转Bt基因107杨根系分布特征

以2个转BtCry1Ac基因107杨株系及其未转基因对照为材料,研究转Bt基因107杨的根系分布特征。结果表明：1)垂直方向上,2个转基因株系与CK的总根系及各径级根长密度、表面积密度、体积密度以及生物量密度上均随土层深度的增加而显著降低,在0～30 cm土层中,根长密度、根表面积密度、根体积密度及生物量密度均达到最大值,且显著高于其他土层;2)水平方向0～150 cm, 2个转基因株系与CK的总根表面积密度、总生物量密度随着距树干水平距离的增加呈现出先减小后增大的趋势;不同径级根系表面积密度、根长密度在距树干0～30 cm处达到最大值;3)2个转基因株系总根长密度、根表面积密度、根体积密度和生物量密度均小于对照,对照与转基因株系存在显著性差异,而2个转基因株系间无显著性差异;4)3个株系在根系分布中均以细根为主,且转基因株系细根径级的根长密度、根表面积密度表现为对照大于转基因株系且存在显著性差异,对照和转基因株系中根与粗根根长密度、根表面积密度无显著性差异。     

不同浓度镉胁迫对冬小麦根系生长的影响

采用营养液培养方法,研究了不同镉浓度处理对小麦根系鲜质量、总根长、根表面积、根体积、根尖数、平均直径及不同直径下总根长、表面积和体积的影响。结果表明,施镉降低了根鲜质量,且在高浓度镉(Cd_(50))处理下降低幅度最大,达到23. 95%,这说明镉抑制了冬小麦根系生物量的积累。相对于Cd_0处理,Cd_0. 5,Cd_5和Cd_(50)处理总根长分别降低了8. 49%,7. 34%(P 0. 05),14. 88%(P 0. 05)。这说明镉能够明显抑制冬小麦根系的正常生长和伸长;对不同直径根长和总根长进行相关性分析发现,小麦根长的降低与Ⅰ级(0 cm 根长≤0. 5 cm),Ⅱ级(0. 5 cm 根长≤1. 0 cm)和Ⅷ级(3. 5 cm 根长≤4. 0 cm)直径间有显著正相关关系。同时,相对于Cd_0处理,Cd_(50)处理显著降低了小麦根系表面积,降低幅度为12. 31%;对不同直径根表面积和总根表面积进行相关性分析发现,表面积的降低与Ⅰ级(0 cm~2根表面积≤0. 5 cm~2)和Ⅱ级(0. 5 cm~2根表面积≤1. 0 cm~2)直径间有极显著正相关关系。同样对不同直径根体积和总根体积进行相关性分析发现,根系体积与Ⅱ级(0. 5 cm~3根体积≤1. 0 cm~3)直径间有极显著正相关关系。因此,在镉抑制小麦根的形态中,镉抑制细根的生长和形态扮演重要角色。     

灌溉和施磷对河西地区春玉米生长、产量和磷素利用的影响

为研究灌溉和施磷量对河西地区春玉米生长、产量、磷素吸收利用的影响,以‘咸科858’为试验材料,设置W_1(80%ETc)和W_2(60%ETc) 2个灌水水平(ETc为作物蒸发蒸腾量)和P_0、P_(50)、P_(100)、P_(150)和P_(200) 5个磷肥水平(P_2O_5)。生育期内对玉米株高、茎粗、叶面积指数、干物质积累量、产量、土壤有效磷含量和植物磷含量等进行测定。结果表明,拔节期W_1P_(100)处理玉米株高最大为132.63 cm,分别高于其他施磷处理3.84%～23.45%;随着施磷量的增加,玉米的根冠比显著增加,W_1P_(200)和W_2P_(200)处理的根冠比较大,分别为0.097和0.089;叶面积指数随着施磷量的增加先增加后减小,W_1P_(100)处理的叶面积指数最大为3.07,较其他处理提高11.63%～36.44%;灌浆期和成熟期W_1P_(100)和W_2P_(150)处理的干物质累积量比同一水分不同处理增幅最大分别为19.14%和22.94%,18.39%和25.66%;随着施磷量的增加,土壤中有效磷含量显著增加,W_1和W_2处理中P_(50)、P_(100)、P_(150)、P_(200)的土壤有效磷平均含量分别较对照增加22.59%、77.94%、84.71%、78.61%和34.37%、82.78%、88.35%、93.92%;灌水量和施磷量对百粒质量及产量有极显著影响,W_1各施磷处理玉米产量均比W_2高,其中W_1P_(100)处理产量最高,达15 279 kg/hm~2,比其他施磷处理高3.58%～22.75%。河西地区,在W_1(80%ETc)灌水水平下,当产量最高时盈余率为87%,此时施磷量(P_2O_5)为112.38 kg/hm~2,0～40 cm土壤有效磷含量为10.88 mg/kg,偏生产力为129.08 kg/kg,在95%置信区间内,求得施磷范围(P_2O_5)为106.76～117.99 kg/hm~2。     

