限根对花生根系生长及干物质积累变化的影响

为明确花生根系生长是否存在冗余,探讨花生根系生长的适宜土壤深度,为花生高产栽培提供理论依据。采用尼龙网袋限根栽培的方法,研究了土壤深度对花生根系生长及干物质积累变化的影响。结果表明,根系长度、表面积、体积、根干质量和茎叶干质量均随着土壤深度的增加而逐渐增大,并随着生育进程的推进差异越来越大。但当限根深度超过60 cm,再增加土壤深度后增加幅度变小。在生育前期各土壤深度之间根冠比差异不显著,在生育后期随着土壤深度的增加根冠比增大。荚果干质量随着土壤深度的加深而逐渐增大,到限根深度60 cm处理时荚果干质量最大,之后再增加土壤深度荚果干质量反而降低。说明土壤深度过浅限制了花生根系、地上部和荚果生长,产量降低;土壤深度过深导致生长冗余,产量反而降低;适宜的土壤深度能够保持合理的根系大小,协调好营养生长和生殖生长的关系,促进荚果生长,而提高产量。     

土壤容重对高产玉米根系生长的影响及调控研究

不同土壤容重不同,其稳定性也不同。土壤容重的变化会引起土壤调节水、气、热能力的变化,提高土壤的自动调节能力可以使土壤肥力水平得以提高并满足植物对生长因子的持续需求。为研究土壤物理性质对玉米高产稳产的影响机理,以耕地棕壤为试验材料,采用盆栽方法,研究不同容重对玉米根系生长指标的影响,并进一步研究了施用不同有机肥量及模拟不同耕作深度对玉米根系生长的调控效果。结果表明:在设计容重范围内,容重增加,根系生长指标都表现为下降,容重大于1.2 g/m3时,不同处理根系生长指标差异显著;当容重大于1.3 g/cm3时,不同处理根系活力差异显著。施用有机肥对高容重土壤调控效果更好,有机质含量为4%与5%的处理差异减小,低容重土壤在所设计的有机质水平内调控效果也都较好。耕层厚度增加可以提高根系生长参数,但与对照相比,差异不显著。所以,对于紧实结构性较差的土壤,改善其调节能力应该通过增施有机肥的方法,紧实结构较好的土壤考虑使用耕翻的办法。     

断根深度对花生根系生长分布和衰老特性及产量的影响

为明确花生适宜的断根程度,为花生高产栽培提供理论与技术依据。以高产花生品种青花7号为材料,采用箱栽试验方法,研究了断根深度对花生根系生长分布、衰老特性及产量的影响。结果表明,适度断根可以控制前期根系过快生长和延缓后期根系干质量下降,尤其能够促进后期深层土壤中的根系生长,增加中下部根系所占比例;适度断根能够延缓各土层根系活力和超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性最大值出现的时间和下降的速度,同时降低花生根系丙二醛(MDA)的含量,延缓根系衰老;对产量而言,适度断根能够显著提高花生有效果数、荚果产量和籽仁产量;但过度断根则不具有这种效应。认为花生的适宜断根深度为10~15 cm。     

