沙棘根系固土力学特性对其平茬复壮的响应

为考察平茬措施对根系力学特性的影响，以内蒙古干旱半干旱地区水土保持先锋灌木沙棘（Hippophae rhamnoides）根系为研究对象，使用TY-8000拉力机，进行单根极限拉伸试验和根土界面拉拔摩阻试验，并分析平茬对沙棘根系固土力学特性的影响。试验结果显示，在测试根径为0~5 mm时，平茬和未平茬条件下，沙棘单根极限抗拉力、抗阻拉力均与直径呈幂函数正相关；单根极限抗拉强度、根-土界面拉拔抗剪强度均与直径呈幂函数负相关。在代表根径级0.5~1.5 mm，沙棘平茬较未平茬平均单根极限抗拉力值提高31%；平均单根极限抗拉强度提高37%；平均拉拔抗剪强度提高30%。研究结果表明，直径对沙棘根系抗拉强度和抗剪强度均有影响，且沙棘经平茬处理后，抗拉特性和抗剪特性均有所提高。     

中国沙棘根蘖能力及非结构性碳水化合物对平茬高度的响应

【目的】揭示中国沙棘根蘖能力及非结构性碳水化合物（NSC）积累特征对平茬高度的响应规律,确定最有利于根蘖及NSC积累潜力发挥的平茬高度,探讨根蘖能力调控的NSC积累与分配策略。【方法】以15 a中国沙棘人工林为研究对象,设置不平茬（对照）和平茬高度0,10,20 cm 3个处理,采用回归分析探究根蘖能力（根蘖植株数量和生长量、根系延伸能力和分枝强度）、各构件（叶片、枝条、树干、伐桩、垂直根、水平根）非结构性碳水化合物的积累能力（含量、储量）和分配格局与平茬高度的关系,采用相关性分析和通径分析探究非结构性碳水化合物积累能力与根蘖能力的因果关系及其作用途径。【结果】① 随着平茬高度的增大,中国沙棘根蘖能力和NSC积累能力先升后降,最有利于根蘖能力和NSC积累潜力发挥的适宜平茬高度为10～13 cm。② 平茬后,中国沙棘各个构件NSC含量以及叶片、垂直根、水平根NSC储量与其分配比例大多大于或显著大于对照。③ 中国沙棘根蘖能力与NSC积累能力呈正相关,根蘖植株数量、生长量与根系延伸能力、分枝强度呈正相关。其中,树干和水平根的NSC储量对根蘖植株数量起主导作用,叶片和垂直根的NSC储量对根蘖植株生长量起主导作用。【结论】中国沙棘通过NSC含量、储量及其分配格局调节对平茬高度做出响应,从而决定根蘖潜力的发挥程度。由于NSC积累能力随沙棘平茬高度的增大先升后降,因此根蘖能力亦呈先升后降趋势。在此调节过程中,沙棘叶片、水平根、垂直根NSC积累能力与分配比例的提高对其根蘖潜力发挥起着关键作用。     

沙棘根系特性的观察与研究

采用野外调查与苗圃内育苗试验相结合的方法,就沙棘(H.rhamnoides L.subsp.sinensis Rou.)根系初期发育与生长节奏,根瘤的产生、类型、活动特性,根蘖苗的产生及其不定根的发育等做了观察与研究。得出:(1)中国沙棘无论何种繁殖方式,其地上、地下部分生长节奏都呈规律性交替;(2)沙棘根瘤为多年生,其开始活动的时间晚于根系,而停止活动的时间早;(3)沙棘根蘖与植株生长势及根系成熟程度有关。根蘖苗不定根在4年生以后大量发生。     

铁尾矿坝沙棘、桑树人工林生物量分配及根系分布研究

以铁尾矿区沙棘—桑树人工混交林为研究对象,对混交林内各层次、器官生物量以及生长期内沙棘、桑树根系分布状况进行了研究。结果表明:单位面积生物量比较为乔木层>枯枝落叶层>草本层,其中地被层凋落物生物量占到整个人工林总生物量的17.15%,尚无灌木层。桑树、沙棘各器官单位面积生物量比较均为:根>枝>干>叶。桑树单株生物量大于沙棘,但林分内沙棘密度高于桑树,因而单位面积沙棘生物量高于桑树。沙棘根冠比为0.72,桑树的根冠比为0.62。从单株根系生物量看,在0～40 cm土层内桑树大于沙棘;40～80 cm土层内沙棘大于桑树;80～100 cm土层内桑树又高于沙棘。从根系分布密度来看,沙棘<1 mm细根主要分布在根桩附近0～60 cm土层,60 cm以下明显减少;桑树<1 mm细根在0～20 cm土层内分布密度最大,20～80 cm土层内较为均匀,在80 cm以下才开始明显减少。桑树和沙棘存在协作与竞争共存的关系。     