黄土高原子午岭天然柴松林细根垂直分布特征

为揭示柴松林的生理生态适应机制,采用土钻法对黄土高原子午岭林区天然柴松林细根垂直分布特征和土壤物理性质进行了研究。结果表明,柴松细根生物量、根长密度、根表面积和比根长都集中分布于0～20 cm土层,总体上均随土壤深度增加而减少。柴松林地最大细根生物量分布在10～20 cm土层,最大的根长密度、比根长和根表面积均分布在0～10 cm土层;最小比根长分布在20～30 cm土层,最小细根生物量、根长密度和根表面积均分布在60～70 cm土层。土壤含水量与柴松细根生物量、根长密度和根表面积相关性达显著水平,细根生物量与>5 mm和<0.25 mm的水稳性团聚体呈显著正相关关系。说明天然柴松细根分布特征受土壤环境因子的影响,同时也反映了细根功能的转变。     

不同水分条件下有机无机肥配施对棉花根系特征及产量的影响

【目的】 探究不同水分条件下有机无机肥配施对棉花根系生长发育、干物质积累和产量的影响,为干旱区合理利用水肥资源提供理论依据。【方法】 2018—2019年进行田间定位试验,采用裂区试验设计,主区为重度水分亏缺（W1）、轻度水分亏缺（W2）和正常水分（W3）,控制土壤含水量分别为田间持水量的32%—46%、51%—62%、67%—81%,副区为不施肥（F0）、单施化肥（F1）、30%有机肥+70%化肥（F2）和70%有机肥+30%化肥（F3）,分析不同水分条件下施肥对棉花花铃期根系形态特征、根长垂直分布、根系活力、地上部干物质积累和产量的影响。【结果】 水分亏缺抑制了棉花花铃期根系生长,根长、根表面积、根体积、根系活力较正常水分显著降低,地上部干重下降而根冠比增大,单株铃数和单铃重降低并导致籽棉产量的下降,其中W1负面影响最为严重。不同水分条件下各施肥处理对根系形态特征的影响存在显著差异,W2和W3下,施肥显著增加棉花根长、根表面积和根体积,且有机无机肥配施显著高于单施化肥F1处理,其中W2下,根长、根表面积和根体积随有机肥配施比例的提高而增加,F3较F1处理根长、根表面积和根体积两年平均分别提高18.1%、12.2%和35.0%;W3下,F2处理对根系形态的促进效应最为显著,较F1根长、根表面积和根体积分别提高7.6%、17.0%和20.1%;W1下,各施肥对根长和根表面积具有抑制作用,其中F1处理抑制效应最显著。W2和W3水分条件下有机无机肥配施能够促进20—40 cm土层根系的生长,并显著提高根系在该土层的分布比例,较单施化肥能显著提高各土层根系活力,促进地上部和根系干重的增加并降低根冠比,增加单株铃数和籽棉产量,其中W2下F3处理单株铃数和籽棉产量最高,较F1处理单株铃数和籽棉产量分别提高13.2% 和17.2%,而W3下F2处理单株铃数和籽棉产量表现最高,较F1分别提高16.1% 和9.2%。【结论】 有机无机肥配施能够优化根系形态与空间分布,提高根系活力,促进地上部干物质积累并提高籽棉产量,缓解轻度水分亏缺对棉花根系生长发育的影响。不同水分下有机无机肥配施处理中,轻度水分亏缺下70%有机肥+30%化肥（F3）,正常水分下30%有机肥+70%化肥（F2）为最优施肥处理。     

