不同耕作深度对土壤物理性状及烤烟根系空间分布特征的影响

为探讨不同耕作深度对烤烟产量产值的影响,揭示烟田深耕增产增效机理,以烤烟‘K326’品种为材料,基于田间定位试验,设置对照翻耕20 cm（GS20）、翻耕30 cm（GS30）和翻耕40 cm（GS40）3个处理,研究不同耕作深度对烟叶产量产值、烟田土壤物理性状和烤烟根系空间分布特征的影响。结果表明：深耕措施对改良土体结构、促进土壤蓄水、优化烤烟根系构型和增加烟叶产量产值有较好效果。深耕处理显著降低亚表层20~40 cm土壤容重,同时显著增加该土层土壤总孔隙度和土壤毛管孔隙度。其中,与GS20处理相比,GS30和GS40处理土壤容重分别降低8.4%和9.4%,总孔隙度分别提高15.6%和13.1%,毛管孔隙度分别提高25.8%和24.8%。与对照GS20相比,GS30和GS40处理显著增加团棵期表层0~20 cm土壤含水量,显著增加旺长期、成熟期亚表层20~40 cm土壤含水量。深耕处理不仅显著增加烤烟根系绝对量,还促进根系向深层土壤生长,提高烤烟根系根深指数。其中,GS30和GS40处理根系生物量鲜重分别比GS20高31.2%和89.2%,根深指数分别提高7.6%和4.5%。与对照GS20相比,GS30和GS40处理烟叶产量分别提高7.0%和27.3%,均价分别提高1.8%和6.2%,上等烟比例分别提高10.4%和24.4%,产值分别提高9.0%和35.1%,其中GS40与GS20存在显著性差异。研究发现,深耕措施首先作用于土壤容重、空隙等物理结构,然后影响烟田土壤蓄水储熵,促进烤烟早生快发,优化烤烟根系空间分布构型,进而作用于地上部形态建成,最终影响烟叶产量产值。

幼龄期红枣吸收根系空间分布特征

【目的】研究新疆阿克苏地区幼龄期(3cm地径)红枣吸收根系空间分布特征,为干旱区高效节水灌溉提供理论依据。【方法】采用剖面挖掘和分层取样法,利用WinRHIZOPro2010a根系分析系统分析漫灌条件下有效吸收根(根径<2mm)的空间分布特征。【结果】在水平方向上,幼龄期红枣根长密度呈抛物线型分布,93.09%以上根系分布在距树干水平距离0～150cm处,分布密集区为0～50cm,最大值出现在0～25cm;在垂直方向上,幼龄期红枣根长密度呈指数型分布,94.07%以上的根系分布在土层深度0～50cm处,根系分布密集区为0～20cm,最大值出现在10～20cm。【结论】距离树干水平距离0～150cm和垂直方向0～50cm的土层是幼龄期红枣根系分布较密集的区域,也是田间水肥管理的重要区域。

滨岸不同植物配置模式的根系空间分布特征

崇明岛位于长江河口,是世界上最大的冲积岛。滨岸植物配置模式对防止侵蚀、坍塌等具有不同的作用。以崇明岛南岸4种不同的植物配置模式:芦苇(Phragmites australis)-海三棱藨草(Scirpus mariqueter)模式(PSM)、池杉(Taxodium ascendens)-芦苇-海三棱藨草模式(TAPSM)、杂交柳(Salix matsudana×alba)-芦苇-海三棱藨草模式(SPSM)及落羽杉(Taxodium distichum)-芦苇-海三棱藨草模式(TDPSM)为对象,对不同植物配置模式在低、中、高3个潮位根系空间分布进行了调查和分析。结果表明:(1)4种模式中0-40cm土层内平均总根长最大的为SPSM模式,其值为137.0cm/cm2,平均总根长最小的为TAPSM模式(91.4cm/cm2);在3种乔木增配模式中,草本植物根长占总根长比例达94.6%-98.1%。(2)除SPSM模式外,其他3种植物配置模式根长密度均随土层加深而减小,这3种模式根长密度最大的土层皆为0-10cm土层,分别为各自最底层根长密度的15.1倍(PSM)、4.9倍(TDPSM)和2.0倍(TAPSM);SPSM模式在10-20cm土层根长密度最大。(3)在所有4种模式中,直径Φ<0.1mm的微细根对总根长密度的贡献均为最大,比例从74.7%到81.7%,其次为直径0.1mm≤Φ<1mm的细根,直径Φ≥5mm的大根极少。(4)秩和检验显示,4种模式在低、中、高3个潮位根长密度的差异并不一致。根系能够提高土壤抗侵蚀能力,研究4种模式根系空间分布特征,可以为崇明岛滨岸植物配置,建设抗蚀护滩植被带提供科学依据。

