孔阻力以及枝叶生长变化的影响。结果表明,3/4、2/4、1/4根系体积灌水在植株叶水势变化不明显时气孔阻力增大,新梢和叶片生长同时受到抑制,并且根系干旱的体积愈大,抑制作用愈强。     

滴灌条件下根区水分对春小麦根系分布特征及产量的影响

通过小区滴灌根区水分控制试验,研究亏缺、丰水、适水不同水分处理对春小麦根系特征的垂直分布、产量构成和水分利用效率等的影响.结果表明,孕穗-扬花是滴灌春小麦根系生长的关键时期,其根系主要分布在0～40 cm土层,根长密度和根干重在土壤剖面上的分布呈y=A×e-Bx的负指数递减趋势.不同根区水分对春小麦根系生长及分布有显著...     

灌溉对粮饲兼用玉米根系分布及产量影响

通过大田试验,在灌溉量2700m3/hm2、3600m3/hm2、4500m3/hm2条件下,对粮饲兼用玉米根系分布特征及产量影响进行了研究。结果表明:1)3600m3/hm2的灌溉量在0～40cm土层的土壤含水率较充分灌溉显著提高4.78%～19.3%;2)各灌溉条件下,根系随生育进程不断向下发展,随灌溉量的减少,根系有向深层发展的趋势;3)3600m3/hm2的灌溉条件下,粮饲兼用玉米籽粒产量较充分灌溉显著提高11.3%;4)秸秆产量在充分灌溉条件下较高,尤其在抽雄至乳熟期达到最高。     

Effects of soil moisture on cotton root length density and yield under drip irrigation with plastic mulch in Aksu Oasis farmland

Effects of soil moisture on cotton root length density (total root length per unit soil volume) and yield under drip irrigation with plastic mulch were studied through field experiments. The results indicate that spatial distributions of root length density of cotton under various water treatments were basically similar. Horizontally, both root length densities of cotton in wide and narrow rows were similar, and higher than that between mulches. Vertically, root length density of cotton decreased with increasing soil depth. The distribution of root length density is different under different irrigation treatments. In conditions of over-irrigation, the root length density of cotton between mulches would increase. However, it would decrease in both the wide rows and narrow rows. The mean root length density of cotton increased with increasing irrigation water. Water stress caused the root length density to increase in lower soil layers. There is a significant correlation between root length density and yields of cotton at the flower-boll and wadding stages. The regression between irrigation amount and yield of cotton can be expressed as y = -0.0026x2+18.015x-24845 (R2 = 0.959). It showed that the irrigation volume of 3,464.4 m3/hm2 led to op-timal root length density. The yield of cotton was 6,360 .8 kg/hm2 under that amount of irrigation.     

浅析灌溉对作物根系及产量的影响

结合文献资料,从作物根系的水平分布、垂直分布、硝态氮运移及产量等几个方面,概述了不同灌溉量和灌溉方式对作物的影响,分析了滴灌、渗灌等微灌技术的应用。最后,针对经济林木生产的实际现状,进行了展望：探索一种成本低、简单易操作、便于推广应用的灌溉措施更具有理论和实践意义。     

Root length density distribution and associated soil water dynamics for tomato plants under furrow irrigation in a solar greenhouse

Furrow irrigation is a traditional widely-used irrigation method in the world. Understanding the dynamics of soil water distribution is essential to developing effective furrow irrigation strategies, especially in water-limited regions. The objectives of this study are to analyze root length density distribution and to explore soil water dynamics by simulating soil water content using a HYDRUS-2D model with consideration of root water uptake for furrow irrigated tomato plants in a solar greenhouse in Northwest China. Soil water contents were also in-situ observed by the ECH_2O sensors from 4 June to 19 June and from 21 June to 4 July, 2012. Results showed that the root length density of tomato plants was concentrated in the 0–50 cm soil layers, and radiated 0–18 cm toward the furrow and 0–30 cm along the bed axis. Soil water content values simulated by the HYDRUS-2D model agreed well with those observed by the ECH_2O sensors, with regression coefficient of 0.988, coefficient of determination of 0.89, and index of agreement of 0.97. The HYDRUS-2D model with the calibrated parameters was then applied to explore the optimal irrigation scheduling. Infrequent irrigation with a large amount of water for each irrigation event could result in 10%–18% of the irrigation water losses. Thus we recommend high irrigation frequency with a low amount of water for each irrigation event in greenhouses for arid region. The maximum high irrigation amount and the suitable irrigation interval required to avoid plant water stress and drainage water were 34 mm and 6 days, respectively, for given daily average transpiration rate of 4.0 mm/d. To sum up, the HYDRUS-2D model with consideration of root water uptake can be used to improve irrigation scheduling for furrow irrigated tomato plants in greenhouses in arid regions.     

不同灌水量对温室甜瓜生长和生理特性的影响

以"一品天下208" 甜瓜为试验品种,在日光温室内进行了灌溉试验,采用20蒸发皿的日水面蒸发量为灌溉水量控制指标,设置了不同蒸发量系数(K_p=0.45;0.6;0.75;0.9)的供水处理,探求不同灌溉水量对温室甜瓜生理指标、形态指标和光合生理指标的影响.结果表明:温室内外温度的变化趋势基本相似,温室内的温度能够满足甜瓜的正常生长.不同处理的灌溉水量比值始终为T1:T2:T3:T4=0.45:0.6:0.75:0.9;从甜瓜的株高、茎粗、总生物量、根冠比等指标综合分析,采用T2(K_p=0.6)处理均优于其它水分处理,且根冠比也处于一个较高的水平;叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量均以T2处理最高;各处理的细胞液浓度的变化呈单峰曲线,不同处理的叶片细胞液浓度表现为T1>T2>T3>T4处理.结果表明:采用T2处理的灌溉模式有利于甜瓜在获得较高产量的前提下降低灌溉用水量.