土壤容重对花生结荚期氮、磷、钾、钙吸收与分配的影响

明确花生生长发育的适宜土壤容重和探究土壤容重影响花生生长的作用机制,为花生高产耕作栽培体系的建立提供依据。采用柱栽的方法,设置0~20 cm和21~40 cm土层土壤容重分别为1.2,1.3、1.2,1.4、1.2,1.5、1.3,1.3、1.3,1.4、1.3,1.5 g/cm36个处理,模拟大田不同土层容重的实际存在状况,研究了土壤容重对花生结荚期氮、磷、钾、钙吸收与分配的影响。结果表明,在0~20 cm土层土壤容重相同的条件下,花生茎秆、叶片、根系、果壳、果仁和果针的氮、磷、钾、钙含量和积累量均随着21~40 cm土层土壤容重的增大而逐渐降低。在21~40 cm土层土壤容重相同的条件下,0~20 cm土层土壤容重1.2,1.3 g/cm3处理花生茎秆、叶片、根系、果壳、果仁和果针的生物产量、氮、磷、钾、钙含量和积累量互有高低。各器官总生物产量表现为处理T33T23T34T24T35T25,各器官氮、磷、钾、钙含量和积累量高低表现不同,含氮量表现为根果仁叶果针果壳茎,含磷量表现为根果仁果壳果针叶茎,含钾量表现为根果壳茎果仁果针叶,含钙量表现为叶片根果针果壳茎果仁;氮积累量表现为叶果仁果壳茎根果针,磷积累量表现为叶果仁茎果壳根果针,钾积累量表现为叶茎果壳果仁根果针,钙积累量表现为叶果壳茎果仁根果针。土壤容重对花生氮、磷、钾和钙吸收积累的影响程度存在差异;0~20 cm和21~40 cm不同土层土壤容重组合对N、P、K、Ca的积累量可以产生交互影响。利于花生吸收积累矿质营养元素的土壤容重组合为0~20 cm土层土壤容重1.2~1.3 g/cm3与21~40 cm土层土壤容重1.3 g/cm3左右。     

深松方式对土壤物理性状及玉米根系分布的影响

通过对不同深松方式土壤物理性状及玉米根系分布状况的分析,结果表明,隔行深松(T1)与行行深松(T2)不仅可有效打破犁底层,10～30 cm土壤容重和土壤紧实度显著降低,且T2对土壤容重和紧实度的降低作用大于T1;深松增强了土壤的透水性和蓄水能力,2种深松方式土壤水分差异并不显著;由于犁底层的存在,不深松(CK)的根系大部分集中在0～20 cm土层范围,且该土层的根干质量、根长密度和根系体积均明显大于T1和T2,而单株根系伤流强度则明显小于T1和T2;深松处理的根系不仅能更好地向深层土壤下扎,而且向植株两侧扩展的范围变大,20～50 cm土层根干质量、根长密度和根系体积T1与T2均明显高于CK;并且T1>T2。深松后倒伏率降低,对增产有一定的促进作用,T1与T2间产量差异并不显著。增产的主要原因是深松显著提高了百粒质量,但对穗粒数的影响并不显著。因此,通过垄间隔行深松可以构建良好的耕层结构,有利于根系的固定和下扎,使根系更好地吸收水分和养分,倒伏率降低、产量增加的同时,较行行深松减少了机械动力消耗。     

玉米制种实践栽培技术

玉米的栽培技术与玉米根系和土壤的关系密切相连：玉米根系的多少、分布范围、活性大小与土层是否深厚、土壤通气性好坏有着密切的关系。土层深厚是指活土层深，心土层和底土层厚，活土层即熟化的耕作层，土壤疏松，孔隙大小比例适当，水、肥、气、热等各因素相互协调，有利于根系的生长发育。活土层以下要有较厚而紧实的心土层和底土层，土壤渗水保水性能好，不仅抗自然灾害的能力强，而且能满足玉米对水分养分的要求，达到旱涝高产稳产。土层薄会限制根系的垂直生长，使水肥供应失调，产量不高。一般说，土层厚度应保持在80cm以上，才有利于玉米生长。     

麦棉两熟双高产条件下麦棉复合根系生长的时空动态分布

在麦棉两熟双高产条件下,以单作棉和单作麦为对照,利用根钻与DT-SCAN扫描相结合的方法研究麦棉复合根系群体生长的时空动态分布,结果表明,套作棉和单作棉的根长和根长密度、根表面积以及根系平均直径均随生育进程呈单峰曲线,套作棉40 cm以下各土层根系根长和根长密度、根表面积的衰退速率在盛花期后明显低于单作棉,根系     