沙棘林退化对林木根系和土壤抗冲性的影响

近年来,辽宁建平县亚洲最大的人工沙棘Hippophae rhamnoides林呈现大面积死亡的现象。通过标准样地法调查沙棘的死亡程度,测定与对比不同沙棘死亡率下林地的根系密度和土壤抗冲性,研究沙棘林退化对水土流失的影响。结果表明:0~30 cm范围内,直径d<1 mm的根系密度随深度增大急剧减小,72%~80%根量分布在0~20cm土层;0~30 cm范围内,随着沙棘死亡率的提高,d<1 mm根密度显著降低(P<0.05);随着深度增大,抗冲性也逐步降低,沙棘的死亡率对土壤抗冲性的影响亦达到显著水平(P<0.05),这主要是由根系密度的相应变化引起的;经曲线拟合,土壤抗冲性与d<1 mm根密度的关系可用幂函数表示。目前该区主要应通过采取有效措施降低沙棘林退化的生态影响。     

沙棘根系分布及根瘤研究

以中国沙棘、俄罗斯大果沙棘和蒙古大果沙棘的3个品种为试材，采用根窖法对沙棘的根系分布进行了研究，结果表明沙棘的根系主要分布于0～60cm的土层中。通过调查，发现中国沙棘“中阳”根瘤总数、中根瘤数最多；俄罗斯大果沙棘品种“金阳”的根瘤总体积、根瘤鲜重、根瘤干重、最大根瘤重、最大根瘤直径、根瘤总氮量最大；蒙古大果沙棘品种“秋阳”大根瘤数最多。     

沙棘的引种与它的造林方式

沙棘又叫酸刺、酯柳和黑刺。是胡颓子科落叶灌木或小乔木。枝上省粗棘刺,叶线形或线状披针形,淡黄色小花,果实球形,橙黄色或桔红色。沙棘的生长较快,根系发达,主根浅,但萌蘖性极强,根系主要分布在40厘米深的土层内,根幅可达10多米,所以沙棘是防风固沙的"先锋树种"。沙棘是阳性、喜光的树种,对气候和土壤条件要求不     

果树施用未腐熟有机肥害处多

1.灼伤根系农家肥大多来源于动物粪便,这些有机肥未腐熟时,其养分状态是缓效性,不能被果树根系直接吸收和利用,如果将其施入,在地下腐熟过程中易产生热量造成根部灼伤（俗称＂烧根＂）,引发根腐病。     

杂交粳稻、常规粳稻、旱稻及籼稻根系特征比较

由于根系研究的难度较大,根系育种相对滞后。采用盆栽的方式,对北方不同类型水稻品种的根系特征进行比较,为水稻高产根系育种提供依据。结果表明：（1）与常规品种相比,杂交稻具有明显的根系优势,主要表现在发根力强,根系粗长,根体积、根系吸收面积、根重和根冠比都较大;常规品种则根多、根细而分枝多,根系衰退晚且慢。（2）早稻品种发根力强、根较长,根系比表面积大,根冠比较大。（3）与粳稻相比,籼稻根较少,根体积较大,根粗长,根系吸收面积和比表面积都较小,根冠比小,后期衰退早且快。     

紫花苜蓿根系形态学研究

对6种来源不同的紫花苜蓿品种于生长第2年进行了根系形态学研究,测定了根系深度,根系直径,根表面积、根重及根冠比等指标。结果表明敦煌苜蓿根系入土最深（111cm),显著大于Moapa苜宿（84．2cm),澳大利亚苜蓿（92．2cm）和游客（84．8）（P＜0．05）。而根系表积和0－30cm的根直径Moapa最大,分别为147．04cm^2和0．68cm。统计分析表明根系深度和根表面积之间无显著相关性（P＞0．05）。北方2个品种（敦煌苜蓿和陇东苜蓿）根冠比（R／T）较小（1左右）,其他紫花苜蓿R／T值在1．47－1．96之间,研究还发现紫花苜蓿根系约60％以上分布在表层0－30cm的土层中。     

