滴灌量对冬小麦根系时空分布及水分利用效率的影响

为了解滴灌冬小麦根系生长及水分利用对滴灌量的响应,以新冬18号为材料,利用双管分根法比较分析了拔节期后4.24、6.12、8.01和9.89 kg·管^-14种水分处理（每个处理灌水4次）下滴灌小麦根干重和根长的分布、0~100 cm土层含水量及产量和水分利用效率的差异。结果表明,加大滴灌量使0~100 cm土层湿润深度增加,尤其是提高了0~40 cm土层的含水量下限,并增加该土层的小麦初、次生根干重及根干重密度、根长及根长密度,延缓花后初、次生根干重密度的衰减。增加滴灌量显著提高小麦产量和水分利用效率。说明增加滴灌量可促进滴灌冬小麦拔节期至孕穗期根系生长,并延缓生育后期根系的衰亡,有利于产量和水分利用效率的提高。     

施氮量对新疆滴灌冬小麦根系生长及产量的影响

为探明滴灌冬小麦高产需氮肥规律,利用大田试验研究了N_0(0 kg·hm~(-2))、N_1(90kg·h~(-2))、N_2(180kg·h~(-2))、N_3(270kg·h~(-2))、N_4(360kg·h~(-2))施氮量对新冬18号0~60cm土层根系生长的影响及其与产量和氮肥利用率的关系。结果表明,随着施氮量的增加,拔节至成熟期间0~60cm土层根系干重、根长和根系活力均增加,N_3处理孕穗期小麦0~60cm土层根干重、根长分别较N_0处理增加11.93%、29.0%,增幅基本表现为0~20cm20~40cm40~60cm土层;N_3处理较N_0处理小麦产量增加30.35%,氮肥农学利用效率为6.90kg·kg-1。拔节期前后施适量氮肥可促进0~60cm土层根系生长和活力增强,是氮肥增产的重要原因。本试验条件下最适宜施氮量为180~270kg·h~(-2),可获得产量7 591.49~8 004.85kg·h~(-2),氮肥农学利用效率为6.90~8.06。     

不同氮水平下杂交油菜的矿质营养研究

１９９４年和１９９５年在田间不同施氮水平条件下,对杂交油菜品种黄杂１号和秦油２号氮、磷、钾、钙、镁、铁、锌和锰的吸收、积累和分布进行了研究。结果指出,不同施氮水平条件下随生育期进展植株氮、磷、钾浓度的变化均表现为由高到低趋势。不同生育期植株氮、钾浓度和生育前期的植株磷浓度随施氮量的增加而增加,生育后期的植株磷浓度却随施氮量的增加表现为降低趋势。在生育后期植株各器官的氮、磷养份向籽粒的迁移性较强,而钾的迁移性则相对稳定。钙在果壳的浓度最高,在主茎和果中所占的比例最大,而在种子中的浓度和所占比例最小。铁在根系中的浓度和所占比例最大,而种子的浓度和所占比例最小;镁、锌和锰均是在种子中的浓度和所占比例最大。     

不同施钾水平下甜菜干物质积累与分配规律的研究

在不同施钾水平下对甜菜干物质积累及分配动态进行了研究，结果表明，甜菜各器官干物质积累量均随施钾水平提高而增加。干物质分配则随施钾水平的提高呈现生育前期冠／根比减小，生育中期增大，而生育后期又降低的规律。表明甜菜施用钾肥后促进了干物质生产及向各生育时期生长中心进行分配。     

草甸黑土中大豆根系及其活性的动态分布

采用钢丝网框架剖面法，在不同生育阶段分别测定了大豆根系干重和根系活性在草甸黑土中的动态分布。结果表明：大豆根系在草甸黑土中呈浅层分布状态，平均80％以上分布在3～18cm土层内，20cm以下根量锐减。水平分布是以主根为中心随距离加大根重减少，随生育时期的推移根重分布比例逐渐外移。高活性根区与根冠密集区变化一致，随侧根的生长逐渐远离主根，其水平分布区间是，V3期距主根5～10cm、R5期已移至13～40cm；垂直分布为两层，分别在5～17cm和30cm以下土层内。     

