水钾耦合对花生根系形态及产量的影响

为优化花生生长发育的水钾耦合模式,以花育25为试验材料,采用盆栽试验,研究了花生根系形态及产量对水钾耦合效应的响应。结果表明,灌溉是关键因素,对根长具有显著影响,对根系生物量、根瘤数、根系平均直径、根系总体积、根系总表面积和荚果干产量均具有极显著影响。水分轻度胁迫W2(50%FC,FC为田间持水量)有利于根系的伸长,而湿润的土壤环境利于根系的增粗。各项指标水分效应平均值显示,W2处理根系总长最大,较水分适中W3(65%FC)提高了9.22%;根系直径W4(80%FC)W3(65%FC)W2(50%FC)W1(35%FC)。根系总表面积和总体积均随水分增多先增后减,最大值均在W3处理。增施钾肥利于根系生长发育,钾肥效应平均值显示,根系总体积、总表面积和总长均表现为K3(405 kg·hm~(-2))K2(270 kg·hm~(-2))K1(135 kg·hm~(-2))K0(0 kg·hm~(-2));根系生物量中钾(K2)和高钾(K3)处理分别较对照(K0)提高23.18%和9.27%。水钾耦合效应对根瘤数的影响达极显著水平,干旱情况下钾肥能促进根瘤的形成,在水分胁迫W1(35%FC)和轻度胁迫W2下,花生根瘤数随着施钾量的增加增大的趋势明显。适水中钾W3K2处理可以促进根系平均直径、总长、总表面积和总体积,该处理下的荚果产量最高,与同组不施钾处理(W3K0)相比增产12.7%。本试验条件下,水分控制在65%田间持水量,钾肥用量为270 kg·hm~(-2)时有利于促进根系的生长和根瘤的形成,提高产量,实现节水节肥。     

水氮调控对轻度盐化土滴灌棉花根系生长的影响

为探讨轻度盐渍化地区不同水氮配比对滴灌棉花根系生长的影响,本文基于轻度盐胁迫下水氮耦合试验,确定轻度盐渍化农田棉花种植的合理水氮组合。采用当地主栽棉花品种"农丰133",开展轻度盐胁迫(4～5 g·kg~(-1))及滴灌条件下水氮二因素三水平桶栽试验,研究3个施氮水平:300、600 kg·hm~(-2)和900 kg·hm~(-2)尿素(分别标记为N1、N2和N3),3个灌水水平:2 750、3 750 m~3·hm~(-2)和4 750 m~3·hm~(-2)(分别标记为W1、W2和W3)对滴灌棉花根系生长的影响。结果表明:轻度盐胁迫下,灌水和施氮产生的交互作用对棉花根表面积和根平均直径有显著影响,根表面积和根平均直径均随灌溉定额或施氮量的增加而减小。灌水量和施氮量对棉花0～20 cm土层根体积调控作用不明显。轻度盐化土滴灌棉花根表面积、根平均直径及根体积垂直方向主要分布在0～30 cm土层,且随土层深度的增加逐渐降低;水平方向主要分布在滴头下方。灌溉定额3 750 m~3·hm~(-2),尿素施用量600 kg·hm~(-2)有利于轻度盐化土滴灌棉花根系生长,在各处理间棉花产量最高,为5 854.5 kg·hm~(-2)。     