不同滴水量处理下大豆根系生长与花荚形成的关系

[目的]探明高产大豆根系生长与花荚形成的关系,为大豆高产栽培提供理论依据。[方法]在田间条件下系统研究了900(W_1)、1 725(W_2)、2 550(W_3)和3 375 m~3·hm~(-2)(W_4)滴水量对0~120 cm土层土壤含水量的影响,及4种滴灌处理下大豆品种‘新大豆27号’0~80 cm土层的总根干质量(沟壕法)、总侧根长(交叉法)与花荚形成的关系。[结果]增加滴水量对0~40 cm土层土壤含水量的上、下限影响显著,对40~60 cm土层影响不显著,60~120 cm土层的含水量仍呈下降趋势。增加滴水量主要促进0~40 cm土层根干质量密度和侧根长的生长,导致根系总干质量和总侧根长度增加,对40~80 cm土层根干质量和根长影响不显著。增加滴水量显著增加总花数,主要是第10~15节花数增加;延长花期,并推迟始荚出现日期,延长了结荚期,提高结荚节位。花荚期0~80 cm土层根干质量增量、侧根长度增量、伤流势与荚数的关系均可用直线回归方程模拟,相关系数分别为0.900 1、0.804 5、0.970 8(P0.05)。[结论]增加花荚期滴水量,能促进根系健壮生长,增加花、荚数,进而提高大豆产量。     

杏麦间作模式下杏树根系对小麦根系及产量的影响

[目的]研究杏麦间作模式下杏树根系对小麦根系分布及产量的影响.[方法]在杏麦间作模式下,采用隔断杏树根系的方法,研究杏树根系对小麦根系(长度、表面积、干重)分布、根冠比和产量的影响.[结果]水平方向上,扬花期和灌浆期小麦根长密度、根表面积密度和根质量密度,均表现为距杏树距离的增大而增加.垂直方向上,隔根处理扬花期和灌浆期三个冠区小麦根长密度、根表面积密度和根质量密度在0～20 cm土层显著低于不隔根处理;扬花期近冠区和远冠区20～40 cm,根长密度和根表面积密度隔根处理低于不隔根处理,冠下区高于不隔根处理;灌浆期三个冠区20～100 cm土层,小麦根长密度、根表面积密度和根质量密度隔根处理显著高于不隔根处理.隔根处理0 ～40 cm根系占总根系88.7; ～ 91.4;,不隔根处理占95.7;～97.1;.隔根处理小麦根冠比低于不隔根处理,产量高于不隔根处理,冠下区达到显著差异.[结论]杏麦间作模式下杏树根系影响了小麦根系的生长和分布,从而对根冠间的物质分配和产量产生影响,尤其是对冠下区影响较大.间作小麦(不隔根处理)根系分布较隔根处理在土层中分布更浅.     

不同滴水量对新大豆27号根系生长及其产量的影响

采用管栽方法研究了W1(滴水量7.5kg/管,滴水5次)、W2(滴水量11.0kg/管,滴水5次)、W3(滴水量17.6kg/管,滴水6次)、W4(滴水量21.8kg/管,滴水6次)4种滴水处理对0~100cm土层含水量、新大豆27号根系干重和长度及根活性在0~100cm土层分布、产量和水分利用效率的影响。结果表明,增加滴水量明显提高0~40cm土层土壤含水量下限,减少40~100cm土层贮水消耗量;增加结荚至成熟期根系总干重和根总长,主要是0~40cm土层根系干重和根长增加的结果,并减少80~100cm土层根干重和根长,明显增加根系伤流量和0~40cm土层根系活力;W4处理最大根干重和根长分别比W1处理增加60.29%,65.51%;W4处理比W1处理增产87.72%,W4处理水分利用效率比W1处理提高4.88%。增加滴水量,增加土层湿润深度,提高0~40cm土层含水量,促进花荚期0~40cm土层根系生长和延缓鼓粒期根系衰老是提高产量和水分利用效率的重要原因。     