根系修剪对作物生长发育影响的研究进展

根系生长发育状况与作物产量紧密相关，合理调控根系的生长能促进作物地上部与地下部的协调发展，有利于提高产量。该文重点论述了以下问题：（1）根系修剪与土壤条件；（2）根系修剪与根系特征；（3）根系修剪与光合特性；（4）根系修剪与产量。最后，指出了目前根剪研究中尚存在的问题，并对今后的发展进行了展望。     

水培花卉水生根系诱导研究初报

水生诱导根系是陆生植物水培条件下良好生长的基础,以鸡冠花（celosia cristata L．）扣凤凰草（Myriophyllum aquaticum（Vell．）Verdc）为材料对花卉水生诱导根系做了初步的研究。把鸡冠花扣凤凰草水培、旱种扣旱种改水种进行了对比试验,并与水稻根系进行了比较。结果表明：水培条件下诱导的根系有较高的根活性;旱生植物在水生条件下中柱部分并没有什么大的变化,但皮层薄壁组织细胞产生裂缝,生成结构类似水稻根系的通气组织。水生诱导根系在部分淹水条件下形态结构扣生理活性都发生了相应变化。以适应水培条件下正常生长。     

内蒙古砒砂岩区沙棘细根生长特征对平茬的响应

针对目前内蒙古砒砂岩区生态功能退化、水土流失严重等问题,以该区已进入衰退期的沙棘(Hippophae rhamnoides)人工林为研究对象,对平茬（留茬10 cm）与未平茬（CK）条件下沙棘细根根长密度、生长速率、死亡速率和生死之比等指标进行分析。结果表明：①平茬组沙棘细根量在垂直空间上比CK组有所增加。CK组沙棘细根主要集中在浅土层;而平茬组细根在深土层的分布量明显增加,且46—100 cm土层的分布量是CK组的2倍以上。整体上,平茬后沙棘细根各项生长指标均优于对照组。②沙棘细根根长密度和生长速率在4—10月份均呈“单峰型”变化,在7—8月份增长达峰值;细根死亡速率表现为持续增长趋势,生死之比则与死亡速率规律相反。总之,平茬有利于改善沙棘植株生长状况,间接反映出平茬措施对沙棘更新复壮是有利的。研究结果可为地区沙棘人工林更新复壮及地区生态恢复提供科学依据。     

内蒙古砒砂岩区沙棘细根生长特征对平茬的响应

针对目前内蒙古砒砂岩区生态功能退化、水土流失严重等问题,以该区已进入衰退期的沙棘(Hippophae rhamnoides)人工林为研究对象,对平茬（留茬10 cm）与未平茬（CK）条件下沙棘细根根长密度、生长速率、死亡速率和生死之比等指标进行分析。结果表明：①平茬组沙棘细根量在垂直空间上比CK组有所增加。CK组沙棘细根主要集中在浅土层;而平茬组细根在深土层的分布量明显增加,且46—100 cm土层的分布量是CK组的2倍以上。整体上,平茬后沙棘细根各项生长指标均优于对照组。②沙棘细根根长密度和生长速率在4—10月份均呈“单峰型”变化,在7—8月份增长达峰值;细根死亡速率表现为持续增长趋势,生死之比则与死亡速率规律相反。总之,平茬有利于改善沙棘植株生长状况,间接反映出平茬措施对沙棘更新复壮是有利的。研究结果可为地区沙棘人工林更新复壮及地区生态恢复提供科学依据。     

硫酸锌叶喷处理对马铃薯产量的影响

试验以马铃薯＂克新13＂为试材,采用不同浓度硫酸锌（0、0.05%、0.1%、0.2%、0.4%）进行叶喷处理,通过测定马铃薯地上干重、地下干重、根系活力、叶绿素含量、根体积、产量等相关指标的变化,研究硫酸锌叶喷处理对马铃薯产量形成的作用效应。结果表明：适宜浓度硫酸锌（0.2%）叶面喷施处理能有效地提高叶绿素含量和根系活力,促进淀粉、块茎的形成,从而提高马铃薯产量;过量则限制了马铃薯块茎的形成,从而影响马铃薯质量及产量指标。     