滴灌水氮运筹对南疆春小麦根系生长及产量的影响

以南疆地区春小麦新春6号为供试材料,采用土柱栽培法,通过滴灌开展水、氮两因素控制性试验,滴施纯氮量设N_0(不施氮肥)、N_1(69 kg·hm~(-2))、N_2(172.5 kg·hm~(-2))和N_3(276 kg·hm~(-2))4个水平,滴灌水量设W_1(2 250 m~3·hm~(-2))、W_2(3 000 m~3·hm~(-2))、W_3(3 750 m~3·hm~(-2))和W_4(4 500 m~3·hm~(-2))4个水平,共16个水氮组合处理。结果表明:扬花期是滴灌春小麦根系生长的高峰期,有64.52%～76.90%的根系干质量和76.39%～82.47%的根长分布在0～40 cm土层中。适当增施水氮能有效促进根系生长并提高产量,其中扬花期N_3W_3、N_2W_3、N_3W_2处理的根干质量、根干质量密度、根长、根长密度、根系直径和根系表面积较高,分别为123.0～148.3 mg、97.07～117.03 g·m~(-3)、14 405.8～16 490.8 mm、1.14～1.30 cm·cm~(-3)、0.3267～0.3365 mm和14 245～17 624 mm~2,其产量也达到8 695.7～9 966.1 kg·hm~(-2)的较高水平。N_3W_4处理的根系各项指标虽然较高,但蜡熟期下降过快,表明水氮过高对延缓根系衰亡不利。水氮对根系生长及产量具有显著的互作效应,且水分效应高于氮素效应。通过分析,本地区较适宜的水、氮供应范围分别为3 750～4 500 m~3·hm~(-2)和172.5～276 kg·hm~(-2),当施氮量259.4 kg·hm~(-2)、滴灌量3 793.4 m~3·hm~(-2)时产量可达最高为9 142.9 kg·hm~(-2)。     

施氮量对滴灌高产春大豆根系生长及产量的影响

为揭示施氮量对滴灌高产春大豆根系生长及产量的影响规律,在田间滴灌条件下采用挖掘取样法研究了0 kg·hm~(-2)(N_0)、75 kg·hm~(-2)(N_(75))、150 kg·hm~(-2)(N_(150))、225 kg·hm~(-2)(N_(225))4种施氮量对新大豆27号0~80 cm土层根系干物质量、侧根长度、表面积、根系活性、伤流量、根瘤数、根瘤质量及产量的影响。结果表明:随着施氮量的增加,0~80 cm土层根系总干物质量、侧根总长度、侧根总表面积呈现先增后降的变化趋势,均以N_(150)处理最高,在R_5(始粒期)期分别较N_0增加27.3%、49.46%、38.14%,其中,0~20 cm土层分别较N_0增加27.0%、29.02%、34.24%;R_5期N_(150)单株伤流量较N_0增加176.0%,R_2(盛花期)期0~20、20~40 cm土层根系活力N_(150)分别较N_0增加44.3%、25.1%;R_5期N_(150)单位面积根瘤数及质量分别较N_0减少8.74%、34.6%;施氮可增加产量,以N_(150)产量最高,为4 889.62kg·hm~(-2),氮肥农学利用效率3.58 kg·kg~(-1)。施氮增加产量主要是促进0~20 cm土层根系生长,提高0~40 cm根系活力的结果。     

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。     

不同氮水平对旱地覆膜马铃薯干物质积累与分配的影响

针对马铃薯生产中存在的氮肥施用过量问题,通过田间试验,研究了不同氮肥水平(0、50、100、150、200、250 kg·hm~(-2),分别对应T1、T2、T3、T4、T5、T6处理)对旱地覆膜马铃薯"陇薯3号"的生育进程及其干物质积累与分配的影响。结果表明:施用氮肥显著推迟了马铃薯的生育进程,随施氮量的增加,马铃薯的生育期延后,各施氮处理的干重平衡期比不施氮肥的对照处理(T1)推迟了2~16 d;施用氮肥显著增加了马铃薯全株和块茎干物质快速积累的持续时间(Δt),随施氮量的增加,与T1相比,全株Δt增加了2~14 d,块茎Δt增加2~10 d;马铃薯整株和块茎干物质积累均表现出明显的"S"曲线特征。不同氮水平对成熟期马铃薯干物质在不同器官中的分配比例也有显著影响,随施氮量的增加,成熟期茎和叶所占干物质比例明显增加,块茎所占干物质比例呈单峰趋势变化;不同氮水平也显著影响马铃薯块茎产量,与对照处理(T1)相比,T2处理增产17.86%,T3、T4、T5和T6分别减产6.88%、21.06%、27.05%和38.63%,说明过量施用氮肥会导致马铃薯减产,其本质是马铃薯库源关系的失调(施氮量超过50 kg·hm~(-2)时)。在本试验条件下,当目标产量为1.65 t·667m-2时,50 kg·hm~(-2)为经济最佳施肥量。     

