秋季断根和施肥对苹果幼树根系构型及生长的影响

【目的】探讨秋季断根、施肥对苹果幼树根系构型和生长发育的影响,为苹果早丰优栽培提供理论依据。【方法】于2012-10,以3年生盆栽‘富士’苹果(Malus×domestica Borkh.)幼树为试材,以植株不进行任何处理为对照,设置断根、施用氮肥(以下简称施肥)和断根后施用氮肥(以下简称断根施肥)3个处理,研究不同处理对苹果根系长度、根系体积、根长密度、不同直径根系长度、光合作用及生长情况等的影响。【结果】与对照相比,断根施肥处理后树体根系长度、根长密度及根尖数显著增加,根系表面积、根系体积显著减少;直径≤1.0 mm的根系长度显著增加,直径1.0mm的根系长度减少。同时,断根施肥处理后叶片净光合速率增加了13.3%,蒸腾速率下降了2.3%,水分利用效率提高了15.2%。另外,断根施肥处理还减少了长枝数、根冠比和平均叶面积,增加了短枝数。断根处理和施肥处理对苹果幼树根系构型、光合作用及生长也有一定影响,但对多数指标的影响均不如断根施肥处理显著。【结论】断根施肥处理可以显著提高苹果植株的光合作用,增加细根的数量和长度,其对于抑制营养生长,促进生殖生长具有重要作用。     

浅层土壤中巴西橡胶幼树根系形态与分布特点

根系是植物重要的营养器官,同时也为植株茎干提供机械支撑。作者借助于挖掘法,对浅层土壤中巴西橡胶幼树根系的形态与分布特点进行了调查与分析。结果表明,以实生苗为砧木的橡胶树芽接幼树不同单株间主根周长和一级侧根数量的变异非常大。在0~60cm的浅层土壤中,橡胶树幼树侧根分布比较稀疏,轮数以3轮居多,而且一级侧根以根径≤1cm的细根为主。     

尿素配施不同用量纳米碳对桃幼树生长及氮素吸收利用的影响

【目的】明确纳米碳对桃树生长的作用并筛选出纳米碳与尿素配施的最佳比例,为果树栽培过程中施用纳米碳材料及提高氮素肥效提供理论依据。【方法】试验采用同位素示踪技术,以2年生‘瑞蟠21’/毛桃为试材,在盆栽条件下利用~(15)N尿素配施不同用量(设5个处理:CK:0,T1:5 mL,T2:10 mL,T3:15 mL,T4:20 mL)的纳米碳溶胶进行试验,探究纳米碳对土壤理化性状、桃树生长发育及氮素吸收利用的影响。测定盆土的pH、氧化还原电位、电导率,植株嫁接口上部2 cm处干径及植株各器官干重,叶片的叶绿素SPAD值、净光合速率,根系构型、植株各部分全氮含量及~(15)N丰度。【结果】施用纳米碳显著降低了土壤pH,提高了土壤氧化还原电位,影响了土壤溶液的氧化还原状态;土壤电导率随纳米碳用量的增加呈现处理前期降低后期增大的趋势。纳米碳的施用促进了桃幼树须根系的生长;显著提高了桃树叶片净光合速率、叶绿素含量及干径增量;桃幼树总物质积累量以T3处理最高,为778.0 g,比对照提高了28.4%。纳米碳的施用提高了桃树细根、粗根、侧枝、春梢叶等器官的Ndff值;与对照相比,T1处理显著提高了主干、中心干的氮素分配率,T3、T4处理降低了主干的氮素分配率;施用纳米碳对桃植株的氮素利用率均有显著提高,以T3处理的植株氮素利用率最高,为45.2%,比对照提高了66.5%;随纳米碳用量增加,土壤氮素残留率显著提高,T1、T2、T3、T4处理分别为对照的1.06、1.35、1.62和1.70倍,氮素损失率明显降低。【结论】尿素配施纳米碳可改善土壤理化性状,有效吸附土壤中的氮素,显著降低氮素损失率,显著提高植株氮素利用率和土壤氮素残留率,促进桃树须根系的生长和植株形态建成。     