南疆核桃与小麦间作系统种间根直径及比根长空间分布特征

采用根钻法取样,对南疆和田核桃冬麦间作系统根系的空间分布特征进行研究,通过分析核桃/冬麦间作不同种植模式中核桃(Juglans regia L.)和冬麦(Triticum aestivum L.)的地上部生物量、土地当量比(LER)及地下根系生物学特性的空间分布,为南疆核桃冬麦复合系统的合理配置和高效生产提供理论依据。结果表明,核桃/小麦间作系统核桃树和小麦的地上部生物量下降。核桃/小麦间作系统地上部生物量和土地当量比(LER)(1.620、1.617)均大于1,相比相应单作模式有较高土地利用效率。间作条件下的核桃树和小麦根直径(RD)比单作相应土层根直径(RD)小,但间作条件下的核桃树和小麦比根长(SRL)比单作相应土层SRL大。复合系统中0~40cm土层1a生核桃和2a生核桃的根直径比单作1a生核桃、单作2a生核桃的根直径降低30.36%、26.18%;复合系统中与1a生核桃间作、与2a生核桃间作0~40cm土层的小麦根直径,比小麦单作降低23.7%、59.2%。复合系统中0~40cm土层的1a生核桃、2a生核桃的比根长,比1a生核桃单作、2a生核桃单作增加14.3%、6.7%;复合系统中与1a生核桃间作、与2a生核桃间作0~40cm土层的小麦比根长比小麦单作增加2.1%、22.5%。核桃树与小麦根系在0~40cm土层生态位重叠,促使间作核桃树和小麦根直径、比根长分布不均匀。     

三倍体毛白杨人工林浅层土壤细根对地下滴灌不同水分处理的响应

在三倍体毛白杨(triploid Populus tomentosa)人工林中,采用根钻法对不同地下滴灌(SDI)处理T1、T2、T3(分别以-25、-50、-75 kPa作为灌溉起始土壤水势阈值)和不灌溉(CK)条件下林地0～30 cm土层细根形态特征进行研究。结果表明:垂直方向上,4种处理下细根的生物量、根长密度、表面积和体积均随土壤深度的增加而显著减小,SDI没有改变林木细根的垂直分布格局。SDI显著提高了林地20 cm相似文献   

太行山南麓地区不同林龄栓皮栎林根系生物量及形态特征研究

选择太行山南麓地区典型树种栓皮栎为研究对象,采用土钻法研究树种细根(直径2 mm)的生物量及其细根性状,如分布和形态特征,并探讨其与土壤含水量的关系。结果表明,(1)不同林龄栓皮栎林下土壤细根生物量分布表现为10 a生30 a生40 a生20 a生,依次降低了1.77、3.01和14.05 g·m-2;在不同龄级水平方向上,土壤细根生物量分布表现为:10~20 cm土层中,10 a生细根生物量显著高于30、40 a生栓皮栎;30、40 a生细根生物量表现为0~10 cm土层显著高于10~20 cm土层。0~10、20~30与30~40 cm土层中,4种林龄细根生物量均无显著差异。在土层垂直结构上,不同龄级细根生物量均表现为随土层深度增加而减少。(2)40 a生栓皮栎林细根根长密度与土壤含水量呈极显著相关(P0.01)关系,而10、20、30 a生栓皮栎林与土壤含水量呈显著相关(P0.05)关系,不同林龄栓皮栎林细根根表面积密度与土壤含水量呈极显著相关(P0.01)关系。(3)不同林龄栓皮栎林下土壤细根比根长分布表现为随树龄增加而降低。随树龄变化比表面积表现为20 a生40 a生10 a生30 a生,根长密度表现为10 a生30 a生40 a生20 a生,根表面积密度表现为40 a生10 a生30 a生20 a生;在土层垂直结构上,4种林龄栓皮栎林下土壤细根根长密度与根表面积密度均随土层深度增加而减少,比根长与比表面积变化差异不显著。     