胡椒/槟榔间作系统根系空间分布特征初探

采用根箱试验,对胡椒/槟榔间作系统根系空间分布特征进行了初步研究,结果表明:胡椒/槟榔间作系统中2种作物根系生态位有重叠现象;间作系统存在种间竞争;种间竞争导致了胡椒根系向下生长,而槟榔根系生长空间缩小;间作系统中胡椒处于竞争优势。

象草和壮丽草根系空间分布及养分吸收研究

研究两种禾本科牧草根系空间变异及养分吸收特性。结果表明：象草和壮丽草的根系有85％以上分布在0～40cm的土层中。象草根系生物量比壮丽草高2倍。象草和壮丽草根重与茎叶重的比值分别为2．76和1．24。象草茎叶中矿物质养分的含量高于壮丽草。

耕作方式对山地烟田土壤物理性状及烤烟根系空间分布的影响

为探讨不同耕作方式对山地烟田烤烟产量产值的影响,揭示山地烟田深耕深松增产增效机理,以烤烟‘K326’为研究材料,采用大田试验,设置旋耕20 cm(RT20,对照)、深耕30 cm(DT30)、深松30 cm(ST30)和深松40 cm(ST40)4个处理,研究不同耕作方式对烤烟生长发育、烟田土壤物理性状和烤烟根系空间分布特征的影响。结果表明:与对照RT20相比,深耕、深松措施显著提高烤烟产量、产值,其中DT30、ST30、ST40产量分别提高12.2%、12.3%和16.0%,产值分别提高10.5%、13.8%和21.8%。深耕、深松措施明显改善土壤亚表层(20~40 cm)物理结构,其中DT30、ST30、ST40土壤容重分别比对照低6.1%、5.3%和8.0%,毛管孔隙度分别比对照高11.3%、13.1%和21.6%;团棵期DT30、ST30和ST40土壤含水量分别比对照高4.9%、2.3%和5.7%,现蕾期分别比对照高4.5%、3.8%和5.6%。深耕、深松措施增加烤烟根系鲜重绝对量,促进烤烟根系纵向下扎生长,缓解上层根系的拥挤度。DT30、ST30和ST40处理根深指数分别比对照高5.32%、8.26%和16.20%。土壤亚表层(20~40cm)不同处理间烤烟根系鲜重差异最显著,其中深耕、深松措施20~30cm烤烟根系鲜重比对照高162.2%~469.0%, 30~40 cm比对照高56.5%~292.9%。研究发现:深耕、深松措施改善山地烟田土壤容重、孔隙度、土壤水分等土壤物理性状,优化植烟土壤环境,促进烤烟根系生长发育,优化根系空间分布构型,对增加烤烟干物质、提高烟叶产量产值有较好的现实生产意义。