细胞质雄性不育玉米的根系特性和氮效率研究

【目的】探讨细胞质雄性不育玉米的根系特性和氮素吸收利用规律。【方法】在土柱栽培条件下,选择目前生产中广泛应用的骨干自交系478和齐319的细胞质雄性不育系（CMS）和其同型保持系（可育系）为试验材料,比较分析雄性不育系及其可育系灌浆期根系特性的差异及对缺氮的响应。【结果】CMS玉米的籽粒产量和千粒重均高于其同型可育植株（P＜0.05）,生物产量差异不显著（P＞0.05）,收获指数明显较高（P＜0.05）,且缺氮条件下优势更为明显。CMS玉米灌浆期具有较高的根系干重、根系体积和根系总活力,且深层根系分布相对较多,根系活力较强,有效延长了根系的功能期,促进了植株对养分和水分的吸收。CMS玉米氮素积累总量高于其同型可育系（P＜0.05）,成熟期氮素在茎秆和籽粒中分配较多;低氮水平下,CMS玉米的氮素转移率、贡献率和氮素利用率均显著高于其同型可育系（P＜0.05）;CMS玉米单株氮效率较高,氮响应度相对较低。【结论】细胞质雄性不育玉米籽粒产量高、氮效率高与其深层根量多、根系活力强密切相关。     

翻耕深度对遮阴油菜根系生长和养分吸收利用的影响

【目的】长江流域油菜季降雨丰沛,导致该地区光照强度下降,加之密植技术的推广,加剧了个体间对光照的竞争。故光照不足、土壤质地差成为制约该地区油菜高产的重要因素。通过研究耕作深度对遮阴油菜根系生长和养分利用的影响,以期为油菜的稳产增收提供理论支撑。【方法】2019—2021年在湖北武汉华中农业大学试验基地进行裂区试验,品种为主区（湘杂油518,XZY518;浙油50,ZY50）,土壤翻耕深度（T5,5 cm;T20,20 cm）为副区,不同光照强度（S0,0%遮阴;S1,30%遮阴）为副副区,研究不同耕作深度下遮阴油菜的土壤养分和理化性质、干物质累积、抗氧化酶活性、根冠生长、养分吸收的变化。【结果】深耕可以促进各层土壤的有机质、碱解氮、速效磷和速效钾养分的积累,其中10—20 cm土壤的养分含量增幅最大,为7.5%—42.3%。两种翻耕深度下,遮阴均导致土壤电导率下降,根表面积减少13.3%—36.6%,主根长、根冠比和侧根占比增加,氮素利用率显著下降3.0%—28.4%,根系干重减少,抗氧化酶（POD、SOD、CAT）活性增加。遮阴条件下,翻耕深度的增加,使土壤含水量降幅减小,油菜主根伸长且根表面积增大,根冠比和侧根占比增加,氮素利用率提高,根系的抗氧化酶（POD、SOD）活性增强,干物质积累增多。方差分析表明翻耕深度和遮阴对根系形态、干物质累积、抗氧化酶活、养分利用的互作效应多呈显著或极显著水平。在浅耕和深耕条件下,与正常光照相比,遮阴导致根表面积分别下降24.9%—36.6%、13.3%—19.2%,氮素利用率分别下降10.0%—28.4%、3.0%—23.9%。【结论】弱光胁迫下,深耕通过提高各层土壤养分含量,使油菜主根伸长,侧根占比增加,根表面积增大,同时根系抗氧化酶活力的增强延缓了根系的衰老,使根系养分吸收能力增强,氮素利用率增大,干物质积累量增大,最终促进了油菜的生长。     