种植密度对南疆匀播冬小麦根系时空分布的影响

为明确匀播冬小麦根系对种植密度的响应,以多穗型冬小麦品种新冬22号为材料,设置了123万、156万、204万、278万、400万株/hm2共5个种植密度,研究了根长密度、根表面积、根系直径、根干质量密度时空分布.结果表明,新冬22号根长密度、根系表面积、根干质量密度均在抽穗期达到最大值,均呈先增加后降低的趋势,越冬期123万株/hm2处理的根长密度、根表面积和根干质量密度均大于其他处理.拔节期、抽穗期、成熟期根长密度、根表面积均由高到低依次为156万株/hm2处理、204万株/hm2处理、123万株/hm2处理、278万株/hm2处理、400万株/hm2处理.5种不同密度处理下0～60 cm土层根系分布最多,占总根长的95.13％～97.84％,说明匀播冬小麦根系主要分布在0～60 cm,随深度的增加根系急剧减少.越冬后,0～40 cm土层的根系增长速率最为显著,拔节后40～100 cm土层根系显著增多.越冬期高密度条件下匀播冬小麦根量较大;拔节至抽穗期根系生长最旺盛,各处理由高到低依次为156万株/hm2处理、204万株/hm2处理、123万株/hm2处理、278万株/hm2处理、400万株/hm2处理,匀播条件下新冬22号根系集中分布在0～60 cm土层.     

南疆枣麦间作系统中根长密度、根表面积密度分布特征

在和田地区的冬小麦成熟期和枣树扬花期采用根钻法采集单作小麦、单作5a生枣树、枣麦间作系统根样,利用Win-SURFER v.8.0软件进行根系根长密度、根表面积密度分析,并在小麦和枣树成熟阶段进行经济产量和地上部生物量测定,通过土地当量比进行间作系统评估。结果表明,枣麦间作系统枣树和小麦的产量和地上部生物量均显著下降。枣麦间作系统产量和地上部生物量土地当量比(1.383和1.322)均大于1,相比相应单作模式,有较高的总产量和土地利用效率。间作条件下的小麦和枣树根长密度、根表面积密度比单作相应土层根长密度、根表面积密度小。间作小麦20~60cm土层根长密度值比单作小麦相应土层根长密度值减少46.2%;间作红枣20~60cm土层根长密度值、根表面积密度值比单作红枣相应土层根长密度值、根表面积密度值减少34.5%和31.2%。5a生枣树与小麦根系在20~60cm土层生态位重叠,促使间作小麦和间作枣树根长密度、根表面积密度分布不均匀。     

南疆枣麦复合系统中冬小麦根长密度、根表面积密度分布特征研究

在冬小麦成熟期采用根钻法采集单作冬小麦及与3、5年生枣树间作的冬小麦根样,利用Win-SURFER V.8.0软件进行根系根长密度、根表面积密度的分析,同时进行冬小麦经济产量和地上部生物量的测定。结果表明,相比单作冬小麦,间作冬小麦的产量（P=0.0003）和地上部生物量（P=0.001）均显著下降。间作和单作冬小麦根长密度、根表面积密度随土层深度的增加而逐渐减少。与3、5年生红枣间作的冬小麦20~60 cm土层的根长密度值比单作冬小麦20~60 cm土层的根长密度值分别减少了30.1%~46.2%;与3、5年生红枣间作的冬小麦20~40 cm土层的根表面积密度值比单作冬小麦20~40 cm土层的根表面积密度值分别减少了18.7%~31.3%。间作冬小麦根系与枣树的根系在20~60cm土层中生态位重叠,导致物种间根系竞争。5年生枣树较3年生枣树对间作冬小麦根长密度值、根表面积密度值的变化和分布影响较大。     