种间距离对玉米-大豆带状套作土壤理化性状及根系空间分布的影响

【目的】探究玉米-大豆套作种间距离对土壤环境及根系空间分布的影响,以期为作物根系调控养分高效吸收提供理论依据。【方法】采用单因素随机区组试验设计,设置5种根系互作方式,其中玉米-大豆套作种间距分别为30 cm(MS30)、45 cm(MS45)、60 cm(MS60),单作玉米行间距100 cm(MM100),单作大豆行间距100 cm(SS100),研究玉米-大豆套作下土壤理化性状及根系空间分布的变化规律。【结果】玉米蜡熟期(R4)至成熟期(R6)、大豆始粒期(R5)至成熟期(R8),套作处理日平均土壤氧气含量、土壤呼吸速率随种间距离增加呈先增后减趋势;其中玉米土壤氧气含量MS45处理最高,MS30处理最低,而套作后的土壤呼吸速率均显著低于单作;大豆土壤呼吸速率以MS45处理最高,较SS100处理高130.00%,而套作后的土壤氧气含量均低于单作。与单作相比,套作玉米土壤中>5 mm水稳性团聚体含量、套作大豆土壤中5—2 mm水稳性团聚体含量、土壤NO_(3)^(-)-N显著增加,其中均以MS45处理最高,较单作分别显著增加19.26%、4.49%、18.07%。共生期间,与单作相比,套作各处理玉米、大豆根系空间分布呈非对称性,套作玉米根系横向能延伸到大豆行的空间下方,纵向能下扎生长更深,套作大豆根系明显偏向大豆带生长,套作玉米和大豆根长、根表面积、根体积、根干重低于单作;玉米收获后,套作大豆根系恢复生长,在水平和垂直方向上进一步延伸,其中MS45处理的根体积高于单作。通过PCA分析,土壤养分含量和水稳性团聚体指标与根系形态参数呈正相关关系【结论】玉米-大豆带状套作合理的种间距离会促进土壤大团聚体的形成,增加土壤氧气含量,改善土壤通气环境及土壤养分状况,优化作物根系空间分布,促进根系生长发育。

栽培方式和根系空间大小对日光温室番茄产量和品质的影响

以"硕丰688"为试材,设置基质槽栽和袋栽2种栽培方式,10.0、7.5、5.0、2.5 L 4种根系基质容积,研究了不同栽培方式和根系空间大小对日光温室番茄生长、产量及品质的影响。结果表明,相同栽培方式下,随着根系空间减小,番茄植株生长量、净光合速率及产量逐渐降低,但果实成熟时间提前,品质显著提高;相同根系容积下,与袋栽相比,槽栽番茄单果重及产量较高。综合产量与品质指标,槽式栽培、单株根系空间7.5 L可作为推荐栽培方式。

不同灌水深度条件下枣树根系空间分布及土壤水分研究

以南疆密植枣树为试材,设置不同导水管长,分析4种水平下枣树根系分布和土壤水分变化情况,研究不同灌水深度对南疆枣树根系空间分布及土壤水分的影响,以期为提高水分利用效率的适宜灌水模式提供参考依据。结果表明:在水平方向上,不同处理下根长密度随着水平距离的增加而减少。根系大部分分布在0~60 cm范围内,各处理的有效根长(d<2 mm)分别占总有效根长的81.1%、83.6%、81.4%、84.8%。在垂直方向上,相比于T0组,各处理出水口范围内有效根长分别增加了3.5%、4.2%、2.2%,说明增加灌水深度促进了有效根系的生长。水平方向和垂直方向的根长密度随着距离的增加而逐渐减小,对非线性参数的拟合研究表明,指数模型能很好的反映枣树根系的二维分布。适当的增加灌水深度,既可以保证上层土壤有足够的水分,又可以实现深层供水。建议成年枣树的导水装置埋深35 cm左右。

砂壤土绿岭核桃根系空间分布规律研究

对核桃根系水平和垂直分布规律进行调查研究,明确根系集中分布区。以有灌溉条件的6年生砂壤土绿岭核桃为对象,采用分层挖掘法对其根系充分挖掘,并进行烘干和称重,计算根质量密度。总根质量密度与距树体距离(D)、土层深度(Z)的关系符合方程RD W=1060.091528+1380.9051190 Z-549.8565238 D-2418.2142857 Z 2+44.95021645 D 2+281.73666667 Z×D(r=0.7249,P<0.01);距离树干0.5~2.5 m、距地表40~60 cm深的区域是核桃根系分布密集区,担负养分和水分吸收功能的细根密集分布区同总体根系分布情况大致相同。