不同钙肥梯度与覆膜对低钙红壤花生根系形态发育及产量的影响

通过设置盆栽试验,研究不同钙肥梯度与覆膜栽培对湖南低钙红壤花生根系形态发育特征与产量的影响。结果表明:施钙肥对根系生物量影响较小,覆膜显著增加了根系生物量、总根系长度、体积、表面积。露地栽培Ca50处理(折合每公顷施熟石灰750kg)总根系长度、表面积及体积与Ca0(未施用钙肥)相比,提高幅度分别为49.48%、39.07%、27.91%,Ca25(折合每公顷施熟石灰375kg)与Ca50处理0~20cm土层内根长密度分布比例分别比Ca0处理高13.53%和17.22%。同一钙肥处理下,覆膜栽培不同土层根系表面积和体积表现高于露地栽培。露地栽培中不同钙肥处理根系表面积和体积在0~20cm和40cm以下土层大小顺序为Ca50Ca25Ca0,Ca50处理比Ca0提高54.99%、35.97%。总根系长度、0~20cm土层内根系长度和表面积与产量呈极显著正相关,总根系表面积与产量呈显著正相关。钙肥与覆膜有利于湖南低钙红壤花生0~20cm土层内侧根及根毛的生长,增加不同土层根系表面积和体积,有利于获得高植株群体质量、产量和收获指数。     

不同施钾水平对玉米干物质及产量的影响

试验研究了不同施钾水平对玉米干物质及产量的影响。结果表明,玉米叶、鞘干物质重与施用钾肥有关,在子粒灌浆期达到最大值,蜡熟期叶、鞘干物质重均呈下降趋势;茎秆和地上干物质总重量与钾肥水平有关,干重随生育进程推进而增加;钾肥用量在0～180 kg/hm2水平内,玉米产量随钾肥用量增加而提高,当钾肥用量达240kg/hm2水平时玉米产量则下降。在试验土壤肥力条件下,180 kg/hm2施钾肥水平玉米产量最高。     

深松及氮肥深施对超高产春玉米根系生长、产量及氮肥利用效率的影响

以内单314为材料,研究深松及氮肥深施对超高产春玉米生育后期根系生长、产量及氮肥利用效率的影响.结果表明,随着散粉后生育进程的推进,玉米单株根重、根系体积逐渐下降,且在同一生育期表现出随土层深度加深呈递减的趋势.0～ 60 cm土层单株根系表面积自散粉期开始呈先升后降的变化趋势,峰值出现在灌浆期.各处理根系活力随土层深度的增加总体上表现为先升高后下降的变化趋势,随着散粉后生育进程的推进,根系活力的峰值出现下移.深松30 cm根重、根系体积及根表面积明显增加,根系活力显著提高;深松30 cm及氮肥深施15 cm可促使根系下移,明显提高深层根系特别是20 ～ 40 cm根系活力及比重.     

不同结荚习性大豆品种根系的时空分布特征

研究不同结荚习性大豆根系的时空分布规律,有助于找到大豆根系生长中关键的时间点和空间位置。以亚有限型品种合丰50和无限型品种合丰55为材料,采用自制的两种栽培装置,于六节期(V6)、盛花期(R2)、盛荚期(R4)、始粒期(R5)、鼓粒期(R6)、成熟初期(R7)分段分层取样,分析大豆根长、根表面积、根体积以及根系干物质量的时空分布特征。结果表明,随着生育时期的推进,两个大豆品种根系的总干重、根系总长度、根系总表面积和根系总体积总体上呈现出单峰增长趋势,峰值均出现在R4至R6期。根系干重密度、长度密度、表面积密度、体积密度在垂直方向总体上随着土层深度的增加而逐渐减小,在水平方向上随着与主茎距离的增加而呈先减小后增加的趋势,并于垂直0~20cm和水平0~5cm的土层中达到最大值,其中垂直0~20cm土层根系的长度密度、表面积密度、体积密度和干质量密度在各生育时期分别占整体根系各指标的49.05%~66.09%、52.07%~66.66%、56.74%~69.73%和79.14%~84.82%;水平0~5cm土层根系的长度密度、表面积密度、体积密度和干质量密度分别占整体根系各指标的28.79%~41.68%、41.12%~59.24%、58.44%~76.64%和88.85%~94.02%。与合丰55相比,合丰50根系较发达、体积庞大、干物质积累多。在大豆高产品种选育中可以把R4~R6期内的根系各项指标作为参考依据。     

