超级稻高产栽培施肥技术研究

通过大田试验,在中等肥力的土壤上研究不同施肥措施对超级稻生长的影响。2年4季的试验结果表明,以基施缓释肥和有机肥基础上增施配方肥的技术方案,可显著提高水稻根系的总根表面积、总根体积、总根尖数和有利于吸收养分的根长（直径0~0.3 mm）,增强超级稻对养分的吸收转化能力,在一定程度上延缓了水稻生育后期群体的衰老速度,进而提高超级稻产量,在南方双季稻上获得每667m2产量646.2 kg、最高712.4 kg 的普遍高产水平曰通过施肥措施等栽培技术的改进可显著提升超级稻的增产潜力,达到稳定和提高粮食生产能力的目的。基于经济效益分析,超级稻施用水稻缓释肥,在获得适度高产条件下可提高种植效益,同时减少施肥人工投入,在经济上是合算可行的。     

低磷条件下玉米‖蚕豆间作作物根系间距对玉米磷吸收的影响

为探究不同根系间距下禾本科作物玉米(生长和磷吸收)受相邻作物玉米或蚕豆的影响，本研究以玉米为目标作物，通过圆柱形根箱培养试验，设置单株玉米、单作玉米、玉米‖蚕豆间作并改变相邻作物根系间距，探究低磷条件下，不同根系间距的相邻作物对目标玉米的生长、磷吸收和根际过程的影响。结果表明:1)与单株玉米相比，目标作物玉米与相邻作物玉米和蚕豆之间均以竞争为主，当作物根系间距较近时，单作玉米的生物量、磷含量分别下降21%、33%，间作玉米分别下降34%、31%；当作物根系间距较远时，单作玉米的生物量、磷含量分别下降10%、15%，间作玉米分别下降29%、29%。2)当根系间距较近时，蚕豆的根际pH低于玉米，且间作玉米和蚕豆之间的根际pH存在显著差异，而在根系间距较远的处理中两作物的根际pH无差异；相邻作物根系间距较远时，间作玉米的根际有机酸浓度显著高于单作玉米，间作玉米与单作玉米的根际有机酸浓度在根系间距较近时无差异。3)不同处理中单作和间作玉米的总根长、总根表面积无差异。综上所述，在低磷条件下，单作玉米的种内竞争强度随根系间距的增大而降低；而在不同根系间距下，间作玉米与蚕豆的种间竞争强度相似且无种间磷吸收促进作用。因此，种间根际互作形成的磷吸收竞争作用或促进作用依赖于适度的土壤磷供应。     

黄土高原子午岭天然柴松林细根垂直分布特征

为揭示柴松林的生理生态适应机制,采用土钻法对黄土高原子午岭林区天然柴松林细根垂直分布特征和土壤物理性质进行了研究。结果表明,柴松细根生物量、根长密度、根表面积和比根长都集中分布于0～20 cm土层,总体上均随土壤深度增加而减少。柴松林地最大细根生物量分布在10～20 cm土层,最大的根长密度、比根长和根表面积均分布在0～10 cm土层;最小比根长分布在20～30 cm土层,最小细根生物量、根长密度和根表面积均分布在60～70 cm土层。土壤含水量与柴松细根生物量、根长密度和根表面积相关性达显著水平,细根生物量与>5 mm和<0.25 mm的水稳性团聚体呈显著正相关关系。说明天然柴松细根分布特征受土壤环境因子的影响,同时也反映了细根功能的转变。     

转Bt基因107杨根系分布特征

以2个转BtCry1Ac基因107杨株系及其未转基因对照为材料,研究转Bt基因107杨的根系分布特征。结果表明：1)垂直方向上,2个转基因株系与CK的总根系及各径级根长密度、表面积密度、体积密度以及生物量密度上均随土层深度的增加而显著降低,在0～30 cm土层中,根长密度、根表面积密度、根体积密度及生物量密度均达到最大值,且显著高于其他土层;2)水平方向0～150 cm, 2个转基因株系与CK的总根表面积密度、总生物量密度随着距树干水平距离的增加呈现出先减小后增大的趋势;不同径级根系表面积密度、根长密度在距树干0～30 cm处达到最大值;3)2个转基因株系总根长密度、根表面积密度、根体积密度和生物量密度均小于对照,对照与转基因株系存在显著性差异,而2个转基因株系间无显著性差异;4)3个株系在根系分布中均以细根为主,且转基因株系细根径级的根长密度、根表面积密度表现为对照大于转基因株系且存在显著性差异,对照和转基因株系中根与粗根根长密度、根表面积密度无显著性差异。     