水培条件下根际氧环境对水稻幼苗磷吸收的影响及其生理机制

【目的】研究根际氧环境对水稻幼苗磷吸收的影响及其生理机制,以期为促进水稻磷素吸收利用的新栽培措施提供理论依据。【方法】以珍汕97B和密阳46为材料,用国际水稻所营养液配方进行水培试验。秧苗移栽一周后用在线溶氧仪(氮气、氧气调节)设定中氧：2.5—3.5 mg·L^-1,高氧：>6.0 mg·L^-1(饱和溶解氧处理,在水稻生长过程中用充气泵连续向水体中充入空气)和常规水培(CK,不进行氧调节)3个氧处理,研究水稻幼苗生长(生物量、根系形态结构)、根系生理(根系活力、磷吸收动力学、磷酸酶活性、根系分泌的有机酸、柠檬酸等)以及磷吸收积累等指标。【结果】(1)中氧处理促进水稻幼苗分蘖的发生和生长,增加其生物量、根冠比以及磷的吸收和积累;高氧处理降低株高,减少地上生物量,对地下部分生物量无明显影响。(2)中氧处理后总根长、根系表面积、总根系体积较对照显著增加,平均根粗显著降低;高氧处理与之相反。中氧和高氧处理均能促进有机酸的分泌(有机酸总量、草酸、酒石酸以及柠檬酸含量均增加)、提高叶片和根系中酸性磷酸酶活性;但与高氧处理相比,中氧处理后根系活力显著...     

PEG 模拟干旱胁迫西藏甘蓝型春油菜芽期根系特征及抗旱性研究

【目的】了解干旱胁迫对西藏甘蓝型春油菜根系形态的影响以及与抗旱性的关系,筛选抗旱性春油菜品种(系)。【方法】以石英砂为基质,采用15%(W/V)PEG溶液模拟干旱胁迫研究西藏甘蓝型春油菜芽期根系特征与抗旱性关系,筛选抗旱性春油菜品种(系)。【结果】干旱胁迫对西藏甘蓝型春油菜相对根重及相对根冠比影响较大,对根长影响最小;自育材料与中国内地引进品种材料抗旱性无差异;相关性分析显示,相对活力指数与相对侧根数(r~2=0.443*)、相对根长(r~2=0.555*)呈极显著正相关;对28份春油菜品种(系)聚类分析显示,在欧式距离11处可分为5类群,A类抗旱性最强,平均相对侧根数为69.14、平均相对根长为96.09%、平均相对根重为52.58%、平均相对根冠比为63.16%、平均相对活力指数为0.59。【结论】相对侧根数、相对根长及相对活力指数可以作为甘蓝型春油菜抗旱鉴定指标,其他指标可作为辅助。结合相对活力指数及聚类分析,筛选到3份材料(158106-2、164046-2、188013-1)抗旱性最强。     

平邑甜茶根系构型、养分吸收和新梢生长对根域形状的反应

【目的】根系构型是根系的重要形态特征,也是影响植株养分吸收的重要因素,栽培容器可以通过特异的根域形状影响根系形态、结构和养分吸收特性;平邑甜茶[Malus hupehensis (Pamp) Rehd.]是优良的苹果砧木,对根域环境反应敏感,本研究主要探讨不同形状的根域对平邑甜茶新梢生长、根系构型参数及根系养分吸收的影响,为分析和塑造理想根系构型及改善苹果砧木养分吸收和植株生长提供依据。【方法】分别利用盆口直径小于盆高、盆口直径大于盆高和盆口直径等于盆高3种陶土盆,创造深窄形根域、浅宽形根域和等高等径根域3种根系构型环境,早春将等体积、同类型的营养土装入盆中,并选择植株长势和根系形态相近的平邑甜茶幼苗移栽至上述陶盆中,8个月后取样调查根系形态构型参数、新梢生长量、根系活力和根系养分吸收速率。【结果】在根域形状不同的3种栽培环境中生长8个月后,平邑甜茶幼苗新梢生长、根系构型和养分吸收特性差异明显,其中,生长在深窄形根域中的幼苗一级侧根数量最多,一级和二级侧根长度最短,植株根/冠比最大,其根系活力和对钾的吸收速率最低,对磷、钙和锌的吸收速率较低,对铁的吸收速率较强。生长在浅宽形根域中的幼苗新梢粗长、叶片多,新梢生长量最大,一级侧根和二级侧根最粗和最长,二级侧根数量和毛细根数量最多,根/冠比较小,根系对钾的吸收速率最高,对磷和锌的吸收速率较高,对钙的吸收速率较低,对铁的吸收速率最低。生长在等高等径根域中幼苗新梢细短、叶片少,新梢生长量最小,主根最细,一级侧根数量和毛细根最少,根/冠比较小,其根系活力最高,对钙和锌的吸收速率较高,对磷、钾和铁的吸收速率较低。【结论】根域形状对平邑甜茶幼苗根系形态构型、养分吸收性能、根/冠比和新梢生长影响显著;深窄形根域使幼苗侧根长度和直径变小、一级侧根数量增多,植株根/冠比增大及对铁的吸收能力提高;浅宽形根域使平邑甜茶幼苗侧根粗且长、毛细根更丰富,植株对磷、钾的吸收能力和新梢生长增大;等高等径根域使幼苗主根直径变小、一级侧根和毛细根数量减少,使根系活力和植株对钙的吸收能力提高。     