不同氮肥处理下机插杂交稻的根系动态生长特征研究

【目的】研究不同氮肥用量下机插杂交稻的根系生长特征的变化规律及其与产量关系。【方法】以两个杂交水稻组合全两优1号和全两优681为供试材料,设置N_0(0 kg/hm~2)、N_1(150 kg/hm~2)和N_2(250 kg/hm~2)氮肥处理。利用Minirhizotron分析两个品种移栽后20 d至开花期在0~30 cm土层中的根系分布和动态变化特征。【结果】研究结果表明,氮肥处理对两个杂交稻根数、根长、根体积和根表面积影响显著。N2处理下两个品种的总根数显著多于N1,且全两优1号和全两优681的总根数相比对照N1分别增加了12.3%和17.6%,两个品种的总根量在移栽后65 d达到最大值。随着施氮量的增加,两个杂交稻品种的根数、根长、根体积和根表面积在0~10 cm和10~20cm两个土层深度均有所增加,其中以10~20 cm土层深度的根量增幅最为显著。10~20 cm土层深度的总根长与产量、根数与产量显著相关,且相关系数分别高达0.80和0.87,且全两优681在10~20 cm土层深度为的总根量要显著高于全两优1号。【结论】高氮下总根量增加,但10-20 cm土层中的根系分布对产量影响最大,因此,生产中通过培育和增加深层根系的比例有利于水稻实现高产高效。     

氮肥后移对春玉米产量、氮素吸收利用及土壤氮素供应的影响

采用田间试验,研究氮肥后移对春玉米产量、氮素吸收利用、土壤无机氮含量动态变化和氮素平衡的影响。结果表明,氮肥后移各处理两年玉米产量均显著高于100%基肥处理,提高幅度分别为27.0%～51.8%和37.9%～69.4%,其中30%基肥+50%拔节肥+20%开花肥处理玉米产量最高。与100%基肥处理相比,氮肥后移各处理氮素吸收利用率、农学利用率、偏生产力和生理利用率两年依次提高35.8%～49.6%、46.1%～92.2%、9.8%～19.5%、9.4%～24.8%和42.8%～64.2%、51.1%～83.0%、14.3%～22.9%、6.8%～11.7%,差异均达显著水平,且均以30%基肥+50%拔节肥+20%开花肥处理效果最佳。与100%基肥处理相比,氮肥后移各处理在提高玉米开花期至成熟期0～40 cm土壤无机氮含量的同时,降低玉米收获后41～100 cm土壤无机氮含量。     

不同栽培模式下冬小麦根系直径的频率分布

为明确不同栽培模式下冬小麦根系生长情况,以矮抗58为材料,通过分析高产、高效和高产高效三种栽培模式下冬小麦根系直径频率所服从的对数正态分布的参数μ和σ,探讨了根系的拓扑结构。结果表明,3种模式下,0~20cm和20~40cm土层中小麦根系在特定时期内都表现出能高效运输营养物质的鲱鱼骨形结构,但根系调整为鲱鱼骨形结构的时期和出现位置存在差异。高效模式下,根系鲱鱼骨形结构于拔节前和灌浆前在两个土层中都有出现;高产高效模式下,根系鲱鱼骨形结构于拔节前在两个土层中出现,灌浆前只在0~20cm土层出现,而20~40cm土层根系出现鲱鱼骨形结构则是在灌浆中后期;高产模式下,根系鲱鱼骨形结构于拔节前出现在0~20cm土层,拔节期两个土层中均出现,而灌浆中后期则只出现在20~40cm土层。从根系结构来看,高产高效模式下,小麦根系可以间接限制营养生长,且在灌浆中后期可以利用深层土壤的营养物质,是具有潜力的栽培模式。     