土壤水分对免耕水稻根系生长的影响

2013年早季和晚季,以吉优716为试验材料,盆栽条件下研究土壤水分对免耕水稻根系生长、形态的影响及其与地上部生物量积累和产量的关系。试验设3种土壤水分条件:W100、W85、W70,分别为水稻全生育期保持土壤饱和含水量的95%~100%、80%~85%、65%~70%。结果表明:W70处理土壤水分严重抑制了免耕水稻拔节期根系的生长,根干质量显著下降;土壤水分对抽穗期根系直径影响较大,对总根长、体积和根干质量影响不大;W70处理成熟期根系出现早衰,根长、根直径、表面积、总体积和根干质量均显著下降。土壤水分主要影响直径0.0~1.5mm根的生长,特别是直径0.0~1.0mm的根。不同时期各处理间根冠比差异不显著,在拔节期和成熟期W70处理根冠比均低于W100和W85,在抽穗期W70处理根冠比高于W85处理。免耕水稻根干质量与地上部生物量和产量均呈显著正相关。重度水分胁迫显著抑制了拔节期根系生长,引发成熟期根系早衰,进而使地上部生物量积累减少,产量下降。轻度水分胁迫对免耕水稻根系生长影响较小。土壤水分对根系调控最核心的区域是根直径0.5~1.0mm区间。     

不同砂梨品种根系形态的研究

对爱甘水、幸水和丰水3个砂梨品种6年生盛果树不同土层内根系的总长、重量、平均直径,不同直径范围内的根长、表面积、总体积、根尖数、根叉数和根尖点等进行了比较试验,结果表明:不同土层内3个砂梨品种间根系生长状况存在明显差异。0～2mm直径的根系爱甘水、丰水多集中于20～30cm土层,而幸水则集中在40～50cm土层;3个品种大于5mm根系的重量所占比例均为最高;在0～10cm土层内爱甘水的根叉数、根尖条数和根尖点数均高于幸水和丰水,在0～20cm土层内,爱甘水的根系表面积和体积也明显高于幸水和丰水。     

不同耐旱性棉花品种根系生长及水分利用效率对干旱的响应机制

【目的】研究耐旱性不同的棉花品种根系生长及水分利用效率对干旱的响应机制,为棉花抗逆栽培和耐旱性品种选育提供理论依据。【方法】以不耐旱性品种新陆早17号和耐旱型品种新陆早22号为试材,设常规灌溉(CK)、轻度干旱(W₁)和中度干旱(W₂)处理,测定不同处理下棉花产量形成期0~120 cm 土层根长密度、根体积密度、根重密度及水分利用效率。【结果】干旱处理下,0~20 cm土层内,2品种根重密度、根体积密度、根长密度均显著低于CK;80~120 cm土层内,新陆早22号随干旱胁迫程度的增强而增加,新陆早17号则降低。W₁、W₂处理的水分利用效率分别比CK高15.18%、21.91%。品种间,新陆早22号根长密度在40~80 cm土层的分布比例显著高于新陆早17号,80~120 cm土层的分布比例显著低于新陆早17号。新陆早22号耗水量比新陆早17号低6.30%,但水分利用效率比新陆早17号高40.95%,差异显著。新陆早22号在80~120 cm 土层根体积密度与生物学水分利用效率呈显著正相关。【结论】耐旱型棉花品种通过增加深土层根系分布比例延伸其在干旱下汲取水分空间,保证地上部生长,实现有限水分高效吸收与利用。     

高产杂交棉标杂A1根系生长及空间分布特性

在田间自然条件下采用根钻取样,结合根系图像扫描分析方法,研究高产条件下杂交棉标杂A1和常规品种新陆早13号根系生长和空间分布特征.结果表明:在盛花期标杂A1根系较强大,85;的根系分布在0～40 cm土层;根系生物量、根系直径、根长密度、根表面积等指标均显著高于新陆早13号.吐絮期,常规品种新陆早13号根系生物量、根长密度和根表面积显著增加,尤以30～70 cm土层内增加明显;而标杂A1后期根系生长量明显减少,表征根系性状的各指标均较新陆早13号显著降低.新疆棉区种植标杂A1,在栽培管理中,生育前期要促进壮苗稳长,生育后期要通过加强水肥管理防止根系早衰是实现高产超高产的关键所在.     