麦棉两熟复合根系群体对棉花根际非根际土壤酶活性和土壤养分的影响

 在麦棉两熟双高产条件下，设置麦棉自然根系（根系和肥水均可相互通过）、麦棉纱网隔根（肥水可相互通过，根系不能相互通过）和麦棉塑膜隔根（根系和肥水均不能相互通过）3种套种复合根系群体，研究麦棉两熟复合根系对棉花根际和非根际土壤酶活性和土壤养分的影响。结果表明，在麦棉共生期，与麦棉塑膜隔根相比，麦棉自然根系和纱网隔根复合群体中棉花根际非根际土壤脲酶、蔗糖酶和蛋白酶的活性均有所提高，其中以麦棉纱网隔根处理的土壤酶活性最高。同时，麦棉自然根系复合群体中棉花根际非根际土壤的养分含量降低，纱网隔根处理减缓了小麦根系对棉花根系营养的竞争，同时又可能是小麦根系分泌物的作用使其养分含量最高。到棉花盛蕾期，小麦已收获，麦棉复合群体根际和非根际土壤酶活性和土壤养分状况均得到不同程度改善，其中以麦棉自然根系复合群体的改善程度最大,其土壤脲酶和蔗糖酶的活性达到最高，土壤有机质和全氮含量超过塑膜隔根，但仍低于纱网隔根。麦棉套作地下部不仅存在小麦对棉花营养竞争的不利一面，同时还存在小麦根系促进棉花根际非根际土壤酶活性和土壤养分含量提高的有利一面，且此效应将持续影响套作棉花一生。     

平茬高度对中国沙棘根蘖能力的影响

林木萌蘖与平茬高度关系的研究目前几乎局限于伐桩萌枝,为探讨中国沙棘根系萌蘖(根蘖数量、生长量、根系扩散)能力对平茬高度的响应规律及其生物量调节机制,对伐桩0、10、20 cm及未平茬(对照)的相关指标进行比较分析。结果表明:随平茬高度增大,根蘖能力及克隆生物量先升后降,且根蘖能力与水平根、垂直根、叶片生物量呈正相关。平茬使克隆对水平根、垂直根、叶片的生物量投资和分配加大,从而增强了根系萌蘖能力。其中,水平根对根蘖数量起主导作用、垂直根对根蘖生长起主导作用、叶片通过促进根系发育而起间接作用。由于水平根、垂直根、叶片生物量随平茬高度的增大先升后降,因此根蘖能力也呈先升后降趋势。     

宛氏拟青霉提取物对玉米产量及氮代谢相关酶的影响

为探讨野生沙棘根系内生真菌宛氏拟青霉菌株的提取物（ZNC）对作物产量及氮肥利用率（NUE）的影响,以玉米（Zea mays L.）为试验材料,设置不施氮肥（CK）、单施尿素（U）、尿素配施ZNC灌根（U+ZNC）3个处理,分别于2017、2018年进行盆栽试验,研究尿素配施ZNC灌根对玉米产量、NUE、土壤养分、光合速率及根系、叶片中氮代谢相关酶活性的影响。结果表明：相比于U处理,两年U+ZNC处理玉米产量分别显著提高6.75%和8.22%,氮肥利用率分别显著提高13.05、21.08个百分点。拔节期,U+ZNC处理土壤铵态氮含量较U处理显著增加104.63%,叶片净光合速率显著提升62.37%。大喇叭口期,与U处理相比,U+ZNC处理根系生长素（IAA）及谷胱甘肽还原酶（GSR）、硝酸还原酶（NR）浓度分别提高60.42%、12.46%、68.38%;叶片氮素代谢酶GSR、NR、亚硝酸还原酶（NiR）浓度分别显著提高88.32%、46.27%、56.66%,磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPC）和丙酮酸磷酸双激酶（PPDK）浓度显著提高31.44%和71.07%。研究表明,本试验条件下,...     