花生根系在土壤中垂直分布特性的研究

花生根系干重在不同深度土层中的垂直分布里指数递减模式。根系干重有６２．６％－８５．５％分布在０—２０ｃｍ耕作层土壤中，１４．７％－２５．２％分布在２０—５０ｃｍ土层中。根系ＴＴＣ还原量、３２Ｐ吸收量随土层深度增加而逐渐降低．根系ＴＴＣ还原量有５０％－６０％分布在０—２０ｃｍ耕作层，３２Ｐ吸收量有４０％－５０％分布在０—２０ｃｍ耕作层。花生根系的吸收能力在深层土壤中占有较高的比例。     

减施氮肥对稻田土壤剖面养分分布特征的影响

为探讨减施氮肥对养分在剖面垂直的分布与迁移的影响,采用大田试验,探讨了减施氮肥对稻田剖面养分累积和分布的影响.结果表明:3个处理下土壤剖面养分累积的趋势是:有机质、全氮、全磷、碱解氮、速效磷含量随土层深度的增加而降低,而全钾及速效钾含量则随土层深度的增加而提高.T3(80％的习惯施氮量)处理中除耕层的有效氮、速效磷及速效钾含量较T2(习惯施氮量)处理降低外,土壤其它各层有机质、全氮、全磷、全钾、有效氮、速效磷以及速效钾含量均较T2处理有所增加.T3处理有机质的增加主要集中在0～60 cm土层中,氮素主要集中在0～40 cm土层中,钾素则主要集中在0～20 cm土层中,土壤中各层的磷素在两个施肥处理中无显著差异,说明T3处理增加的养分主要集中在作物能吸收的范围内,这意味着对土壤培肥和作物生产更有利.     

深松条件下春玉米花后衰老过程中根系生物学变化特征

采用PVC管栽方法,研究模拟犁底层和深松处理下春玉米花后衰老过程中根系的生物学变化特征。结果表明,在玉米花后,相同根层节根数均表现为深松处理>模拟犁底层处理。犁底层影响根系在不同深度土壤空间分布,深松处理20～35 cm 土壤深度和36～75 cm 土壤深度玉米根系体积分别比犁底层处理增加176.33%和185.92%;在模拟犁底层处理下,90%以上的根系主要集中在0～20 cm土壤深度,深松处理90%以上的根系主要集中分布在0～35 cm深度土壤。深松增加下层土壤（30～75 cm）根系比重,根系空间分布更加合理。根系衰老进程,花后20 d开始犁底层处理下36～75 cm土壤深度玉米根系衰老速度加快,该深度根系重量开花期比深松处理低2.91%,花后50 d比深松处理低12.31%。犁底层的存在限制玉米根系的发育,深松有利于增加深层土壤的根系分布,能减缓后期根系衰老速度。     

水肥耦合对橡胶树根系垂直分布的影响

水分和养分是限制橡胶树生长和产胶量的重要因子.以17a树龄的热研7-33-97橡胶树为试验材料,通过田间小区试验研究了不同水肥耦合水平对橡胶树根系垂直分布特征的影响,结果表明:橡胶树吸收根系主要分布在0～20 cm土层,随土壤层次的加深,橡胶根系干重在垂直分布上呈递减趋势,可用乘幂函数模型表示.适量增施氮、磷肥均能促进0～20 cm土层根系的生长；氮肥施用量过大,深层根系比重增大；轻度降低土壤水分能够促进根系扎深.水肥耦合对根系生长和分布具有调节作用,本试验条件下,各土层根系干重总量以丰氮丰水和丰磷丰水组合处理最高,分别达0.33和0.31 kg/m3,并且根系在土壤剖面上的分布与养分分布具有一致性.     

