百里香群落根系特征研究

本文选取宁夏南部山区百里香群落,利用了根钻法对百里香群落在0～60cm土壤范围内的根系构型参数进行了研究,试验结果表明:百里香群落的根系生物量集中在地下0～20cm土层深度,在0～10cm土壤范围内根系生物量更加集中,占总根系生物量的74%。群落根系生物量与土壤深度的关系符合幂函数分布。群落的根系参数中根长密度,表面积,根系生物量与土壤深度之间相关性达到极显著水平(P0.05),比根长与土壤深度的相关性不显著。     

蓄水坑灌下不同灌水上限对苹果树吸水根系和产量的影响

为了探究蓄水坑灌下不同灌水上限对苹果树吸水根系、产量和灌溉水利用率的影响,以12 a生矮砧红富士苹果树为研究对象,设置3个灌水处理(灌水下限均为田持的60％,蓄水坑灌处理T1、T2的灌水上限分别为田持的100％和80％,地面灌溉处理CK的灌水上限为田持的80％),对全生育期果树吸水根系根长密度、根表面积密度以及果实产量进行测定.结果表明:各处理吸水根系均随着土层深度的增加呈现先增大后减少的趋势,大小整体表现为:T1>T2>CK.CK处理吸水根系主要集中在0～60 cm土层,不同生育期根长密度和根表面积密度分别占整个吸水根系根长密度和根表面积密度的82.1％～85.3％和82.1％～86.3％;T1和T2处理主要分布在20～80 cm土层,其中不同生育期根长密度分别占整个吸水根系根长密度的66.3％～74.3％和67.3％～78.1％,根表面积密度分别占整个吸水根系根表面积密度的65.7％～73.5％和67.3％～78.4％.CK处理灌水量比T2处理多25％但减产4.55％,并且灌溉水利用率显著小于T1和T2处理.T2处理灌水量比T1处理少33.33％,但产量仅减少8.82％,且灌溉水利用率显著大于T1处理.综合对比可知,T2是本试验最优处理,蓄水坑灌法能诱导果树根系生长和深扎,降低灌水上限能够达到节水稳产的目的.     

蓄水坑灌下苹果树根系生长对不同氮素水平的响应

研究蓄水坑灌下不同氮素水平对苹果树根长密度和根表面积密度的影响,为确定蓄水坑灌条件下苹果树合理的施氮范围提供了依据。以7a生矮砧密植红富士苹果树为研究对象,设置了4个蓄水坑灌施氮水平(0、10、20、40kg/hm^2)对应T1、T2、T3、T4处理,以地面施肥作为对照组CK(施氮水平为10kg/hm^2),利用微根管法对施肥前后不同土层深度的苹果树根长密度和根表面积密度进行了测定。结果表明:施氮可以有效促进苹果树根系生长,各处理根长密度和根表面积密度的生长速率随施氮量的增加先增大后减小。CK处理和同等施氮水平的T2处理相比,其根系在表层土壤生长状况更好,而T2处理苹果树根系在中深层土壤中发育更好。综合各个处理苹果树根系生长发育情况,本试验中T3处理最适合苹果树根系的生长发育。     

灌水量和滴灌系统运行方式对番茄根系分布的影响

通过日光温室内的田间试验,探讨了膜下滴灌灌水施肥过程中不同灌水量和运行方式对番茄根系生长发育的影响。结果表明,先施氮处理(S1)的整根根长大于先灌水处理(S2),而根表面积、根平均直径、根体积和根干质量都小于先灌水处理,且S1运行方式导致根长增加主要是由于增加了直径小于1mm根系的长度,S2运行方式导致根表面积和根体积增加主要体现在直径大于1mm的根系上;番茄约95%以上根系主要集中在0~20cm土层,且随着土层深度的增加,根系密度呈指数变化下降。S2运行方式优于S1运行方式,灌水过高或过低都不利于根系的生长发育;先灌水后施肥时,总灌水量为1 600m3/km2是最佳的水氮管理模式。     