基于TRU系统对三种不同立地条件下川山茶根系空间分布的研究

采用TRU系统对种植于南山植物园山茶园、龙茶花海和永川区道路、公园绿地内的川山茶(Camellia szechuanensis Chien)进行根系非破坏性检测,测定了距树干0.5 m和1.0 m圆断面处粗度≥1 cm根的数量和分布范围,以对比不同生长条件下川山茶根系的分布特点,探索川山茶园林应用的限制因子。同时,采集土壤样品7个,分别测定土壤pH、EC值、有机质含量等8项指标。结果表明,①从距树干0.5-1.0 m,粗度≥1 cm根系分布范围呈扩大趋势,最深深度在62 cm左右,最浅深度可达地表;②从距树干0.5-1.0 m,≥1 cm粗的根数逐渐增加。其中,山茶园≥1 cm粗的根数从20个增加至35个,龙茶花海从34个增加至46个,永川区园林应用茶树从11个增加至13个;③山茶园78%-85%的≥1 cm粗根系分布在20-72 cm的土层中,龙茶花海80%-82%的≥1 cm粗根系分布在0-40 cm的土层中,永川区园林应用茶树约50%的粗度≥1 cm根系分布在0-20 cm土层中;④与南山植物园山茶园和龙茶花海相比,距树干0.5 m和1.0 m的圆断面处,永川区调查点相同径级茶树≥1 cm粗的根数较少,根系分布较浅,根系的延伸能力较差,这与调查地点土壤质量差密切相关。总之,改善种植土壤质量,并更换根系主要分布深度土壤,对促进园林应用川山茶生长势恢复有重要作用。

基于TRU系统对南山植物园川山茶根系空间分布规律的研究

利用TRU系统对南山植物园不同径级的川山茶(Camellia szechuanensis Chien)进行扫描,测定粗度≥1 cm的根系空间分布情况,结果表明,随着地径粗度的不断增加,在距树干0.5 m处粗度≥1 cm的根数呈减少趋势,与地径和冠幅达到极显著负相关;距树干0.5 m和1.0 m圆断面处,供试茶树根数从20个增加至35个,分布范围从12.89~56.19 cm扩大至9.79~59.24 cm。其中78%~85%粗度≥1 cm的根分布在20~72 cm深的土层中,约40%的根分布在20~40 cm深的土层中;以树干为圆点,在半径5 m的90°扇形范围内,随着距树干距离增加,粗度≥1 cm的孤植茶树的根数逐渐增多,却在滴水线附近有所减少。挖开土壤发现,滴水线附近多为细根。虽然滴水线外粗度≥1 cm的根系数量仍不断增加,但很难确定为茶花根系。结合茶树养护实际,建议追肥时将肥料沿树冠滴水线进行沟施。

铺装对悬铃木根系空间分布影响研究

以南京市热河路、北京西路、市政府大院中胸径≥1 m的行道树悬铃木(Platanus spp.)为试验对象,利用树木雷达检测系统,在距树干0.5、1.0和1.5 m处,对不同铺装条件下悬铃木直径≥3 cm的根系进行探测。研究表明,随着距树干距离和土壤深度的增加,悬铃木直径≥3 cm的根数逐渐增多;草坪覆盖下悬铃木直径≥3 cm的根数和根系分布范围(12.35~120.00 cm)均小于铺装条件下的;当树池外全部为硬质铺装时,在距树干1.5 m处,65.83%直径≥3 cm的根系分布在深度40~150 cm土层中,根系分布的最深深度达148.07 cm。由此可见,铺装对源自地上部分的水分和养分的阻隔程度越大越促进根系深扎,根系分布最浅深度与铺装面砖或硬化铺装的厚度相关。