水肥用量对制种玉米水肥利用及种子活力的影响

为明确水肥耦合对垄膜沟灌制种玉米产量及种子活力的影响,提出适宜高活力种子的最佳水肥耦合模式。试验采用3414设计,三因子为水分因子、氮肥因子和磷肥因子,2016—2017年在甘肃省农业科学院张掖节水农业试验站进行定位观测试验,分析了不同水肥模式对制种玉米水肥利用、产量及种子活力的影响。结果表明:制种玉米产量在不同灌水水平和施氮水平下差异较大,W2N2P2(灌溉定额480 mm,施氮240 kg·hm~(-2),施磷120 kg·hm~(-2))、W2N3P2(灌溉定额480 mm,施氮360 kg·hm~(-2),施磷120 kg·hm~(-2))、W2N2P0(灌溉定额480 mm,施氮240 kg·hm~(-2),不施磷)处理产量显著高于对照(W0N0P0)处理(灌溉定额240 mm,不施氮、磷),较对照分别增产36.0%、27.9%和30.6%,水分利用效率平均增加29.3%,氮肥利用率提高20.75%～28.59%,磷肥利用率增加11.49%～13.23%。对种子活力的分析可知,同一灌溉量下,发芽指数、发芽率均随施氮量的增加而增加,各处理间的差异不显著,活力指数则随施氮量的增加先增加而后有降低的趋势;同一施氮量下,发芽指数、发芽率、活力指数均随灌溉定额的增加而先增加后降低,即中灌溉量W2处理的种子活力最高。综合分析种子活力指标,处理W2N2P2、W2N2P0种子活力显著高于处理W0N0P0和处理W0N2P2(灌溉定额240 mm,施氮240 kg·hm~(-2),施磷120 kg·hm~(-2)),活力指数较对照(W0N0P0)分别增加0.41%、0.40%。综合考虑制种玉米产量、水肥利用效率和种子活力,推荐灌溉定额为375～480 mm,施氮量(N)210～240 kg·hm~(-2),施磷量(P_2O_5)120～150 kg·hm~(-2)为最佳的水肥耦合模式。     

不同培肥方式对沙质土地区残次林地土壤团聚体组成及稳定性的影响

为评价沙质土地区耕地整治中土壤团聚体的稳定性,在陕北榆林靖边县残次林地整治耕地项目区中设立试验田,采用正交试验方案[L9(3~4)],分析不同肥料类型及施用量对土壤团聚体的影响。结果表明:与不施肥的农田土壤相比,N肥和有机肥配施可以提高水稳性大团聚体的含量,其中,当施用尿素421.34 kg·hm~(-2),不施P肥,氯化钾125 kg·hm~(-2),有机肥7.5 t·hm~(-2)(T7)时,2 mm的水稳性大团聚体含量分别高于T1(不施N、P、K肥及有机肥)、T2(不施N肥、施用过磷酸钙333.33 kg·hm~(-2)、氯化钾62 kg·hm~(-2)、有机肥7.5 t·hm~(-2))、T3(不施N肥、施用过磷酸钙675 kg·hm~(-2)、氯化钾125 kg·hm~(-2)、有机肥15 t·hm~(-2))470.15%、360.24%和210.57%;对其数量分布、土壤团聚体累计含量为10%、30%、60%时所对应的团聚体直径D_(10)、D_(30)、D_(60)、平均重量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)和土壤结构系数等有显著影响,其中对0.25～2 mm和2 mm的水稳性大团聚体有着明显的促进作用,处理T3、T4(尿素198.28 kg·hm~(-2)、不施P肥、氯化钾62 kg·hm~(-2)、有机肥15 t·hm~(-2))、T5(尿素198.28 kg·hm~(-2)、过磷酸钙333.33 kg·hm~(-2)、氯化钾125 kg·hm~(-2)、不施有机肥)、T6(尿素198.28 kg·hm~(-2)、过磷酸钙675 kg·hm~(-2)、不施K肥、有机肥7.5 t·hm~(-2))、T7和T8(尿素421.34 kg·hm~(-2)、过磷酸钙333.33 kg·hm~(-2)、不施K肥、有机肥15 t·hm~(-2))的土壤结构系数(Kctp)1.5～0.67,土壤结构良好。综上,说明N肥和有机肥配施,尤其是当尿素施用量421.34 kg·hm~(-2)(基施60%、追施40%)、氯化钾施用量125kg·hm~(-2)、有机肥施用量7.5 t·hm~(-2)时能改善残次林地新增耕地土壤团聚体的结构,增强土壤团聚体的抗水分侵蚀能力。     