生物炭对华北冬小麦根系形态和内生真菌多样性的影响

利用棉花秸秆生物炭,以冬小麦为试验对象,采用根系扫描法和Illumina MiSeq高通量测序技术探讨研究农田秸秆还田,施生物炭分别为4.5、9.0、13.5 t/hm~2后根系形态与内生真菌多样性的影响及其共生机制。试验结果表明,在生物炭施用量为4.5~13.5 t/hm~2时,在冬小麦成熟期提高初生根的直径和比根长,降低分支密度和生物量;降低次生根分支密度。在门水平,生物炭显著提高根内子囊菌门(Ascomycota)丰度,显著降低接合菌门(Zygomycota)、壶菌门(Chytridiomycota)和未鉴定杂菌(unidentified fungus)丰度,对球囊菌门影响不显著;在常见目水平,生物炭明显提高格孢菌目(Pleosporales)丰度,显著降低散囊菌目(Eurotiales)和被孢霉目(Mortierellales)丰度。在4.5~9.0 t/hm~2时,生物炭通过降低初生根内散囊菌目真菌丰度,促进初生根分支密度和生物量的生长;通过提高次生根内格孢菌目真菌丰度,抑制次生根直径和分支密度的生长。经综合比较,9.0 t/hm~2的生物炭处理对根系形态的优化效果优于其他处理,与对照处理相比,在成熟期,初生根直径和比根长分别提高5.00%、33.57%,分支密度和生物量分别降低67.26%、27.27%;次生根直径和分支密度分别降低13.16%、34.38%。     

间接地下滴灌灌溉深度对枣树根系和水分的影响

为探讨间接地下滴灌及导水装置埋深(灌溉深度)对南疆极端干旱区矮化密植红枣根系生长分布特征及产量、水分利用率的影响,试验设间接地下滴灌(ISDI)3个导水装置埋深水平,分别为20、27、35 cm,以地表滴灌(DI)为对照,共4个处理,经过2~4 a的田间试验后,采用环状壕沟分层挖掘法对以枣树树干为中心,半径为1 m的90°扇形区域内0~100 cm土层进行根系取样。结果表明,相对于DI,ISDI下各根系分布较均匀,生长方向基本向下延伸;ISDI显著增加了根径小于5 mm根系根长密度,细根(根径小于2 mm)是DI的3倍,但减少了根径大于5 mm根系根长密度,相对增加了20~40 cm土层根系根长占总根长的比率;垂直方向上随着灌溉深度的增加表层根系根长密度相对减少,深层相对增加;水平方向上各处理根系根长密度基本呈现随着与树干水平距离的增加而减小的趋势,但在0~20 cm土层减小的幅度较大,在20~40 cm土层其减小的幅度较小;随着灌溉技术由DI到ISDI及灌溉深度的增加,细根分布基本呈现出由"宽浅型"向"深根型"发展的趋势。相对DI,ISDI具有较好的节水增产效果,提高产量及灌溉水生产率最大达20%。建议幼龄期南疆密植枣树的导水装置埋深为27~35 cm。研究为极端干旱区枣树适宜灌溉技术的选择及其技术要素的制定提供依据。     

基质配方和灌溉方式对生菜根系和产量的影响

为筛选高产的生菜栽培基质配方及配套灌溉方式,根据滴灌和微喷灌水分在基质中的分布特点,研究了4种有机基质和2种灌溉方式下生菜产量和根长密度分布状况,分析了在滴灌和微喷灌条件下生菜根长密度剖面相对分布的异同,提出了生菜根长密度垂向分布模型及生菜产量和根长密度的关系模型。结果表明:滴灌处理在12 cm以下基质层含水率明显高于上层基质,微喷灌处理基质水分主要集中在15 cm以上基质层且水分分布较均匀。复配基质栽培生菜的根长密度比纯醋糟基质高27%,且在剖面的垂直分布随深度增加而递减;微喷灌下生菜根系集中于表层(0~6 cm),占71%以上,较滴灌有上移现象。复配基质栽培生菜产量比纯醋糟基质高10%。灌溉方式对生菜产量影响具有季节性,春季滴灌的生菜产量比微喷灌高22%以上,夏季滴灌的生菜产量比微喷灌低11%。选用复配基质进行栽培,春、夏季分别采用滴灌和微喷灌的方式最有利于生菜高产和根系的生长。     

亏缺灌溉对成龄库尔勒香梨产量与根系生长的影响

研究了亏缺灌溉对成龄库尔勒香梨树营养生长、果实生长与吸收根系分布的影响。香梨的生育中期,设计了4种土壤水分亏缺(灌前土壤水势下限):轻度胁迫(-100 kPa)、中度胁迫(-200 kPa)、重度胁迫(-300 kPa)和对照(-50 kPa)。灌溉系统为地表滴灌。试验结果表明,亏缺灌溉显著地减少了夏季剪枝量,提高了果实产量。充分灌溉条件下,香梨树根长密度从树行由内向外呈递减趋势,滴灌促进了湿润体内的吸收根系的发育;距树行0.5 m,根长密度随着深度的增加而减少;距树行1 m至1.5 m,根长密度随着深度的增加而增加;距树行2 m的非灌溉区,根长密度在垂直方向上变化不显著。为适应滴灌湿润体内水分胁迫,香梨树在湿润体内及非灌溉区的吸收根系的分布均发生了显著的调整。适度水分胁迫下的根长密度增加对香梨产量有促进作用。     