高寒地区紫花苜蓿根系吸收资源空间与土壤性质的相关性研究

【目的】为明确根系吸收资源空间大小与高寒地区紫花苜蓿植物学性状及土壤理化性质的相关性。【方法】以青海省海南草原改良试验站种植的紫花苜蓿为研究对象,通过相关回归方程方法,分析各因素和根系吸收资源空间的相关关系,研究高寒草地紫花苜蓿根系吸收资源空间对植物性状和土壤性质的相关性。同时基于路径分析方法,分析土壤理化性质与地上生物量等对高寒草地土壤根系吸收资源空间的影响作用。【结果】高寒草地紫花苜蓿根系吸收资源空间大小在722.96~3952.78 cm3,土壤理化性质(全氮、有机碳、硝态氮)、地上生物量、叶片含水率与根系吸收资源空间存在显著正相关(P<0.05),而茎叶比、土壤电导率和pH与根系吸收资源空间表现出显著负相关(P<0.05);且路径分析发现,土壤水分、pH、地上生物量以及有机碳(TOC)对紫花苜蓿根系吸收资源空间具有较强的直接影响,全氮(TN)通过硝态氮对根系吸收资源空间产生间接作用。【结论】高寒草地紫花苜蓿根系吸收资源空间的扩展受土壤理化特征与地上生物量等因素综合影响。

棉花根系生长和空间分布特征

结合田间根钻取样和图像扫描分析方法 ,研究了不同棉花品种根系的长度、直径和表面积动态及 0～ 10 0cm深和 0～ 4 0cm宽土壤范围内的空间分布特征。该方法与常规直尺测量结果相比相关系数R2 达到 0 .899(n =1318) ,显示了较好的可靠性。研究结果表明 ,棉花平均根长密度 (RLD)在花铃期为 1.2 1～ 1.2 7mm·cm-3 ,吐絮后降至 1.0 4～ 1.12mm·cm-3 ,收花时为 0 .76mm·cm-3 。棉花根平均直径在不同基因型间存在显著差异 ,抗虫杂交棉的根直径最粗 ,平均为 0 .5 2mm ;早熟类型品种根直径较细 ,平均为 0 .36mm。在土壤深度上根直径的差异不显著 ,但距棉行距离越远 ,根的平均直径越小。在明确根系长度和直径动态规律的基础上 ,提出了根表面积指数(RAI)的概念 ,与地上部叶面积指数具有相似的含义和生物学意义 ,且呈较好的指数相关关系 (R2 =0 .779)。RAI在生理发育时间 (PDT)小于等于 4 0前 ,其增长动态符合LOGISTIC生长规律 (R2 =0 .84 9) ,在PDT大于 4 0后 ,呈线性递减趋势 (R2 =0 .5 70～ 0 .895 ) ,且杂交抗虫棉的RAI在全生育期内均明显高于其它类型品种 ,而早熟类型品种相对略低。RAI空间分布特征表现为 ,开花前在浅根层内 (0～ 30cm)分布最多 ,花铃期以中层根系 (40～ 6 0cm)为主 ,吐絮后主要以深层

玉米根茬还田与玉米根系的空间分布

玉米根茬还田后，玉米植株２０ｃｍ 以外范围的地上及０ ～４０ ｃｍ 深的土体内玉米根系数量增加显著，０ ～２０ ｃｍ 范围的４０ ｃｍ 以下各土体根系数量有所降低。增施磷酸二铵和硫酸钾，４０ ｃｍ 以下各土体根系数量增加。增施氮肥，１０ ～２０ ｃｍ 的地上及０ ～４０ ｃｍ 深的各土体内根系数量增加。