低磷胁迫影响番茄根系生长及根际细菌

正以低磷胁迫和平衡施肥处理的番茄根系及根际土壤为研究对象,采用根系分析系统、稀释平板法、PCR-DGGE等分析技术,研究低磷胁迫对番茄根系生长、根际土壤生物学特性以及细菌多样性的影响。结果表明,低磷胁迫导致番茄根系总根长、总根表面积、总根体积和根尖数减少;导致根际土壤中可培养微生物(细菌、真菌和放线菌)数量、酶活性、微生物生物量以及细菌的多     

不同土壤深度棉花根系形态变化规律及与矿质元素的关系

【目的】研究不同土壤深度下棉花根系形态变化规律,分析与矿质元素的响应关系,及矿质元素对根系形态的调控作用,为构建合理棉花根系构型提供理论依据。【方法】测试37份棉花品种的根系长度、根系表面积、根系体积、根系生物量、根系氮、磷、钾元素,根据公式计算比根长、比根面积、比根体积、根系密度,研究矿质元素对根系形态的调控关系。【结果】位于0~10 cm土壤中,由于氮素作用,促使比根长、比根面积、比根体积增加,轻微抑制根系密度生长。在10~20 cm土壤中,氮素促使比根长、比根面积增加,抑制根系密度的生长及比根体积的增加。在20~30 cm土壤中,氮素对比根长、比根面积、根系密度的作用效果不明显,而对比根体积表现为负相关关系。在30~50 cm土壤中,氮素对比根长、比根面积、比根体积、根系密度表现为正相关关系。在50~60 cm的土壤中,比根长、比根面积、比根体积、根系密度表现为负相关关系。第一主成分与氮素、比根长、比根面积、比根体积的相关性较高,第二主成分主要与根系密度的相关性较高,第三主成分主要与磷、钾元素的相关性较高。磷、钾元素与第一主成分的相关性较高,氮素与第三主成分的相关性较高。【结论】根系在不同土壤深度下,比根长、比根面积、比根体积逐渐增大,单位质量根系含氮量不断减少。根系形态性状主要受氮素调控,磷、钾元素对根系形态性状的调控作用较小。     

华北石质山地麻栎和刺槐混交林浅层细根特征

根系生长是树种特性与土壤环境因子共同作用的结果,根系研究可为困难立地树种适应性评估提供科学依据。以山东省药乡林场麻栎和刺槐混交林为对象,研究了2种树种在石质山地浅层细根的生物量、细根形态及其与土壤养分的相关性,以期揭示华北石质山地2种树种细根生长特征及其环境适宜性。结果表明:1)在根径0~0.5cm范围内,麻栎的根系生物量显著高于刺槐。麻栎根系生物量与土壤有机质含量呈显著正相关(r=0.914);2)在根径0~0.5cm范围内,刺槐的根系数量显著高于麻栎,而根长、根表面积显著小于麻栎。刺槐根表面积与有机质呈显著负相关(r=-0.809);3)刺槐非根际土壤全N含量、有机质含量显著麻栎。相关性分析表明,刺槐根系生物量、根系形态与土壤养分相关关系不显著,说明土壤养分并不是刺槐根系生长的主要限制因素,而麻栎细根生长发育与土壤养分呈显著相关。根据2种树种浅层细根特征,在华北土石山地造林过程中,可考虑其根系生长策略的不同而采用树种混交,从而弥补2种树种对不同限制性因子的缺陷,实现较高的造林成活率和植被保存率。     