低磷胁迫下不同磷效率基因型棉花的根系形态特征

【目的】从根系形态变化的角度阐述磷高效基因型棉花对低磷胁迫的响应特征及适应机理,为找出影响棉花磷素吸收的主要因子和通过根系塑性提高养分利用效率的遗传改良提供科学依据。【方法】以磷高效基因型棉花品种新海18号（XH18）、中棉所42号（CCRI-42)、新陆早19号（XLZ19）和磷低效基因型棉花品种新陆早13号（XLZ13）、新陆早17号（XLZ17）为材料,通过特殊土培系统,研究不同磷效率棉花在不同磷水平下（低磷胁迫0、正常供磷150 kg·hm^-2）根系形态及其与植株磷素吸收的关系。【结果】低磷胁迫显著降低棉花生物量和磷累积量,其中磷高效基因型的生物量和磷吸收量在各施磷水平下分别为低效基因型的1.21-2.08和1.35-1.91倍。施磷可显著增加土壤中Olsen-P含量。低磷胁迫下各基因型棉花品种Olsen-P较适磷条件显著降低,且磷高效基因型棉花降低幅度大于磷低效。在低磷胁迫条件下,磷高效基因型棉花品种在0-25 cm土层中土壤Olsen-P浓度低于磷低效,较磷低效基因型XLZ13和XLZ17分别平均降低了21.1%和30.1%。棉花的总根长、总根表面积、总根体积、平均根系直径在低磷胁迫下显著降低,其中磷高效基因型棉花在各施磷水平下的总根长、总根表面积、总根体积分别为低效基因型的1.54-1.97、1.52-1.92、1.47-1.84倍。低磷胁迫下,磷高效基因型棉花比根长、比根表面积和比根体积均显著大于磷低效基因型棉花品种,分别为低效基因型的1.10-1.25、1.07-1.22、1.01-1.16倍,而平均直径显著低于磷低效基因型,为磷低效基因型的34.2%-70.2%;主成分分析表明,总根长、总根表面积、总根体积、根干质量、中根长、粗根长受基因型差异的影响较为明显,是区分两类磷效率基因型棉花根系形态差异的主要指标。一般线性模型方差分解结果表明,总根长、总根表面积、总根体积、中根长、粗根长等根系参数是植株磷素吸收的重要影响因子。【结论】磷高效基因型棉花可较大幅度增加细根比例,降低根系总体细度,促使比根长增加,提高根系的构建效率,以适应低磷胁迫。     

水氮耦合对棉花幼苗根冠生长和水分利用效率的影响

为明确节水灌溉条件下配施氮肥提高水分利用效率(WUE)的可行性,采用分根交替灌溉(APRI)和常规供水(NI)的方式分别培养棉花幼苗,同时配施不同水平氮素(高氮200 kg/hm~2、中氮120 kg/hm~2、低氮80 kg/hm~2),研究了干旱胁迫后棉花幼苗生长、光合作用、根系形态、根冠生物量、瞬时和生物量水分利用效率(WUEi和WUEb)等的变化。结果表明:干旱胁迫显著降低了棉花幼苗的株高、叶面积、光合作用参数[净光合作用速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)]、蒸腾耗水量和根冠生物量,但显著增加了棉花幼苗的根冠比、根系长度(总根长和直径2 mm的细根长度)和根系表面积;同时干旱处理也显著增大了WUEi和WUEb。与正常施氮(中氮处理)相比,增施氮肥促进了棉花幼苗株高、茎粗、叶面积、Pn、Tr、Gs、蒸腾耗水量以及根冠生物量、总根长、根系表面积等的增大,显著降低了WUEi但未改变NI处理的WUEb;减施氮肥则加大了干旱对棉花幼苗生长、光合作用能力和根冠生物量积累的抑制程度,但在干旱条件下提高了WUEi和WUEb。与NI处理相比,APRI处理的棉花幼苗株高、茎粗、叶面积、Pn、Tr、Gs、根冠生物量、总根长和根系表面积增加,蒸腾耗水量减少,WUEi和WUEb增加。综上,APRI配施氮肥处理可以减轻干旱对棉花幼苗生长和根系形态的抑制程度,并提高WUE;虽然在干旱条件下APRI配施低氮处理具有最大的WUE,但APRI配施高氮处理棉花幼苗的根冠生长最好。