线辣椒根系分泌物对辣椒等受体作物的化感效应

【目的】解决线辣椒的连作障碍及建立合理的复合群体结构。【方法】在实验室利用水培试验,研究了"陕椒2006"一株1 h根系分泌物(以下称低浓度)和一株4 h根系分泌物(以下称高浓度)对线辣椒、青椒、番茄、茄子和小麦种子发芽及幼苗生长发育(分别测根长、芽长、茎粗、侧根数、根系活力、根冠比、POD、SOD和CAT的值)的化感效应(以蒸馏水为对照)。【结果】"陕椒2006"的低浓度根系分泌物对3个线辣椒品种(系)"L26"、"L25"和"陕椒2003"的发芽率、茎粗、侧根数、根冠比、POD、SOD、CAT、根系活力均有促进作用,对芽长的生长有抑制作用;高浓度根系分泌物对3个线辣椒品种(系)"L26"、"L25"和"陕椒2003"的发芽率、茎粗、侧根数、根冠比、POD、SOD、CAT均有抑制作用,对根长、芽长、根系活力则无明显影响。"陕椒2006"的根系分泌物无论高浓度还是低浓度处理,均促进番茄根长和芽长的生长,且降低番茄侧根数和根冠比。"陕椒2006"的低浓度和高浓度根系分泌物,均对茄子的芽长和茎粗生长有促进作用,对其侧根数和根冠比有降低作用。"陕椒2006"的根系分泌物对小麦整体上表现出低促高抑的作用。【结论】随着"陕椒2006"根系分泌物浓度增大,对大部分受体作物的抑制作用增强。     

不同基因型玉米根系特性与氮素吸收利用的差异

 【目的】比较不同氮素利用效率夏玉米的根系时空分布特性及其氮素吸收利用的差异,探讨玉米氮高效的生理机制。【方法】以氮高效玉米杂交种蠡玉13(LY13)和氮低效玉米杂交种鲁单981(LD981)为试验材料,以大田箱式土柱栽培方式,研究两个氮素水平下(0和4.29 g N/plant)玉米根系时空分布及氮素吸收利用的差异。【结果】LY13开花后具有较高的根系干重,根冠比显著高于LD981(P＜0.05),土壤深层根系分布多,根系空间分布合理,后期根系活力高,根系功能期长,导致其库容量大,库调节能力强,氮素积累总量高,氮素转移率、贡献率和氮素利用效率均显著高于LD981(P＜0.05),施氮条件下优势更加明显。LY13在两种氮素水平下的籽粒产量、生物产量、千粒重、收获指数均显著高于LD981。【结论】氮高效型玉米品种根系总量多、深层根系多、空间分布合理、根系活力高且持续期长是其氮积累量增加的主要原因;库容量大,库调解能力强促使氮素转运效率高,向籽粒分配比例大是其籽粒产量高、氮效率高的根本原因。     