草地早熟禾根系生物量分布动态

[目的]研究秋季生长季中草地早熟禾根系生物量、根重密度、根长密度的分布动态。[方法]采用土钻法在生长季内对草地早熟禾草坪取样,研究根系生物量、根重密度、根长密度在时间、空间上的动态变化,以及生物量与土壤含水率的关系。[结果]在秋季生长季中,草地早熟禾根系生物量、根重密度、根长密度的变化规律相同,8月底达到峰值,分别为0.18g/cm2、5.75×10-3g/cm3和114.64cm/cm3。根系各指标的空间分布规律相同,随着土壤深度的增加,呈逐渐减少趋势。生物量与土壤含水率的变化趋势相同,说明草坪草在不同土壤水分条件下对根系分配不同的光合产物。[结论]该研究为认识根系周转规律,C、N在城市生态系统中循环、再分配的过程及根系不同时期的吸收策略提供理论基础。     

榆林市风沙草滩区粉垄耕作对玉米根系及产量的影响

对土壤进行粉垄与旋耕整地,研究粉垄耕作对玉米产量和根系的影响。结果表明:粉垄耕作可促进玉米根系生长,与旋耕相比,根长、根数、生物量均有所增加,同时在覆膜情况下可实现增产。     

不同栽培模式对夏玉米根系性能及产量和氮素利用的影响

【目的】研究不同栽培模式对夏玉米根系性能、籽粒产量形成以及氮素吸收利用的影响,探明不同栽培模式下玉米根系形态特征与产量形成、氮素吸收能力的关系,为促进玉米根系生长发育、增强根系吸收性能、优化施肥量,促进玉米高产高效生产提供理论依据。【方法】在定位试验条件下,选用郑单958为试验材料,在两种地力条件下,以不施氮肥处理为对照(CK),设置超高产玉米栽培模式(SH)、高产高效栽培管理模式(HH)、农民习惯栽培管理(FP)3种栽培模式,比较分析不同栽培模式夏玉米根系特性对产量形成和氮素吸收利用的调控效应。【结果】不同栽培模式间夏玉米产量存在显著差异,与HH、FP和CK模式相比较,高地力和低地力田块SH模式的两年平均产量分别提高3.54%、17.50%、30.12%和3.16%、18.45%、27.72%,统计分析表明地力和栽培模式均对夏玉米产量有极显著影响,两种因素综合影响因年份变化有所差异。两种地力条件下,夏玉米各时期群体生物量均表现为SHHHFPCK。在抽雄期(VT)和完熟期(R6),SH处理的植株氮素积累总量显著高于其他处理,氮肥利用效率和氮肥农学利用效率均高于FP模式,HH模式的氮肥农学利用效率、氮肥利用效率和氮收获指数均最高,氮肥偏生产力低于FP模式,但仍高于SH模式。在不同地力基础上夏玉米不同栽培模式的根系指标变化趋势基本一致,在大喇叭口期(V12)、抽雄期(VT)、乳熟期(R3)的根系干重密度、根长密度和根表面积密度均为SHHHFPCK,从V12到VT期,SH和HH模式的根长密度、根干重密度和根表面积密度增幅均显著高于FP模式,从VT到R3期,降幅均显著低于FP模式,SH和HH模式VT期根系活跃吸收面积比例显著高于FP模式。不同栽培模式各时期根长密度、根表面积密度和根干重密度与产量和氮肥利用效率均呈显著正相关。【结论】高产高效栽培模式可以有效地促进根系发育、延缓根系衰老、提高氮肥利用效率,有助于实现夏玉米高产高效的目标。     

不同肥料处理对玉米苗期根系生长的影响

通过土培试验、研究了微生物菌剂、富里酸和有机无机复合肥对玉米苗期根系生长的影响。结果表明：施用微生物菌剂、富里酸和有机无机复合肥能增加玉米苗期根长，减小根半径，扩大根系体积、根系吸收表面积和根系密度，有利于根系对营养元素尤其是磷素的吸收。     