浑河源头不同水源涵养林根系分布特征

【目的】揭示浑河源头不同水源涵养林根系分布特征。【方法】采用根钻法和WinRHIZO根系分析系统等研究手段,定量分析了不同林地根系参数(根质量密度、根长密度、根表面积密度、根体积密度)垂直分布特征以及不同径级根系分布特征。【结果】各个样地植物根系主要集中在0～20 cm土层,且随着土层深度的增加而减小,0～10 cm土层红松林地和采伐迹地显著大于混交林地和落叶松(p<0.05);各样地不同径级根质量密度分布存在差异,多为细根,根质量密度在0.47～9.73 g/cm~3之间,根长密度在0.88～5.90 cm/cm~3之间,根表面积在0.22～0.94 cm2/cm~3之间,根体积密度在0.003～0.022 cm~3/cm~3之间。【结论】不同水源涵养林植物根系主要集中在0～20 cm,红松和混交林地根系量最高。     

基于三轴试验的根土复合体抗剪性能试验研究

以沙地柏群落中的土壤及其根系为研究对象,模拟采样地含水率与土壤密度,制备根土复合体。对试样进行常规三轴试验中的不排水不固结试验(UU试验)。分析不同根系分布形式及根系直径大小对根土复合体抗剪强度的影响。结果表明,沙地柏根系的加入能够提高土体抗剪强度。各级法向应力下,在特定的含根量下,且根系直径相同时,根土复合体抗剪强度与布根方式之间关系为:水平布根方式下抗剪强度最小,垂直布根居中,复合布根最大。在相同的布根方式下,根土复合体抗剪强度大小与所含根系直径间的关系为含1mm根的根土复合体抗剪强度最小,含2mm根的根土复合体抗剪强度居中,含1.5mm根的根土复合体抗剪强度最大。     

膜下滴灌棉花根系分布规律研究

在棉花不同的生育期,在窄行及宽行采用根钻取样的方法,对棉花根系分布进行研究,结果表明:随着深度的增加,窄行和宽行的根重密度及根长密度逐渐减小,在棉花蕾期,宽行根系分布较多,窄行较少,棉花花期根系主要集中在20~40 cm土层内;进入铃期后,0~20 cm土层内宽行根重密度大于窄行,20~40 cm的土层范围内,窄行根重密度大于宽行,而在40 cm以下,宽行大于窄行,根系的分布宽行较广;在棉花进入絮期后,窄行根系的生长优于宽行,窄行的土壤条件对根系的生长更为有利,窄行分布的吸水根系相对较多。     

滴灌玉米根系生长动态对灌水量响应的试验研究

通过连续2年的盆栽试验,设置100%ET_c,75%ET_c和50%ET_c(作物需水量)3个灌水水平,分析了滴灌不同灌水水平对土壤水分、根系生长动态分布的影响.结果表明,玉米根长密度随土壤深度和距滴头水平距离的增加均逐渐减小;玉米根长密度随着生育期的变化而变化,拔节期根长密度最小,抽穗灌浆期达到峰值,成熟期后期根长密度有所降低.拔节期各处理垂向根长密度差异较小,抽穗灌浆期处理75%ET_c0~40 cm土层根长密度分别比处理50%ET_c和100%ET_c高8%和26%;成熟期处理50%ET_c0~60 cm土层根长密度最大,分别比处理75%ET_c和100%ET_c高51%和40%.拔节期和灌浆期处理50%ET_c和75%ET_c水平方向根长密度均比处理100%ET_c高29%;成熟期处理50%ET_c水平方向根长密度最大,分别比处理75%ET_c和100%ET_c高52%和40%.     

间作种植模式下冬小麦根系生长的时空分布及变化规律研究

针对冬小麦/春玉米间作种植模式下冬小麦的根系分布特征进行研究,分析冬小麦在间作种植模式下根系的空间变化规律及随生育时期的增长规律。研究表明,间作冬小麦根系在垂直方向上随深度的增加呈幂函数衰减规律,在水平方向上呈指数递减规律。在对根系变化规律进行统计分析的基础上,建立了衰减数学模型。同时对比分析了间作和单作2种不同种植模式下冬小麦根长密度的垂直分布。对根系生物量随时间的增长分析结果表明,2种种植模式下冬小麦根系生物量的增长均呈现“S”型曲线。     

苹果树根系吸水模型研究

根据苹果园苹果树的根系密度资料和根区土壤水分动态资料,采用二种方法建立了苹果树的根系吸水模型,其一是根据根长密度资料建立的根系吸水模型,其二是根据土壤水分动态资料采用反推的方法建立的根系吸水模型;在此基础上采用2003年5月21日至5月30日、6月2日至6月20日和7月18日至8月1日3个阶段的实测资料对所建立的根系吸水模型进行了验证。结果表明:第二种方法建立的苹果树根系吸水模型的模拟精度略高于第一种方法。     