不同种植年限对枸杞根系及土壤环境的影响

宁夏枸杞是西北干旱地区重要的经济作物, 为了进一步明确不同种植年限枸杞根系及土壤环境的动态变化, 以不同种植年限‘宁杞1号’苗木及其根际土壤为试验材料, 研究枸杞根系生理特性以及土壤酶活性、有机碳、微生物数量和多样性等根际土壤理化特性的变化规律。结果表明, 随着种植年限的增加, 根系比导率先逐渐增大, 种植5年开始逐年减小; 根系活力逐渐减小, 根系相对电导率逐渐增大, 虽然7年生植株根系相对电导率减小, 但减小程度不显著; 根围0~150 cm深处土壤平均含水量在前5年内逐渐增大, 种植7年地块60 cm以上浅层土壤水分显著降低; 根围0~100 cm深处土壤孔隙度不断减小; 土壤微生物总量趋于上升, 其中, 土壤细菌和真菌数量趋于上升, 放线菌数量变化不显著; 土壤微生物平均颜色变化率(AWCD)逐年降低, Shannon指数(H)和丰富度指数(S)变化趋势相对一致, 为先下降后上升; 土壤有机碳活性逐渐下降, 虽然种植5年地块的LFOC活性和种植7年地块的DOC活性有小幅上升, 但总体趋势一致; 土壤脱氢酶活性相对稳定, 没有出现显著的增大或降低; 土壤磷酸酶活性一直处于增大趋势; 土壤脲酶、过氧化氢酶、多酚氧化酶以及土壤蔗糖酶活性变化趋势相对一致, 均先减小后增大。综合分析表明, 随着种植年限的增加, 土壤活性、肥力和土壤微生物多样性降低, 土壤微环境对根系生物活性的毒害作用增大; 根系生存环境的变化使根系活性降低, 影响枸杞根系导水率和植株对土壤的水分利用。     

石灰性土壤上玉米/花生间作对花生根系形态变化和生理反应的影响

应用盆栽试验研究了石灰性土壤上玉米与花生间作对花生铁营养的影响,结果表明,间作显著地改善了花生的铁营养状况。进一步研究发现这种改善作用与间作对花生根系形态和生理活性所产生的影响密切相关。间作不仅增加了花生的侧根数目、侧根长度、根毛数量,而且促使花生表皮形成丰富的转移细胞和根质膜还原Ｆｅ（Ⅲ）能力的提高;同时间作花生根际微生物数量少于单作花生,可能减少了对玉米根系分泌的植物铁载体（ＰＳ）和根表粘液层     

Na2CO3胁迫对甜菜幼苗生长、根系活力的影响

以甜菜品种KWS0143为供试材料,采用盆栽试验,设4个土壤Na2CO3浓度处理(0,4,8和12酬kg,分别以CK,A,B和C表示),分析Na2CO3胁迫对甜菜幼苗生长、根系活力的影响。结果表明,随着盐碱浓度的增加,土壤电导率显著升高,土壤pH显著增大;与对照相比Na2CO3胁迫甜菜幼苗的出苗率下降幅度分别为3.7%,13.9%,25.2%,根系的长度、表面积、根体积以及根系活力先增大后减小,A处理甜菜幼苗根系的长度、表面积、根体积以及根系活力均显著高于对照,而B和C处理甜菜幼苗根系的长度、表面积、根体积以及根系活力显著受到抑制(P<0.05),说明低浓度的盐碱促进了甜菜幼苗的生长,提高了根系活力。     

不同土壤紧实度对棉花根系生长的影响

试验于１９９２－１９９５年在扬州大学农学院进行。供试棉花品种岱１５，设砂、粘土不同溶重盆栽。结果指出，容重１．１ｇ／ｃｍ＾３处理，根系长势“前旺后衰”，容重１．４ｇ／ｃｍ＾３和１．５ｇ／ｃｍ＾３处理根系生长始终处于劣势，而容重１．２ｇ／ｃｍ＾３和１．３ｇ／ｃｍ＾３处理主根生长率与一次侧根增长率高，主根长，一次侧根量大，根系活力强，吸收氮、磷、钾多，长势“前强后稳”，为最优处理；还发现，棉根干重随土     

