黄土高原刺槐人工林根系分布与土壤水分的关系

对黄土高原丘陵沟壑区4种典型立地下刺槐人工林根系分布与土壤水分的关系进行了研究。结果表明；阴坡、半阴坡的细根（直径≤1mm）在400cm土层中的分布较为均匀，半阳坡和阳坡的细根集中分布在0—100cm土层中．在200-400cm土层中分布较步；各立地输导根（直径〉1mm）在分布深度上存在差异，阴坡和半阴坡输导根分布较深，阳坡输导根分布均较浅．半阳坡分布较阳坡为深；各立地下刺槐根系的水平分布均较广，水平根单向延伸最大均在8m左右．不同立地条件下土壤水分状况的差异是各立地根系尤其是细根分布差异的主要原因之一；各立地细根分布范围对土壤水分变化有较大影响，同时根系分布也会影响到土壤水分的季节变化．     

喷灌冬小麦耗水与棵间蒸发试验

 【目的】研究喷灌条件下冬小麦的耗水规律,指导田间灌溉实践。【方法】在北京地区2005－2008年3个冬小麦生长季节,开展不同喷灌水量条件下土壤水分分布、冬小麦耗水和棵间蒸发特性的试验研究,并分析影响棵间蒸发的主要因素。【结果】喷灌条件下,0～40 cm土层土壤的含水量受灌溉水量影响较明显,耗水量随着灌水量增加而增加。返青至收获期,冬小麦棵间蒸发为耗水量的25%左右,棵间蒸发随着灌水量的增大而增大,但棵间累积蒸发与作物耗水量之比随之而下降。【结论】适当加大灌水定额,减少灌溉次数,可在一定程度上抑制土壤的无效蒸发,提高灌溉水的利用率。     

喷灌对冬小麦水分利用的影响

华北平原的冬小麦应用喷灌常规畦灌相比,有明显改善灌溉水利用效率的作用。其主要原因在于：1）喷灌尽管每次灌水量较少,但其土壤贮水量的下降速度明显低于畦灌;2）喷灌使灌溉水大部分集中于0-60cm土层,有利于冬小麦的水分利用;3）喷灌可以在不降低光合的前提下减小作物的蒸腾速率,在喷灌的各生育期间作物耗水量较畦灌减少,耗水强度也相对较小;4）喷灌可以在产量基本不减或稍有提高的情况下节约大量灌溉水,从而提高作物对灌溉水的利用效率。     

两种根系采样方法的对比及冬小麦根系的分布规律

用挖坑冲洗法和改良根钻法研究了耕层(0~30cm)和1m土体内冬小麦根系生物量及其空间分布。研究结果表明,用根钻在垄上、垄间和与垄相切3个位置取样的采样方法较挖坑冲洗法优越。冬小麦根系总量一般在抽穗前后达到最大,一般为2.5~3.5t/hm2。收获期的总根量一般为2.0t/hm2左右。严重的氮素短缺、干旱和盐分胁迫条件下,灌浆期的根总量明显减少,但深层根系比例相对较大。然而,从单穗平均根量来说,并不一定减少,连续5季不施氮肥条件下的单株根量甚至可能是水肥充足处理单株根量的1.5~2.0倍。水肥适宜条件下,抽穗期以后根系在土壤剖面中的分布从上而下大致每10cm减少一半,总根量可用公式R=Σ[(12)n-1×y1](R为总根量,y1为0~10cm土层的根量,单位:t/hm2)近似表示。     

土壤水分逆境对冬小麦根系某些形态解剖结构及超微结构的…

在土壤水分逆境条件下,冬小麦根系某些形态,解剖结构及细胞超微结构会产生一系列的变化。干旱条件下水麦根生长势弱,根尖距根毛区短;渍水条件下水麦根尖距根毛区明显较长,但分枝和根毛少。在渍水１－２０ｄ内,新生根数随渍水天数延长而增加,并且在渍水１０ｄ以上的根成熟区皮层内形成通气组织,这些可能是小麦对渍水缺氧所产生的适应性变化,干旱和渍水处理小麦根尖细胞超微结构与ＣＫ相同,但渍水条件下生长的小麦根成熟区细     

冬小麦根系形态性状及分布

【目的】了解冬小麦根系形态的动态分布规律,为优化根系构型、提高小麦产量潜力提供参考。【方法】本研究借助于微根管技术,对冬小麦根系生长至消亡过程中的根长密度、根尖数、表面积、直径和以根长为基础的根系生长速率进了原位监测。【结果】冬小麦根系的根长密度和根尖数均在拔节期达到最大值,根表面积和直径在抽穗前达到最大值;收获1周后,其根长密度、表面积和根尖数开始大幅降低;10—40 cm土层根系的平均直径较大,根长密度的最大值出现在30—40 cm土层;冬小麦绝大多数根系的直径（RD）小于0.5 mm,0.1 mm＜RD≤0.25 mm区间的根长密度是其它区间之和的1.3—2.1倍;返青至拔节前期,0—40 cm土层的根系增长速率最为显著,拔节中后期40—80 cm土层则显著增大。【结论】返青至抽穗期冬小麦的根系生长最旺盛,其生长重心也逐渐下移,收获后死亡节律滞后。深层根系的直径较小,0.1 mm＜RD≤0.25 mm区间的细根是冬小麦根系的主要组成部分。     

喷灌麦田越冬水热状况及旱冻灾害防御途径初探

通过1996～1997小麦越冬试验,研究了北京地区喷灌麦田越冬期间0～60cm土壤水分及小麦分蘖节（2cm）深度处上温变化规律,并分析了影响土壤冻深的因素。本文在田间试验的基础上,总结了喷灌补水时期的确定原则,并首次提出补水量的估算公式。     