灌溉量与灌溉频率对番茄根系生长、产量和营养元素吸收的影响

【目的】明确不同灌溉量和灌溉频率以及二者交互作用对番茄根系生长发育和营养元素吸收的影响,探究二者调节番茄产量和水分利用效率的机制。【方法】试验在塑料大棚内进行,以金棚14-8番茄为试材,用20 cm标准蒸发皿累积蒸发量（AE）作为灌溉依据,设置低量（0.8AE）、中量（1.0AE）和高量（1.2AE） 3种灌溉量,以蒸发皿累积蒸发量分别达到(10±2) mm时灌水（高频）和(20±2) mm时灌水（低频） 2种灌溉频率,共6个处理。通过测定灌溉前后土壤体积含水量,番茄的根长、根表面积、根体积、根系活力,植株不同器官干鲜质量,产量及植物营养元素累积量等指标,综合分析各指标间的相关性以及番茄根系生长、产量、水分利用效率和营养元素吸收对灌溉量与灌溉频率的响应。【结果】灌溉量和灌溉频率对灌溉前后0～40 cm土层的土壤体积含水量、根系形态指标和根系活力均有显著影响,二者的交互作用对番茄果实膨大期的根长、根体积以及开花坐果期和果实膨大期的根系活力有显著影响。从开花坐果期到果实成熟期,番茄的根长、根表面积、根体积及G1根（根直径≤0.5 mm）、G2根（根直径＞0.5 mm~≤2 mm）和G3根（根直径＞2 mm）总长不断增加。在果实成熟期,高量高频处理的番茄根长（3 522.16 cm）、根表面积（984.35 cm²）、G1根总长（2 458.53 cm）、G2根总长（1 023.25 cm）最大,高量低频处理的番茄根体积（24.35 cm³）最大。从开花坐果期到果实成熟期,番茄根系活力不断降低,开花坐果期高量低频处理番茄的根系活力最强（根系活力为211.91 mg/(g·h））,果实成熟期不同处理的根系活力差异不显著。降低灌溉量可以提高番茄果实鲜质量占比,果实成熟期低量低频处理的番茄果实鲜质量占比最大（64.74%）,但不同处理间果实干质量占比差异不显著,随着生育期推进,根、茎、叶的干鲜质量占比逐渐下降。增加灌溉量可以提高番茄植株K、N、P 3种元素累积量,高量高频处理的番茄K（6 687.22 mg/株）、N（7 220.38 mg/株）、P（2 006.84 mg/株）累积量最高,分别较其他处理提高了1.89%～26.57%,6.63%～35.40%,8.92%～33.97%。灌溉量和灌溉频率对番茄果实产量和水分利用效率有显著影响,二者的交互作用对番茄果实产量有显著影响。在所有处理中,高量高频处理的番茄果实产量最高（93.93 t/hm²）,较其他处理提高了8.68%～34.47%;低量高频处理的番茄水分利用效率（31.33 kg/m³）最高,较其他处理提高了2.62%～23.54%。根系形态指标中的根长、根表面积、G1根总长、G2根总长与植株全K、全N、全P累积量和番茄产量呈显著正相关。【结论】高量高频灌溉可以提高番茄果实膨大期和成熟期的根长、根表面积、根体积、G1根总长和G2根总长,优化根系结构,提高番茄吸收水分和营养元素的能力,最终获得了最大的番茄果实产量和较高的水分利用效率。     

两种不同生长状况沙棘根系分泌物差异分析

【目的】分析黄土高原丘陵沟壑区两种不同生长状况沙棘根系分泌物的差异,及其对土壤养分的影响。【方法】采用土培方法收集根系分泌物,利用GC/MS对两种不同生长状况的沙棘根系分泌物成分进行测定。【结果】①生长良好的沙棘根系分泌物有33种,主要为酸、胺、醛、酮和醇类化合物,相对含量分别为84.38%、8.42%、6.08%、0.66%和0.46%,生长较差的沙棘根系分泌物有28种,主要为酸、胺、酯和醛类物质,相对含量分别为72.41%、14.73%、8.76%和4.10%;②生长良好的沙棘根系分泌物中酚酸和有机酸相对含量为48.15%和20.23%,生长较差沙棘的为30.52%和7.48%,生长良好的沙棘脂肪酸相对含量为16%,低于生长较差沙棘的34.41%;③生长良好的沙棘根系分泌物中苯甲酸、肉桂酸和二苯胺相对含量明显高于其他物质,生长较差的沙棘根系分泌物中苯甲酸、十四酸和二苯胺相对含量显著高于其他物质。【结论】两种不同生长状况的沙棘根系分泌物在种类和相对含量上有所差异,这是造成土壤养分差异的原因之一,生长较差的沙棘根系分泌物中,十四酸和二苯胺相对含量较高,对沙棘生长造成不利影响。