栽培技术优化对冬小麦根系垂直分布及活性的调控

为探索优化小麦根系构建,促进小麦根系功能发挥,以达到小麦高产高效的栽培技术,于2012—2013和2013—2014年度小麦生产季,通过大田试验,比较研究了鲁原502在旋耕-基肥撒施(RT-SF),深翻-基肥撒施(PT-SF)和苗带旋耕-间隔深松-分层深施肥(SRT-SS-DT)3种栽培技术下产量及其构成,研究麦田0~90 cm内不同土层根系形态分布及生理特性的差异。与RT-SF和PT-SF处理相比,SRT-SS-DT处理显著提高了小麦的千粒重及单位面积穗数,使最终产量提高了3.96%~13.29%。SRT-SS-DT处理促进了小麦根系生长发育,拔节后15~60 cm土层内的根长密度和根干重密度、30~75 cm土层内根系总吸收表面积和活跃吸收面积较其他处理显著提高,尤其是在施肥层(15~30 cm土层)。开花后20 d,15~30 cm土层SRT-SS-DT的根系总吸收表面积和活跃吸收面积较RT-SF提高了66.3%和56.5%,较PT-SF提高了75.9%和59.8%。SRT-SS-DT增强了15~90 cm土层的根系活力,同时减缓了生育后期根系活力的下降,开花期至花后20 d,15~30 cm土层根系活力下降值在SRT-SS-DT处理下较RT-SF和PT-SF降低了28.5%和14.9%。此外,在花后20 d,SRT-SS-DT处理小麦15~90 cm土层根系表现较低MDA含量和较高SOD活性,尤其是15~30 cm土层,根系SOD活性分别比PT-SF和RT-SF处理高20.6%和10.9%。15~90 cm土层根系活力和根干重占比与小麦产量呈显著正相关。结果表明,通过对苗带旋耕、间隔深松和分层深施肥等栽培技术的集成和优化,可以有效扩展深层土壤根系的分布,提高深层土壤根系的活性,尤其是施肥层,有助于小麦产量提高。     

Effect of Homogeneous and Heterogeneous Soil Compaction on Shoot and Root Growth of Field Bean and Soybean

The study was done to observe the effects of soil compaction on field bean and soybean growth in greenhouse. Plastic cylindrical tubes of 58 cm height and 12 cm diameter were filled with silty loam soil with three bulk densities i.e., low (1.25 g/cm³), medium (1.45 g/cm³) and high (1.65 g/cm³) either separately or in combination of low/medium (level 1), low/high (level 2) and medium/high (level 3) as top and sub-soil densities.
General effect of compaction was a reduction in shoot and root growth and in yield of both the legumes; probable reason seemed to be mechanical impedance. At homogeneous compaction throughout the soil profile high bulk density decreased the root dry matter from 6 to 32 % and total root length from 30 to 57% but total root volume was not much affected due to thickening of the roots. From 4 to 31% reductions were also observed in shoot dry matter. Increase in only subsoil density from medium to high (level 2) decreased shoot and root dry matters (8 to 36% and 16 to 39%, respectively) but not the total root length. Plant growth was more hampered when both top and subsoil densities were increased (level 3) but the total root length was not highly affected in the upper (0 to 20 cm) and middle (20 to 40 cm) layer.     