耕作方式对山地烟田耕层养分库容和烤烟根系、土壤水氮空间分布特征的影响

针对山地烟田耕层浅、土壤库容量小、保水保肥性能差的问题,研究不同耕层扩增技术对改善耕层结构、扩充土壤水分养分库容、促进烤烟根系发育和提升山地烟田烟叶产量质量的影响,筛选适宜山地中烤烟生产应用的耕层扩增技术。2018年在云南省玉溪市开展大田试验,以烤烟‘K326’为研究材料,设置旋耕20 cm(RT 20,对照)、深翻30 cm(DT 30)、深松30 cm(ST 30)和深松40 cm(ST 40)4个处理,研究不同耕作方式对土壤养分库容、水氮空间分布及烤烟根系形态特征的影响。与RT 20相比,深翻、深松措施显著提高烤烟产量产值,其中DT 30、ST 30、ST 40产量分别比RT 20高12.2%、12.3%和16.0%,产值分别比RT 20高10.5%、13.9%和21.8%。深翻、深松措施显著提高山地烟田耕层厚度、耕层土壤有效养分总库容量,其中DT 30、ST 30和ST 40处理耕层厚度分别比RT 20增加50.4%、40.8%和93.2%,有效养分总库容量分布比RT 20高17.7%、26.1%和34.9%。深翻、深松显著提高20~40 cm土层烤烟根系分布和土壤含水量,其中DT 30、ST 30和ST 40处理根长密度比RT 20分别增加36.2%、39.1%和59.6%,根表面积分别比RT 20高73.0%、103.6%和86.9%,根体积分别比RT 20高75.6%、54.4%和86.2%,土壤含水量分别比RT 20高6.3%、5.3%和7.9%。0~50 cm土层DT 30、ST 30和ST 40处理土壤氮素分别较RT 20降低7.7%、9.7%和11.1%。深翻、深松措施可有效扩增山地烟田耕层厚度,显著增加耕层土壤有效养分库容,可协同优化烤烟根系、土壤水分、土壤全氮空间分布特征,显著提升烟叶产量产值。下一步应注意农机农艺融合,配套小型深翻深松机械,因地制宜推广应用。

根系生长空间对玉米生长和养分吸收的影响

【目的】研究根系生长空间对玉米植株生长、养分吸收及产量的影响。【方法】采用根箱限根的方法,使玉米根系生长空间分别为25,50,75和100 L/株。分别在玉米大喇叭口期和吐丝期取样,测定其生长和养分吸收状况,在生理成熟时测定产量及其构成因素。【结果】与无限制根系生长空间（100 L/株）处理相比,限制根区体积在生殖生长阶段（大喇叭口期-吐丝期）使玉米地上部和根系干质量显著降低（P〈0.05）,在营养生长阶段（出苗-大喇叭口期）使玉米地上部干质量显著降低（P〈0.05）;在营养生长和生殖生长阶段,使玉米植株氮浓度、含氮量和含磷量及氮养分比吸收率显著下降（P〈0.05）,但对磷养分比吸收率没有显著影响;玉米籽粒产量随根区体积的增加而提高。【结论】限制根区体积可抑制玉米根系下扎,导致过多根系充满0~20 cm表层土壤孔隙,使玉米根系生长受抑制,N吸收效率下降。

胡枝子和荆条不同植物配置的根系垂直空间分布特征

本研究通过选取北京市海淀区鹫峰林场内同一岩石边坡(35°)条件下“荆条(Vitex negundo)+荆条”、“胡枝子(Lespedeza bicolor)+胡枝子”、“荆条+胡枝子”3种植物配置,采用完全分层(0–5 cm、5–10 cm、10–15 cm、15–20 cm、20–25 cm、25–30 cm)挖掘法和根系分析系统分径级(D≤2 mm、2 mm < D ≤5 mm)根系扫描法,研究其根长百分比、根干重百分比和根系密度等根系垂直空间分布特征和抗拔力特征,为探讨不同植物配置模式下的根系垂直空间分布特征及其对护坡性能的影响提供理论依据。结果表明,3种植物配置根系垂直空间分布均随着土层深度的增加呈现递减的趋势。在0–5 cm土层深度中,根长百分比和根干重百分比中最大的植物配置分别是“荆条+荆条”和“胡枝子+胡枝子”,占比均超过了整个土层的一半;根长密度最大的是“荆条+荆条”;比根长最大和根系削弱系数最优的是“荆条+胡枝子”。5–20 cm土层中,根长百分比、根干重百分比、根系密度和比根长最大及根系削弱系数最优的均是“荆条+胡枝子”,且与其他2种植物配置差异显著(P <0.05)。20–25 cm土层中,根长百分比最大的是“胡枝子+胡枝子”,根干重百分比和根系密度最大的是“荆条+胡枝子”。“荆条+胡枝子”的抗拔力最大,体现的边坡稳定性最强。

玉米和水稻根系的空间分布特性及栽培调控

随着中国科学技术不断的发展,水稻和玉米的栽培技术得到很大提升。业内人士都知道水稻和玉米根系分布特点不同,将会影响最终的栽培效果,为了提高水稻和玉米的产量,该文就对这方面进行分析,希望给有关人士一些借鉴。