氯化钾对干旱胁迫下马铃薯幼苗抗旱性的影响及其机制研究

探究了KCl对干旱胁迫下马铃薯幼苗抗旱性的影响及其机制。研究结果表明：增施KCl（0.70 g·株^-1）显著缓解干旱胁迫下马铃薯幼苗叶片相对含水量和叶绿素含量的降低,抑制叶片MDA含量和相对电导率的升高,相对 提高叶片脯氨酸含量、可溶性糖含量、抗氧化酶（SOD、CAT）活性、净光合速率和水分利用效率;增施KCl还相对提高了马铃薯的株高、基径、单株匍匐茎数量和单株产量,增施氯化钾使干旱胁迫条件下马铃薯植株株高、茎粗、单株匍匐茎数和单株产量分别相对提高6.32%、18.28%、13.75%和29.45%。由此可以认为,在干旱条件下增施氯化钾可通过提高马铃薯幼苗的保水能力,缓解干旱胁迫造成的抗氧化酶活性下降并相对提高渗透调节物质含量,减轻干旱胁迫对光合作用和生长发育的不良影响,从而显著提高马铃薯幼苗的抗旱性。     

水氮耦合对郑麦9023结实期根系生理特性及产量的影响

以郑麦9023为材料,设置三个氮肥水平和两个水分处理来探讨水氮耦合下小麦根系生理特性差异及对产量的影响。结果表明:花后7~21 d,在同一水分条件下,随着施氮量的增加,根系活性、总吸收面积、活跃吸收面积及根系分泌的有机酸总量随着施氮量的增加呈先增加后降低的趋势,与200 kg·hm~(-2)(N2)相比,300 kg·hm~(-2)(N3)处理根系活性、总吸收面积、活跃吸收面积及有机酸总量分别降低了13.5%,9.0%,8.2%及20.9%;在同一氮肥水平下,与对照(-25 k Pa)相比较,水分胁迫(-60 k Pa)处理后根系总吸收面积、活跃吸收面积及有机酸总量有所增加,N3处理尤为明显。产量方面:在同一水分条件下,随施氮量的增加,小麦产量呈先增加后降低的趋势,与N1(0 kg·hm~(-2))处理相比,N2处理小麦产量平均提高72.1%,N3提高了61.4%,而N3处理比N2处理平均下降了6.6%;在同一氮肥处理下,水分胁迫后小麦产量有所增加。相关分析表明结实期根系活性、总吸收面积、活跃吸收面积及有机酸总量与产量呈显著及极显著正相关关系。说明灌浆期适度水分胁迫及N2条件下根系生理活性较强,更有利于产量的形成。     

膜下滴灌水氮对棉花根系形态和生物量分配变化的影响

通过挖掘法,研究了膜下滴灌不同生育期棉花根系形态特征和生物量分配对不同水氮的响应。结果表明:花铃期,正常灌水促进了根系和地上部的生长,根、地上部干重、根表面积指数、平均根长密度显著增加,根冠比下降。无论灌水量如何,施氮促进了根系和地上部的生长,但对地上部的促进作用远大于根系,表现为根冠比下降。吐絮期,在低氮条件下,灌水量增加,根干重、地上部干重显著增加。在中氮和高氮条件下,不同的灌水量对根干重没有影响。无论施氮量如何,灌水量增加,平均根长密度、根表面积指数显著下降,地上部干重明显增加,根冠比下降。水分胁迫时,中氮的根干重明显高于低氮和高氮处理,而施氮对地上部干重,平均根长密度的影响不明显,根表面积有降低的趋势。正常灌水时,施氮量增加,根干重、根长密度、根表面积指数显著降低,地上部干重以中氮水平最高。花铃期至吐絮期,根干重随生育期的延长明显增加。水分胁迫条件下,平均根长密度、根表面积指数随生育期的延长有增加的趋势。正常灌水条件下,平均根长密度、根表面积指数随生育期的延长下降。     