高产栽培条件下种植密度对不同类型玉米品种根系时空分布动态的影响

以平展大穗型品种鲁单981 (LD981)和紧凑中穗型品种鲁单818 (LD818),比较研究了不同种植密度下根系时空分布动态,以期为玉米品种的选育和高产栽培提供理论依据。结果表明, 随生育进程,2个品种的根系总体积、总表面积、活跃吸收面积与总干重均呈先升后降趋势,多为开花期至乳熟期达最大。随种植密度递增,LD981和LD818的根层数与数量、总体积、总表面积、活跃吸收面积以及水平与垂直方向各分布区域的干重均呈递减趋势,LD981的递减速率明显大于LD818。生育期内,不同种植密度下LD981和LD818的根系干重水平方向0~6 cm、6~12 cm和12~18 cm分布表现为高密度区、中密度区和低密度区; 垂直方向0~20 cm、20~40 cm、40~60 cm和60~80 cm土层分别表现为高密度层、中密度层、低密度层和稀密度层; LD981水平方向0~6 cm范围根系干重所占比例比LD818的低2.96%,6~18 cm则高14.33%,垂直方向0~40 cm土层根系干重所占比例前者比后者高3.71%,40~80 cm土层则低35.97%。本研究说明不同类型玉米品种对根系伸展空间方向和大小的要求存在差异,平展大穗型品种LD981单株根量多,吸收能力强,根系分布较浅,对种植密度递增导致的水平方向空间受限制的反应更为敏感,宜适当增大株距稀植; 紧凑中穗型品种LD818单株根系呈现“横向紧缩,纵向延伸”的特点,更能适应随着种植密度递增导致的水平方向空间受限制的“拥挤”,宜适当减小株距密植。     

华北高寒区多年保护性耕作对农田土壤容重的影响

为了在保护土壤、减抑风蚀的同时,兼顾作物的产量,探索适合华北高寒区的保护性耕作模式,给当地作物生产提供理论依据,在农业部张北野外观测站连续9年不同耕作方式定位研究的基础上,于2007—2009年探讨了免耕、松耕和翻耕对土壤耕层容重的影响。结果表明,3种耕作方式播种期不同耕层土壤容重均以免耕最高,翻耕最低,播前0~10 cm、10~20 cm土壤容重免耕分别为1.65、1.81 g/cm3,翻耕则分别为1.38、1.47 g/cm3,收获期土壤容重差异不明显。华北高寒区不同耕作方式对农田耕层土壤容重具有明显的影响,翻耕和松耕可以显著降低耕层土壤容重。受作物根系生长生物力的影响,收获期与播种期相比,免耕及松耕农田耕层土壤容重呈下降趋势,翻耕则无明显变化。     

围场地区紫花苜蓿土壤水分动态变化与根系分布状况研究

(中国农业大学水利与土木工程学院,北京 100083)     

冬小麦根系吸水与土壤水分条件关系的田间试验研究

田间试验表明，在冬小麦生长前期，根系对土壤水分的吸收主要集中在８０ｃｍ以上的土，随着根系向纵深方向的伸展，根系对深层土壤水分的利用逐步增大。影响根系对某一层次土壤水分利用的主要原因是该土土壤中根量的大小、根系本身的吸水活力和土壤水分状况。在冬小麦生长后期，其上部土层中根系吸水活力出现下降。根系吸水在土壤中的分布可用活根的根长密度在土壤中的分布和根系吸水与土壤湿度有关的以数与描述。     

丘陵地区免耕条播对油菜生长、根系和产量的影响

研究丘陵地区免耕条播对油菜生长的影响,初步了解免耕油菜根系与产量之间关系,同时探讨秋旱季节不同耕作方式对稻田油菜土壤物理性质的影响。采用大田试验,设置常规翻耕（CT）、免耕（NT）和免耕+稻草覆盖还田（NTR）3个处理。结果表明,与CT处理相比,NT处理增加了土壤容重和紧实度,降低了饱和含水量和总孔隙度,抑制了油菜根系生长。油菜产量表现为NT>CT>NTR,NT处理产量比CT增加17.04%,NTR处理产量比CT降低5.83%。除根颈粗外,油菜苗期根系指标总体呈现NT>NTR>CT趋势;而角果期植株根体积、总根长、总根表面积、根颈粗和干物质重呈现CT>NT>NTR趋势。与CT处理相比,NT处理能有效降低干旱胁迫对油菜幼苗根系的损伤,保障了油菜产量;NTR处理油菜角果期单位面积分枝数和角果数及根系指标均显著降低,产量下降。因此,在干旱季节采用合理的耕作方式可降低植株受到的胁迫损伤,达到高产稳产。