冬小麦抗逆栽培技术原理的研究:Ⅳ.春季灌水次数、灌水量对冬小麦生育和抗逆性的影响

研究了春季不同灌水次数、灌水量对小麦群体动态、根系发育、产量构成及籽粒灌浆过程的影响,表明;①拔节至孕穗期是小麦需水的第一个关键期,灌浆期是小麦需水第二个关键期,此两期均可称作小麦灌水的最大效益期。②返青、起身期灌水虽可增加小麦穗数,但往往会使群体过大而造成贪青、晚熟甚至倒伏,可称作高产小麦贪青、倒伏的危险灌水期。③在华北冬麦区,其灌水应掌握前轻后重(或前控后促)和减次保量的运筹原则,以保证小麦的两个需水关键期有充分的水供应。     

水氮耦合对冬小麦根系分布和根冠比及产量的影响

【目的】研究膜下沟灌水氮耦合对冬小麦根系分布、根冠比及产量的影响,为冬小麦生产提供理论依据。【方法】以冬小麦为试材进行田间试验,设1500、3000m3/ha两个灌水水平和75、150和300kg/ha3个施氮水平,测定不同处理组合冬小麦根部特征及产量。【结果】冬小麦根系随着土层深度增加,根长密度呈指数下降;灌水量相同时,适当增加施氮量能促进冬小麦根系生长,但施氮量过高时又会抑制冬小麦根系生长。施氮量相同时,增加灌水量会显著抑制冬小麦根系生长。冬小麦产量随灌水量的增加而增加,而冬小麦根冠比随灌水量的增加而减少。冬小麦产量与根冠比之间呈一元二次显著性相关。【结论】冬小麦产量与根冠比呈一元二次显著相关,3000m3/ha灌水量和150kg/ha施氮量为较优的灌溉施氮方式。     

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。     

不同灌水条件下分层施肥对土壤养分垂直分布与小麦根系生长和功能的影响

【目的】探究施肥方式对土壤养分和小麦根系生长的影响,塑造良好的根系构型,为麦田的科学施肥和高产高效生产提供理论依据。【方法】试验于2021—2023年在河南农业大学原阳科教示范园区进行,采用池栽定位试验,设置3个施肥处理（F₀：不施肥;F₁:N、P、K肥浅施;F₂:N、P、K肥1/3浅施+2/3深施）和3个灌水处理（W₁：底墒水;W₂：底墒水+拔节水;W₃：底墒水+拔节水+扬花水）,共计9个组合处理,测定0—100 cm不同层次的土壤养分和根系性状。【结果】在不同灌水频次下,土壤耕层养分含量较高,随着土层加深,有效养分减少,0—60 cm土层养分含量表现出F₂>F₁>F₀。分层施肥（F₂）明显增加了20—40 cm土层肥力,较浅层施肥（F₁）相比,不同灌水频次下开花期至成熟期的土壤硝态氮、铵态氮、有效磷、速效钾含量分别平均提高了16.03%、7.67%、8.82%、6.32%。80—100 cm土层硝态氮和全氮含量上升,灌水增大了富集效应;0—100 cm土层速效钾含量呈“S”分布,且成熟期含量升高,出现钾素外排现象。小麦根系主要集中在0—40 cm土层中,分层施肥（F₂）显著提高了根系在20—40 cm土层根系的形态分布和功能,根长密度、根表面积密度、根体积比、根干重密度、根系活力和根系生理势两年均值比浅层施肥分别提高38.42%、16.93%、25.65%、43.07%、33.12%、31.10%。相关分析表明,0—20 cm土层各养分指标与根系形态指标呈极显著的正相关关系（P<0.01）,0—60 cm土层根系生理势在与土壤硝态氮、铵态氮、有效磷、速效钾均呈极显著正相关关系。【结论】分层施肥结合3次关键水实现了根系分布与土壤氮磷钾分布的高度协调,增强了根系在20—40 cm土层的分布比例,有利于土壤氮磷钾的协同吸收和产量提高。     

冬小麦不同调亏量灌溉试验研究

用轻度、中度、重度三种不同调亏灌溉量,在冬小麦浇灌冻水和拔节水时进行调亏处理,结果显示,重度调亏处理在比正常灌水量减少40%的情况下,产量、千粒质量和穗粒数均低于对照,分别比对照减少56.25 kg、6.2 g和5.7粒;中度调亏处理在比正常灌水量减少25%情况下,产量、穗粒数也呈下降趋势,但差异不明显;轻度调亏处理在比正常灌水量减少15%情况下,产量、千粒质量、穗粒数等项指标或高于对照或等同于对照。     

地下滴灌灌水下限与灌水器流量对冬小麦生长发育的影响

为探明地下滴灌条件下灌水下限与灌水器流量对冬小麦生长的影响,采用3种灌水器流量(0.1、0.9和1.5 L/h)与2种灌水下限(试验地土壤田间持水量的80%和60%)的全因素试验,分析不同试验处理对土壤水分分布及冬小麦生长的影响。结果表明:试验处理下较高流量的地下滴灌灌溉水分下渗量较大,使得40～80 cm土层土壤含水率提高,较小流量的地下滴灌水分主要保存在上层土壤;灌水下限为80%田间持水量较60%田间持水量能够促进冬小麦株高、叶面积指数、干物质积累量和产量的增加,同时能够减缓灌浆期旗叶叶绿素含量的降低;不同灌水器流量处理以0.9 L/h处理冬小麦叶面积指数最高,提高灌水器流量能够减缓灌水下限为60%田间持水量处理下灌浆期旗叶叶绿素含量的降低。综合作物生长、产量及水分利用效率,本试验条件下最优灌溉制度为,灌水下限80%田间持水量,灌水器流量0.9 L/h。