裸燕麦根系体积与表面积的变化特征

以品五(晚熟品种)和坝莜一号(早熟品种)两个裸燕麦(莜麦)品种为试验材料,对其不同时期的根系体积和根系表面积的变化动态进行了研究。结果表明:裸燕麦两个品种中后期根系总体积的变化趋势基本一致,大致可分为:拔节期到抽穗开花期的快速增长阶段、抽穗开花期至开花后10~26 d的显著下降阶段、开花后10~26d至成熟期的缓慢上升阶段。通过对裸燕麦不同时期分层根系体积和表面积的分析,30~90 cm土层中根系的继续增长导致其生育后期根系表现回升性增长特性。裸燕麦晚熟品种生育中后期根系体积、根表面积、根系干重等性状间呈极显著正相关;早熟品种除根系干重与根系表面积之间相关不显著外,其他各性状之间均呈极显著正相关关系。     

滴灌次数对冬小麦根系生长及时空分布的影响

以新冬18号为材料,利用双管分根管栽法,模拟田间试验研究了拔节期后不同滴灌次数W1（6次）、W2（7次）、W3（9次）、W4（11次）（每次内、外管分别滴30 mm ）对0～100 cm土层含水量,0～100 cm土层初、次生根干重和长度、根系活性分布及产量的影响。结果表明,随滴灌次数及总滴灌量的增加,0～40 cm土层的含水量增加,并延缓该土层的初生根干重和根长的衰减、促进次生根干重和根长增长,增加孕穗期至花后20 d初、次生根干重密度、根长密度及根系活性,而对40～100 cm土层根系的生长影响较小。小麦产量和水分利用效率均以W4最高,分别为25．5 g·管－1和1．36 kg·m－3。当滴灌量少、湿润土层浅时,小麦深层初、次生根生长易受严重抑制,且根系分布浅,初生根提前衰老,导致千粒重降低而减产。     

Vertical root distribution and root cohesion of typical tree species on the Loess Plateau,China

Black locust(Robinia pseudoacacia L.) and Chinese pine(Pinus tabulaeformis Carr.) are two woody plants that are widely planted on the Loess Plateau for controlling soil erosion and land desertification. In this study, we conducted an excavation experiment in 2008 to investigate the overall vertical root distribution characteristics of black locust and Chinese pine. We also performed triaxial compression tests to evaluate the root cohesion(additional soil cohesion increased by roots) of black locust. Two types of root distribution, namely, vertical root(VR) and horizontal root(HR), were used as samples and tested under four soil water content(SWC) conditions(12.7%, 15.0%, 18.0% and 20.0%, respectively). Results showed that the root lengths of the two species were mainly concentrated in the root diameter of 5–20 mm. A comparison of root distribution between the two species indicated that the root length of black locust was significantly greater than that of Chinese pine in nearly all root diameters, although the black locust used in the comparison was 10 years younger than the Chinese pine. Root biomass was also significantly greater in black locust than in Chinese pine, particularly in the root diameters of 3–5 and 5–10 mm. These two species were both found to be deep-rooted. The triaxial compression tests showed that root cohesion was greater in the VR samples than in the HR samples. SWC was negatively related to both soil shear strength and root cohesion. These results could provide useful information on the architectural characteristics of woody root system and expand the knowledge on shallow slope stabilization and soil erosion control by plant roots on the Loess Plateau.     

不同耐旱性玉米初生根和次生根中铁、锰、铜、锌、钠含量分析

以生长于田间的玉米掖单13(耐旱性玉米)和丹玉13(不耐旱性玉米)为试验材料,应用ICP对供试玉米的初生根和第一、二、三、四、五、六、七、八和第九层次生根的铁、锰、铜、锌和钠元素含量等项指标进行了测定和比较分析。结果表明:除个别根外,耐旱性玉米不同类型根中的铜含量极显著高于不耐旱性玉米根系(P0.01);根中的锰元素含量和锌元素含量极显著高于不耐旱性玉米根系(P0.05);根系中铁元素含量和根系中的钠元素含量在两品种玉米根系之间差异未达显著水平(P0.05)。     