氮高效利用基因型水稻根系形态和活力特征

【目的】研究水稻（Oryza sativa）氮高效利用基因型根系形态和活力变化,为根系的栽培调控和育种改良提供理论依据和技术参考。【方法】选择前期筛选出的水稻氮利用效率高低不一的基因型为试验材料,在比较氮利用效率基因型差异的基础上,采用水培试验,利用根系分析系统提取苗期至抽穗期不定根、粗分枝根和细分枝根的长度、表面积和体积等形态指标数据,探讨各类根形态与氮吸收的关系,同时分析氮高效利用基因型中典型材料不同供氮水平下根系活力变化。【结果】（1）水稻产量和氮利用效率呈现极显著的基因型差异,氮高效利用基因型籽粒产量、籽粒氮积累量、氮素干物质生产效率、氮素籽粒生产效率和氮素收获指数比低效基因型高50.20%、34.20%、11.48%、26.01%和12.50%。拔节期和抽穗期水稻干物质量、氮积累量与籽粒产量、氮素籽粒生产效率、氮素收获指数均呈现显著或极显著正相关,抽穗前（特别是拔节期和抽穗期）的物质积累和氮的吸收显著影响水稻产量和氮利用效率的提高。（2）低氮水平下,氮高、低利用效率基因型间的根系形态指标差异显著。细分枝根根长占水稻总根长的比重最大,为73.40%,且高效基因型在苗期、分蘖期、拔节期和抽穗期比低效基因型分别高32.09%、14.66%、14.40%和12.69%;粗分枝根表面积和体积分别占水稻总表面积和总体积29.81%和43.50%,其中高效基因型粗分枝根表面积在拔节期和抽穗期比低效基因型分别高94.70%和64.38%,体积分别高90.24%和58.18%;不定根根长、表面积和体积分别占水稻总根长、总表面积和总体积19.68%、36.66%和41.19%,且高效基因型不定根根长、表面积和体积在拔节期比低效基因型高40.84%、44.90%和51.02%,差异最大。（3）氮高效利用基因型根系吸收面积和还原力随着氮水平的提高显著降低,而氧化力变化不大。相同氮水平下,氮高效利用基因型拔节后总吸收面积、活跃吸收面积、氧化力、还原力分别为低效基因型的1.3-2.1倍、1.1-3.2倍、1.0-3.0倍、1.4-2.2倍。（4）低氮水平下,粗分枝根的根长、表面积和体积对氮积累量影响程度最大,为47.1%-78.4%。粗分枝根的发育情况直接影响氮的吸收,从而影响水稻产量和氮利用效率。【结论】低氮条件下良好的根系形态和生理活性是水稻氮高效利用的重要特征。培育氮高效利用基因型,可对水稻营养生长期根系形态和活性加以遗传改良,尤其是提高粗分枝根的比例,以期塑造良好的根系构型。     

两种气候年型下不同栽培模式对冬小麦根系时空分布及产量的影响

【目的】探讨不同栽培模式对冬小麦根系时空分布及产量的影响。【方法】在大田定位试验条件下,设置农民习惯栽培（T1）、相对于农民习惯栽培的节本增产增效栽培（T2）、超高产栽培（T3）和相对于超高产栽培的节本保产增效栽培（T4）等4种栽培模式,比较分析两种气候年型条件下不同栽培模式对冬小麦根系总干重（TDRW）、总根长（TRL）以及不同土层中根干重密度（DRWD）、根长密度（RLD）的时空分布及产量的影响。【结果】冬小麦根系生长受栽培模式调控效应较大,在两种气候年型条件下冬小麦生育中后期不同栽培模式根系时空分布基本一致,即1 m土层的TDRW、TRL均随生育期的推进呈现先升后降的变化特征,T1的根系生长高峰期出现较早,TDRW、TRL均于抽穗期达最大值,T2、T3、T4可延缓根系过早衰减,生长高峰推迟至开花期;不同土层中DRWD、RLD的分布表现不同,T1和T3的根系主要集中在上、中土层,下层土壤中分布相对较少,T2和T4有利于促进小麦整个生育期内深层土壤的根系分布,DRWD和RLD均明显增加。4种栽培模式相比,两种年型下T2、T3、T4的穗粒数和千粒重均较T1显著增加,年型产量差较小,对产量的调控效应强,而T1的年型产量差较大（570.3 kg•hm-2）,说明其在应对异常气候对产量的缓解效应相对较差。【结论】综合考虑本试验研究结果和豫北高产灌区生态条件,小麦播量控制在120-150 kg•hm-2,每hm2施纯N180-240 kg、P2O5 75-90 kg、K2O 60-90 kg、有机肥3 000 kg,合理水肥运筹,结合机械深耕、宽窄行播种以及推迟追肥时期等多项调控措施优化集成的T2、T4两种栽培模式,能有效缓解异常气候对小麦生长发育和产量的负面影响,实现高产稳产、节本高效的目标。     