交替隔沟灌溉下玉米根长密度分布及水分利用

为了探明交替隔沟灌溉和常规沟灌条件下玉米根长密度的分布规律及水分利用效率(WUE),研究了2种沟灌方式下玉米根长密度的空间分布和水分利用情况。结果表明,玉米根长密度在根区水平向和垂向呈指数分布。交替隔沟灌溉促进了玉米根系的水平向伸展和下扎深度,常规沟灌在垄位的大密度根系分布集中在20～60cm。交替隔沟灌溉增大了根系下扎深度,有利于根系吸收深层土壤水分,在非充分供水条件下提高了作物的水分利用效率,交替隔沟灌溉水分利用效率较常规沟灌提高5%以上。     

外源MeJA和BR对番茄种子萌发及幼根生长的影响

以番茄‘新红49号’种子为试验材料，研究不同浓度梯度的外源茉莉酸甲酯（Methyl jasmonate，MeJA）和油菜素内酯（Brassinolide，BR）对番茄种子萌发的影响。研究结果表明:与对照组相比，5×10-5 μmol/L的MeJA处理对种子的萌发最佳，5×10-6 μmol/L的MeJA对根长有促进作用，但抑制芽的生长；1×10-5 μmol/L的BR处理下种子萌发率最高，且此浓度显著促进根和芽生长；激素混合处理中，MeJA浓度为5×10-4 μmol/L和BR为1×10-5 μmol/L处理对种子萌发促进效果最为明显，且5×10-4 μmol/L MeJA和1×10-5 μmol/L BR对根和芽长具有促进作用。研究可知，单激素处理对种子萌发和根长、芽长促进效果优于双激素处理，因此，适当浓度的MeJA和BR对番茄种子萌发具有促进作用。      

不同灌水定额下核桃树吸水根系分布研究

以8a生核桃树为研究对象,采用分层分段挖掘法研究核桃树根系的空间分布,探讨滴灌条件下不同灌水定额处理组对核桃根系的作用效应,分析土层深度与水平距离变化对根长密度的影响,并建立根系密度分布函数。研究结果表明:在核桃成熟期,根长密度的一维垂直分布中,吸水根系集中分布于0~60cm,水平方向,根系集中分布于0~90cm。在垂直二维吸水根长密度分布中,C1处理主要分布在垂向0~80cm、水平0~90cm的范围内,C2处理主要分布在垂向0~60cm、水平0~90cm的范围内,C3处理主要分布在垂向0~100cm、水平0~90cm的范围内,其中尤以C3处理的根长密度分布居多。对比二元二次回归模型,利用二元多次方程拟合根长密度、水平距离与土层深度之间的关系,其函数相关度较好,可以应用于灌水施肥策略调整。     

毛管间距对膜下滴灌棉花根系及植株生长的影响

在大田膜下滴灌条件下,对毛管间距影响棉花根系分布及植株生长的特点进行了试验研究。试验中滴灌毛管布置间距分别为130、90 cm;观测了棉花不同生育阶段的根系分布及单株株高、叶面积。试验结果表明,毛管间距大,导致灌水量也大,土壤易出现深层渗漏,而且土壤水分水平分布均匀性差,造成内、外行棉花长势不均匀,棉花根茎小,根长密度水平方向呈单峰抛物线分布,垂直方向14~28 cm土层处根长密度最大;而毛管间距小,土壤水分水平分布均匀,内、外行棉花长势均匀,棉花根茎大,根长密度水平方向呈双峰抛物线分布,垂直方向0~14 cm土层处根长密度最大。但2种毛管布置间距的棉花根系生长过程、株高及叶面积生长过程均符合相同的规律。试验结果为滴灌技术设计中选定土壤湿润比和毛管间距提供参考。     

膜下滴灌的土壤水分对棉花根长密度分布及产量的影响

通过膜下滴灌田间试验,研究了水分对棉花根长密度分布及产量的影响。结果表明:各灌水处理棉花根长密度空间分布总特征一致,水平方向,宽行与窄行的根长密度基本相同,但明显大于膜间;垂直方向,随土壤深度增大,棉花根长密度减小。但不同灌水处理间存在差异,过量灌水处理棉花膜间的根长密度增大,宽行与窄行的根长密度减小,随着灌水量的增加,棉花全根层平均根长密度增大;胁迫灌水处理深层土壤中根长密度增大。花铃期、吐絮期各土层棉花根长密度与产量呈显著的二次相关关系。灌溉量与棉花产量间的关系符合报酬递减规律,其回归方程为y=-0.0026x2+18.015x-24845(R2=0.959)。