黑土不同耕层厚度对玉米根系形态空间分布及其产量的影响

在重建不同厚度黑土层的定位模拟试验区开展免耕玉米大豆轮作试验,设3个黑土耕层厚度(10、20和30 cm),探究不同耕层厚度对玉米生育期间的根系形态及其产量影响。研究表明,玉米产量对不同耕层厚度反应敏感,30 cm耕层厚度处理玉米产量最高,比20 cm和10 cm耕层厚度显著高12.5%和24.1%,且玉米根系分布对耕层厚度响应差异明显。30 cm耕层厚度显著影响玉米0～10 cm土层根重密度,对10～30 cm土层根重密度及不同土层根长密度和比根长影响不明显。     

不同秸秆还田模式对大豆根系分布的影响

对免耕、灭茬还田和传统耕作条件下大豆根系在土壤剖面中的垂直分布的变化规律进行了研究,为改善在保护性耕作条件下大豆根系发育条件提供参考。结果表明,免耕、灭茬还田和传统耕作模式的根长、根表面积、根体积及根干重均主要分布于土壤剖面0～10 cm深度。在0～10 cm深度内,不同耕作模式之间的根体积密度、根干重密度差异显著,其中免耕模式最低。在10～20 cm深度内,免耕模式根长密度、根表面积密度、根体积密度和根干重密度最低,其根长、根表面积、根体积和根干重占土壤剖面比例最低。土壤剖面根长、根表面积、根体积和根干重累加值亦表现为免耕最低,灭茬还田与传统耕作差异不显著。灭茬还田模式的根长密度、根表面积密度、根体积密度及根干重密度与传统耕作差异不显著,同时其根长、根表面积、根体积及根干重的垂直分布与传统耕作间差异亦不显著。土壤机械阻力和根长密度、根表面积密度、根体积密度及根干重密度呈显著负相关,土壤机械阻力是限制免耕模式大豆根系发育的重要因素。     

不同灌溉方式对春玉米根系分布、养分累积及产量的影响

通过田间试验,研究不同灌溉方式下东北中部春玉米区土壤结构、根系形态、地上部养分累积及产量构成。结果表明,灌溉后土壤三相比显著变化,土壤固相下降,液相和气相比例显著增加,0～20 cm土壤容重降低6.7%～17.9%;灌溉后0～60 cm根系干重及根长总量略有增幅,且在深层土壤中的比例增加,有利于植株对养分和水分的吸收;与不灌溉（CK）相比,隔沟交替灌溉（T1）、全垄灌溉（T2）下植株氮、磷、钾含量平均提高14.5%、42.6%、16.1%,生物量和产量平均提高19.8%和14.3%。因此,在春玉米关键生育期合理补水可以改善土壤结构,降低土壤容重,促进根系合理分布,增加植株养分吸收,进一步增加产量。     

小麦根系生理活性时空分布与土壤有效养分的关系

为了解小麦根系生理活性时空分布与土壤有效养分含量的关系,在2019-2021年两个小麦生长季,于小麦的不同生育时期采用长方体铁盒(0.2 m×0.05 m×0.2 m)在麦行上、行距1/4处、行距1/2处分别取0～0.2 m和0.2～0.4 m土层的样品,测定不同位点小麦根系生物量、根系活跃吸收面积、根总吸收面积、根系活力,以及土壤碱解氮、有效磷和速效钾含量。结果表明,0～0.2 m和0.2～0.4 m土层中小麦根重密度、根总吸收面积和根系活跃吸收面积随生育时期的推进均呈先升后降的变化趋势;根系活力、根群生理势均呈“低-高-低-高-低”的变化趋势。0～0.2 m土层的根重密度、根总吸收面积、根系活跃吸收面积、根群生理势均显著高于0.2～0.4 m土层。在灌浆之前,0～0.2 m土层根系活力高于0.2～0.4 m土层;在灌浆到成熟期间,下层根系的根系活力显著增大。在整个生育期内,0～0.2 m土层中根重密度、根总吸收面积、根系活跃吸收面积和根群生理势的水平分布表现为行上>行距1/4处>行距1/2处;开花期之前,根系活力在行距1/4处最大,开花到成熟期间根系活力水平分布表现为行...