An estimation method of soil wind erosion in Inner Mongolia of China based on geographic information system and remote sensing

Studies of wind erosion based on Geographic Information System(GIS) and Remote Sensing(RS) have not attracted sufficient attention because they are limited by natural and scientific factors.Few studies have been conducted to estimate the intensity of large-scale wind erosion in Inner Mongolia,China.In the present study,a new model based on five factors including the number of snow cover days,soil erodibility,aridity,vegetation index and wind field intensity was developed to quantitatively estimate the amount of wind erosion.The results showed that wind erosion widely existed in Inner Mongolia.It covers an area of approximately 90×104 km2,accounting for 80% of the study region.During 1985–2011,wind erosion has aggravated over the entire region of Inner Mongolia,which was indicated by enlarged zones of erosion at severe,intensive and mild levels.In Inner Mongolia,a distinct spatial differentiation of wind erosion intensity was noted.The distribution of change intensity exhibited a downward trend that decreased from severe increase in the southwest to mild decrease in the northeast of the region.Zones occupied by barren land or sparse vegetation showed the most severe erosion,followed by land occupied by open shrubbery.Grasslands would have the most dramatic potential for changes in the future because these areas showed the largest fluctuation range of change intensity.In addition,a significantly negative relation was noted between change intensity and land slope.The relation between soil type and change intensity differed with the content of Ca CO3 and the surface composition of sandy,loamy and clayey soils with particle sizes of 0–1 cm.The results have certain significance for understanding the mechanism and change process of wind erosion that has occurred during the study period.Therefore,the present study can provide a scientific basis for the prevention and treatment of wind erosion in Inner Mongolia.     

磷酸二铵施肥量和单混种植对超高产大豆根系性状的影响研究

在盆栽条件下,以超高产大豆品种辽豆14、中黄35和普通大豆品种辽豆11为试材,探讨了超高产品种在不同施肥量和种植类型处理下根系的竞争力。结果表明,超高产品种和普通品种大豆的根系形态性状、根系活力和伤流成份在品种和品种×肥力互作间均存在显著差异。开花期,普通品种在不施肥条件下单播处理的根长、根表面积和伤流量较超高产品种分别高出46.3%、47.6%和27.9%,差异达显著水平。超高产品种在中肥和高肥水平下根系形态指标较高,在鼓粒期和混播处理中其根系活力、伤流量和伤流成份含量均显著高于普通品种。说明在施肥量充足时,超高产品种的根系较普通品种表现了良好的生长优势和吸收能力。     

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。     

水分胁迫下氮形态对水稻根系孔隙度及水分吸收的影响

采用室内营养液培养及PEG6000模拟水分胁迫的方法，研究不同氮素形态（NH⁺₄-N、NO^-₃-N）和水分条件（正常水分条件、模拟水分胁迫条件）对籼稻（汕优63、扬稻6号）和粳稻（86优8、武运粳7号）根系孔隙度的影响及根系孔隙度与水分吸收的关系。结果表明：在正常水分条件下，籼稻品种根系伤流在铵态氮和硝态氮处理间均没有显著差异，粳稻品种供硝态氮处理后根系伤流液流速较供铵态氮处理高56%；在水分胁迫条件下，供硝态氮品种汕优63、扬稻6号、86优8、武运粳7号伤流量流速仅为供铵态氮品种的46%、29%、38%和77%，比在正常水分条件下分别显著降低了64%、76%、60%、70%。水分胁迫条件下，供铵态氮和供硝态氮品种根系水分吸收能力分别比其在正常水分条件下下降22%~30%和35%~44%。水分胁迫条件下，供硝态氮品种汕优63、扬稻6号、86优8、武运粳7号根系孔隙度分别比其在正常水分条件下增加267%、151%、133%和255%，而对铵态氮处理影响不显著。供硝态氮条件下水稻根系通气组织的发育程度与根系伤流液流速呈显著线性负相关关系，供铵态氮条件下二者之间没有相关性。因此，硝态氮营养条件下水稻根系孔隙度的增加可能是造成根系水分吸收下降的关键因素。