南疆枣麦间作系统中根长密度、根表面积密度分布特征

在和田地区的冬小麦成熟期和枣树扬花期采用根钻法采集单作小麦、单作5a生枣树、枣麦间作系统根样,利用Win-SURFER v.8.0软件进行根系根长密度、根表面积密度分析,并在小麦和枣树成熟阶段进行经济产量和地上部生物量测定,通过土地当量比进行间作系统评估。结果表明,枣麦间作系统枣树和小麦的产量和地上部生物量均显著下降。枣麦间作系统产量和地上部生物量土地当量比(1.383和1.322)均大于1,相比相应单作模式,有较高的总产量和土地利用效率。间作条件下的小麦和枣树根长密度、根表面积密度比单作相应土层根长密度、根表面积密度小。间作小麦20~60cm土层根长密度值比单作小麦相应土层根长密度值减少46.2%;间作红枣20~60cm土层根长密度值、根表面积密度值比单作红枣相应土层根长密度值、根表面积密度值减少34.5%和31.2%。5a生枣树与小麦根系在20~60cm土层生态位重叠,促使间作小麦和间作枣树根长密度、根表面积密度分布不均匀。     

种植密度对玉米根系形态的影响

总结了不同种植密度对玉米根系的形态及研究进展,归纳了不同密度下,玉米根系的根长、根层数、根的表面积、气生根数量、根的干质量等形态特征。同时也对研究进展做出了总结。在6.0万~7.5万株/hm~2密度下,春玉米根系与超高产春玉米根系特征相同,有利于进行肥料调控,从而提高产量。     

南疆枣麦复合系统中冬小麦根长密度、根表面积密度分布特征研究

在冬小麦成熟期采用根钻法采集单作冬小麦及与3、5年生枣树间作的冬小麦根样,利用Win-SURFER V.8.0软件进行根系根长密度、根表面积密度的分析,同时进行冬小麦经济产量和地上部生物量的测定。结果表明,相比单作冬小麦,间作冬小麦的产量（P=0.0003）和地上部生物量（P=0.001）均显著下降。间作和单作冬小麦根长密度、根表面积密度随土层深度的增加而逐渐减少。与3、5年生红枣间作的冬小麦20~60 cm土层的根长密度值比单作冬小麦20~60 cm土层的根长密度值分别减少了30.1%~46.2%;与3、5年生红枣间作的冬小麦20~40 cm土层的根表面积密度值比单作冬小麦20~40 cm土层的根表面积密度值分别减少了18.7%~31.3%。间作冬小麦根系与枣树的根系在20~60cm土层中生态位重叠,导致物种间根系竞争。5年生枣树较3年生枣树对间作冬小麦根长密度值、根表面积密度值的变化和分布影响较大。     

土壤水分对免耕水稻根系生长的影响

2013年早季和晚季,以吉优716为试验材料,盆栽条件下研究土壤水分对免耕水稻根系生长、形态的影响及其与地上部生物量积累和产量的关系。试验设3种土壤水分条件:W100、W85、W70,分别为水稻全生育期保持土壤饱和含水量的95%~100%、80%~85%、65%~70%。结果表明:W70处理土壤水分严重抑制了免耕水稻拔节期根系的生长,根干质量显著下降;土壤水分对抽穗期根系直径影响较大,对总根长、体积和根干质量影响不大;W70处理成熟期根系出现早衰,根长、根直径、表面积、总体积和根干质量均显著下降。土壤水分主要影响直径0.0~1.5mm根的生长,特别是直径0.0~1.0mm的根。不同时期各处理间根冠比差异不显著,在拔节期和成熟期W70处理根冠比均低于W100和W85,在抽穗期W70处理根冠比高于W85处理。免耕水稻根干质量与地上部生物量和产量均呈显著正相关。重度水分胁迫显著抑制了拔节期根系生长,引发成熟期根系早衰,进而使地上部生物量积累减少,产量下降。轻度水分胁迫对免耕水稻根系生长影响较小。土壤水分对根系调控最核心的区域是根直径0.5~1.0mm区间。     

黄河冲积平原杨树人工林细根空间分布特征

采用改良全根调查方法,于生长季节末期对黄河冲积平原3a、6a、9a三个林龄的中菏1号杨树(Populus deltoites cv.‘Zhonghe-1’)人工林根系空间分布特征进行了调查,并对直径小于2 mm的细根生物量、比根长、根长密度、表面积、体积进行测定分析.结果表明:在垂直方向上,各林龄杨树人工林细根生物量、根长密度、根尖数、细根表面积、细根体积总体上随土壤深度增加而逐渐减小,林龄之间、土层之间差异明显.细根在水平方向上的分布较为均匀,但林龄之间、以及距树干不同距离仍表现出明显差异.杨树人工林细根空间分布规律为林地土壤改良和培肥提供了依据.     