不同栽培模式对夏玉米根系性能及产量和氮素利用的影响

【目的】研究不同栽培模式对夏玉米根系性能、籽粒产量形成以及氮素吸收利用的影响,探明不同栽培模式下玉米根系形态特征与产量形成、氮素吸收能力的关系,为促进玉米根系生长发育、增强根系吸收性能、优化施肥量,促进玉米高产高效生产提供理论依据。【方法】在定位试验条件下,选用郑单958为试验材料,在两种地力条件下,以不施氮肥处理为对照(CK),设置超高产玉米栽培模式(SH)、高产高效栽培管理模式(HH)、农民习惯栽培管理(FP)3种栽培模式,比较分析不同栽培模式夏玉米根系特性对产量形成和氮素吸收利用的调控效应。【结果】不同栽培模式间夏玉米产量存在显著差异,与HH、FP和CK模式相比较,高地力和低地力田块SH模式的两年平均产量分别提高3.54%、17.50%、30.12%和3.16%、18.45%、27.72%,统计分析表明地力和栽培模式均对夏玉米产量有极显著影响,两种因素综合影响因年份变化有所差异。两种地力条件下,夏玉米各时期群体生物量均表现为SHHHFPCK。在抽雄期(VT)和完熟期(R6),SH处理的植株氮素积累总量显著高于其他处理,氮肥利用效率和氮肥农学利用效率均高于FP模式,HH模式的氮肥农学利用效率、氮肥利用效率和氮收获指数均最高,氮肥偏生产力低于FP模式,但仍高于SH模式。在不同地力基础上夏玉米不同栽培模式的根系指标变化趋势基本一致,在大喇叭口期(V12)、抽雄期(VT)、乳熟期(R3)的根系干重密度、根长密度和根表面积密度均为SHHHFPCK,从V12到VT期,SH和HH模式的根长密度、根干重密度和根表面积密度增幅均显著高于FP模式,从VT到R3期,降幅均显著低于FP模式,SH和HH模式VT期根系活跃吸收面积比例显著高于FP模式。不同栽培模式各时期根长密度、根表面积密度和根干重密度与产量和氮肥利用效率均呈显著正相关。【结论】高产高效栽培模式可以有效地促进根系发育、延缓根系衰老、提高氮肥利用效率,有助于实现夏玉米高产高效的目标。     

乙矮合剂对不同施氮量夏玉米根系形态构建和产量的影响

【目的】根系是玉米获取水分和养分的重要器官，塑造合理的根系结构是发挥玉米高产潜力的关键，也是目前玉米栽培研究中亟待解决的重要科学问题。乙矮合剂和施氮均会影响玉米根系发育，明确乙矮合剂对不同施氮量夏玉米根系形态构建和产量的影响，可为玉米高产高效栽培管理和合理施肥提供理论和技术依据。【方法】2019年和2020年分别在廊坊市燕郊镇大柳店村和北京市顺义区中国农业科学院顺义试验基地开展田间试验，以玉米单交种豫单9953为试验材料，采用裂区试验设计，设置乙矮合剂处理（ECK）和清水对照（CK）为主区；6个施氮水平0（N0）、96（N96）、132（N132）、168（N168）、204（N204）和240 kg·hm^-2（N240）为副区，研究乙矮合剂对不同施氮量夏玉米根系形态构建和产量的影响。【结果】施氮显著增加了根干重、气生根条数、根长、根表面积和根体积，相比不施氮处理，各施氮量下夏玉米根干重、气生根条数，根长、根表面积和根体积分别平均增加15.0%—25.2%、31.7%—71.7%、15.5%—30.8%、19.0%—40.9%和28.8%—54.0%。ECK处理下夏玉米根干重、根层数、1—2层根和气生根条数相比CK分别增加10.4%—17.0%、5.8%—12.6%、10.8%—3.9%和12.5%—79.6%；在根系形态构建上，相比CK，ECK处理下夏玉米根长、根表面积和根体积分别增加7.5%—21.0%、8.4%—29.3%和14.3%—38.8%，并且在中高氮水平（≥N204）根系直径在1.0 mm以上的根长增幅最大。ECK处理对2019和2020年N0—N168夏玉米单产无显著影响，显著提高了N204和N240夏玉米单产，与CK相比，在N204平均增加6.3%，在N240平均增加3.2%。相关性分析结果表明，夏玉米产量与粒数、千粒重、根长、根表面积和根体积呈极显著正相关，其中产量与根长相关系数最高。【结论】乙矮合剂和施氮协同促进了夏玉米根系发育，并提高了中高氮条件下夏玉米单产，在本试验条件下，6展叶期喷施乙矮合剂配施240 kg·hm^-2氮肥是适用于环京津地区的夏玉米高产高效栽培技术与氮肥管理方案。     

