黄土高原旱作小麦化感表达在根际土中的时空异质性研究

采用盆栽试验基于统计学方法，对4种不同品种小麦在4个连续生长期根系表层土壤（0—20cm）化感潜势时空异质性进行了研究。结果表明：不同品种小麦之间根系土壤化感潜势差异极显著（P=0．01），随生育期变化。化感潜力的变异与品种有关，一般15cm为普通小麦耕层土壤化感潜力的转折位点。变异函数分析显示，4种小麦根系土壤化感潜势变化是独立、随机、异质性的。“碧玛1号”、“丰产3号”、“宁冬1号”、“小偃22号”变异函数理论模型分别为线形模型、球型模型、指数模型和高斯模型。其中“小偃22号”的化感背景值和化感潜力空间结构比随生育期增大，导致0～20cm表层土壤化感表达具有高度的空间异质性。4种普通小麦的化感表达均存在时空异质性，其中“宁冬1号”的表层土壤化感表达具有很好的分形特征，其空间分布格局的变异存在尺度依赖。“宁冬1号”化感潜势在表层土壤的空间分布趋于离散表达，化感潜力的有效纵向半径和有效延深半径分别为5cm和14cm。这种时空变异格局可能与根系发育特征、根系翻转运动及土壤环境有关，化感实施过程可能为熵增过程。根系表层土壤化感潜势时空异质性的研究可为监测化感作用实施，定位有效化感物质和合理利用土壤化感潜势提供理论依据，为根系分泌的化感物质可能存在迁移转化的机制奠定基础。

Spatio-temporal heterogeneity of allelopathic expression in rhizosphere soil under different winter-wheat cultivars on dryland Loess Plateau