高产杂交棉标杂A1根系生长及空间分布特性

在田间自然条件下采用根钻取样,结合根系图像扫描分析方法,研究高产条件下杂交棉标杂A1和常规品种新陆早13号根系生长和空间分布特征.结果表明:在盛花期标杂A1根系较强大,85;的根系分布在0～40 cm土层;根系生物量、根系直径、根长密度、根表面积等指标均显著高于新陆早13号.吐絮期,常规品种新陆早13号根系生物量、根长密度和根表面积显著增加,尤以30～70 cm土层内增加明显;而标杂A1后期根系生长量明显减少,表征根系性状的各指标均较新陆早13号显著降低.新疆棉区种植标杂A1,在栽培管理中,生育前期要促进壮苗稳长,生育后期要通过加强水肥管理防止根系早衰是实现高产超高产的关键所在.     

北京山区不同林分林下植被根系分布特征及其影响因素

目的通过野外调查和室内试验分析林下植被生物量以及根系特征,为北京土石山区人工造林树种的选择和植被恢复提供科学依据。方法在北京土石山区典型代表红门川流域,以油松和侧柏林下植被为研究对象,采用样方法进行植被调查,测定林下植被生物量和根系,草本和灌木生物量采用全刈法,根系调查采用连续钻取土芯法。结果结果表明:不同树种林地根系生物量差异显著(P < 0.05),灌丛林地根系生物量最高((6.84±1.35) t/hm2),其次为侧柏((4.65±0.90) t/hm2),油松林地土壤根系生物量最低((3.33±0.93) t/hm2),且同一林地根系生物量在不同土层均基本接近;不同树种林地根长密度和根表面积密度均随径级的增大而减小,0~0.1 mm径级根系是林地根系分布最广的,其次为0.1~0.2 mm径级的根系;随林龄增大,侧柏、油松林不同径级根长密度、根表面积密度和根系生物量均呈递减趋势,且均明显低于灌丛林地;坡向显著影响林地根系生物量,半阴坡根系生物量明显大于阳坡和阴坡根系生物量(P < 0.05),林地根长密度和根表面积密度与砂粒含量显著性负相关(P < 0.05),其中径级0~0.1 mm和0.2~0.5 mm根系尤为明显,根系生物量与土壤密度间显著负相关(P < 0.05),尤其是径级0.2~0.5 mm根系。结论研究结果表明对土石山区造林树种的选取不仅要参考当地环境条件和土壤特征,还要充分考虑造林树种的生长特性。      

土壤容重和施肥条件对玉米根系生长的影响

 土壤容重对玉米根系乃至植株产量有着重要影响,采用回填土法控制土壤容重,用土柱法培养玉米根系,通过在不同容重和不同土层施肥对玉米根系生长状况的影响的研究,结果表明,随着容重的增加,植株和根系生物量、根系吸收表面积呈显著降低趋势。在不同土层,根系生物量变化存在差异,容重对根系吸收表面积影响无递变规律,但对于施肥处理的土层,根系吸收表面积显著高于对照。     

西吉县残膜积累影响土壤和马铃薯试验研究项目分析

通过试验,证明残膜积累影响土壤和马铃薯试验研究项目具有很好的经济和生态效益。同时发现"地膜残留阻碍根系的生长,耕层的根长和根重随地膜残留量的增加而减少"这一观点并不全面,研究表明:0~15 cm土壤中,地膜残留具有刺激马铃薯根系生长的作用,根表面积、根长密度和根重均随地膜残留量的增加而增加;在15~40 cm土壤中,地膜残留阻碍根系的生长,根表面积、根长密度和根重随着上层土壤中残膜的增加而大幅度下降,这是由上层根系过度消耗水分和养分,向下层根系输送不足造成的。