澳洲坚果根系分布特点

为实现澳洲坚果的精准施肥,本研究以4、8、25 a的H2澳洲坚果树为试材,采用个体收获法,采集以树干为中心,树冠滴水线外约10 cm处(与其他树树冠交叉处)为边的整个圆内的不同距离、不同土层根系,并按其大小进行分级,清冼晾干后测其直径大小、鲜重和水分系数,分析根系在土层内的分布特点。结果表明:(1)4、8 a树0~20 cm土层根系干重显著高于其他层次,而25 a树20~40 cm土层根系分布最多,3种树龄0~40 cm土层根系干重占总根干重比例大于72%;(2)8、25 a树0~20 cm土层末级根干重占总末级根干重比例约为60%,而4 a树仅为44.8%;(3)4、8 a树离树干0~50 cm范围总根干重显著高于50 cm外总根干重,而25 a树50 cm外根干重显著高于0~50 cm范围内根干重,并且8、25 a树50 cm末级根干重占总末级根重比例高于90%,而4 a树则高于68%;(4)除了末级根,3种树龄根系干重基本上是随着根直径减少而减少。     

影响粳稻品种吸氮能力的根系性状

 【目的】研究不同吸氮量类型粳稻品种根系性状的演变趋势与差异,明确吸氮量大的粳稻品种根系性状的特征,为粳稻品种根系性状的遗传改良提供参考依据。【方法】2008—2009年,在群体水培条件下,以国内、外不同年代育成的94个常规粳稻品种为供试材料,测定根系形态、根系活性、植株各器官干物重和含氮量、产量构成因素等,采用组内最小平方和的动态聚类方法将供试品种按吸氮量的大小从低到高依次分为A、B、C、D、E、F 等6类,研究各类品种根系等性状的差异,分析影响氮素高效吸收的主要根系性状。【结果】供试品种间吸氮量的差异很大,吸氮量最大品种为最小品种的2.94倍（2008年）和2.59倍（2009年）;吸氮量大的品种平均产量极显著高于吸氮量小的品种;生育期、吸氮强度均是影响吸氮量的重要因素,吸氮强度对吸氮量的影响大于生育期对吸氮量的影响;不同吸氮量类型粳稻品种间单株根干重、单株不定根总长、单株总吸收面积、单株活跃吸收面积差异显著,单株根数、单株根系活力的差异因年而异。吸氮量大的品种单株不定根数、单株根干重、单株不定根总长、单株根系总吸收面积、单株根系活跃吸收面积优于吸氮量小的品种;改良根干重、冠根比、单株不定根总长、单条不定根重等性状能显著提高水稻的吸氮量。【结论】供试粳稻品种间吸氮量的差异很大。吸氮强度大是粳稻品种吸氮量大的重要因素。吸氮量大的品种单株根数、单株根干重、单株不定根总长、单株总吸收面积、单株活跃吸收面积、单株根系活力优于吸氮量小的品种,根干重、冠根比、单株不定根总长、单条不定根重是影响粳稻品种吸氮能力的主要根系性状。     

肥料袋控缓释对桃树根系生长、氮素吸收利用及产量品质的影响

【目的】研究肥料袋控缓释和普通沟施对桃园土壤养分动态变化、桃根系生长与分布、氮素吸收利用及果实产量品质的影响,为桃园科学施肥提供参考依据。【方法】以晚熟桃‘瑞蟠21’为试材,从2012年定植开始连续5年采用肥料袋控缓释(BCRF)、等量一次沟施(FSA I)和高量两次沟施(HFSAⅡ)的方法施肥,每年4、7、10月测定土壤养分含量;第3年结果后统计果实产量并测定品质指标;第5年采用15N同位素示踪法研究不同施肥方式下桃树的氮素利用率,同时考察根系的生长与分布。【结果】连续5年肥料袋控缓释土壤中碱解氮、速效磷、速效钾养分含量比较稳定,而肥料沟施处理施肥前期土壤养分含量较高,随后呈下降趋势。连续5年肥料袋控缓释使桃树根系水平方向分布在距树体100 cm范围内,细根比例较高,占根系总长度的83.95%;而沟施处理根幅较大,等量一次沟施处理达140 cm,高量两次沟施处理可达160 cm,且细根比例较小,分别占根系总长度的75.16%和70.63%;袋控缓释处理根系生物量变化幅度小。连续5年肥料袋控缓释处理后,第5年植株的氮素利用率分别为等量一次沟施处理和高量两次沟施处理的1.39倍和1.81倍。综合连续3年产量统计结果,肥料袋控缓释处理的产量比等量一次沟施处理提高22.32%,与高量两次沟施处理无明显差异;果实品质较高量两次沟施处理显著提高。【结论】连续5年采用肥料袋控缓释,桃园土壤养分含量保持稳定,可促进细根的发生,使根系分布集中,形成"密集型根系",延长了根系寿命,并提高树体对氮素的吸收利用及果实产量和品质。     

氮素水平对萝卜干物质累积特征及源库活性的影响

【目的】了解不同氮素供应水平对萝卜干物质累积特征及源库活性的影响,为萝卜生产的最佳氮肥管理提供理论依据。【方法】采用田间小区试验方法,以冀西北高寒半干旱区的萝卜主产区张家口市尚义县为研究区域,以当地主栽萝卜品种春雷为供试材料,设置0（N0）、84（N1）、126（N2）、168（N3）、252（N4）、和336（N5）kg·hm^-2 共6个施氮水平,分析不同施氮水平下萝卜干物质累积特征和源库活性的差异。【结果】在当地土壤肥力条件下,与未施氮处理相比,氮肥的施用可显著提高萝卜产量达35.69%-64.59%;苗期、莲座期、膨大期和成熟期总干物质累积量分别增加29.15%-94.85%、10.73%-101.31%、22.86%-33.57%和30.33%-66.47%,不同施氮水平之间的萝卜产量及干物质累积量总体表现出随施氮量的增加先增加后降低的趋势。对适宜施氮量有利于萝卜产量和干物质累积的主要原因进行分析,发现适宜的氮素供应水平下总干物质和肉质根干物质的快速累积持续期延长,最大累积速率提高,肉质根最大干物质累积速率和总干物质快速累积出现的时间提前;同时萝卜生育前期的库活性以及叶片的干物质累积速率提高,而且整个生育期的源活性、整株及肉质根的干物质累积速率也保持了明显优势。【结论】适宜的氮素供应可以有效地协调萝卜干物质的累积特征参数与源库活性的关系,从而影响萝卜干物质的累积,并最终影响肉质根的产量。     

不同氮吸收效率玉米品种的根系构型差异比较：模拟与应用

 【目的】研究玉米根系构型及其在土壤中的空间分布与氮吸收效率的关系,并通过根系功能-结构模型将根系构型可视化。【方法】以玉米自交系氮高效478与氮低效Wu312为材料,在田间试验的基础上,通过对种子根和不同轮次节根扫描,并以实测根长结果为参数,在改进的根系功能-结构模型的基础上对根系形态进行模拟。【结果】氮高效自交系478的种子根和每一轮节根长度、根系形态,以及根系在土壤空间中的分布都优于氮低效自交系Wu312。从模拟的角度可以看出,478根系具有较大的生长速率和分支密度。对不同轮次节根的发生、生长和衰老规律研究表明,第1～3层节根仅占总根长的很小部分,其根长分别在播种后35、57和76 d左右达到最大值,随后开始衰老;第4层以后的节根发生时间集中,与植株进入快速生长期、吸氮速率迅速增加密切相关。第4层以后节根的根长均在播种后93 d左右达到最大值,随后开始迅速衰老。【结论】玉米根系形态及其在土壤中的时空分布差异是造成氮素吸收效率差异的重要因素。以根系长度为参数,可以利用根系功能-结构模型实现不同生长发育阶段的玉米根系构型差异的可视化。