干湿交替下黄土区苜蓿根系抗拔力学性能

[目的]研究黄土区干湿交替过程对草本植物根系抗拔力学性能的影响,以期为草本植物根系固土护坡工程提供一定的理论支持和依据。[方法]选取紫花苜蓿为研究对象,采用重塑土根系拉拔试验,研究苜蓿根系抗拔力学性能及其与根径、根长、土壤容重、干湿交替作用等影响因素的关系。[结果](1)苜蓿根系抗拔力学性能指标与根径、根长和土壤容重存在幂函数或指数函数关系。(2)相比未干湿交替试样,干湿交替试样根系抗拔力学性能指标均显著减小。(3)砂壤土中苜蓿根系抗拔力学性能指标均优于壤土,且干湿交替在砂壤土中对苜蓿根系抗拔力学性能指标的影响小于在壤土中的影响。(4)根径、根长及容重和干湿交替的耦合作用对根系抗拔力学性能指标有显著影响。[结论]在干湿交替作用下,根径、根长和土壤容重对苜蓿根系抗拔力学性能有一定影响。

紫花苜蓿根系对土壤结构及肥力影响的研究

紫花苜蓿为豆科类苜蓿属多年生草本植物。根系发达。能极大疏松土壤底部土层，改善土壤结构。根系生有大量根瘤菌，并有大量的分泌物，可使土壤有机质含量有较大提高。

黄土区紫花苜蓿根系对土体抗剪性能的影响

为了评价黄土区草本植物根系固土抗蚀过程中对土体抗剪性能的增强效应,选取紫花苜蓿根系为研究对象,通过直剪试验研究不同土壤含水量、不同土层深度(10、20和30 cm)下的根-黄土复合体变化规律。结果显示:1)苜蓿根系能提高土体43. 10%～89. 41%的抗剪强度,增加13. 16～56. 95 mm的剪切位移; 2)苜蓿根-黄土复合体和裸地试样抗剪强度随土壤含水量的增加而减小,土壤含水量对土体抗剪强度产生负面效果; 3)苜蓿根系对土体抗剪性能的增强效应随土体剪切深度增加而减小,根系对浅表层土体抗剪强度的增强作用更为显著。研究结果对于植物固土护坡工程优势属种的筛选、边坡稳定性研究和黄土高原水土流失防治具有现实意义,可为边坡固土和水土保持植被措施提供理论依据。

紫花苜蓿根系拉拔试验研究

为了研究紫花苜蓿根系的拉拔力学性质和评价其根系固土力学机制的增强效应,采用室外原位拉拔试验分析了影响苜蓿根系拉拔力的因素。试验结果表明:①紫花苜蓿根系拉拔力随着直径、根长、根系表面积的增大而增大,抗拉力与直径增长趋势呈指数关系,根长L2(20~30 cm)比根长L1(10~20 cm)平均拉拔力增大了69.62%,根长L3(30~40 cm)比根长L2平均拉拔力增大了61.7%,根长L3平均拉拔力比根长L1增大156.16%。②拉拔力随根系表面积的增大而增大;根长L2、L3的平均根系表面积分别是根长L1的2.28倍和5.17倍;根长L2、L3平均拉拔力分别是根长L1的1.70倍和2.66倍。③紫花苜蓿根系拉拔力与植物根径呈负相关,满足幂指函数关系。拉拔强度T的大小为T3(30~40 cm)>T2(20~30 cm)>T1(10~20 cm),根长L2、L3的平均拉拔强度比根长L1的减小了14.70%,53.71%。

当年苜蓿根系形态学的研究

苜蓿根系的90%以上集中在0—30厘米土层中。种植当年根入土深度可达2米以上。根瘤着生以20—35厘米土层中数量最多。鲜根重量和体积均随土层深度的加深相应减少。收种苜蓿根的重量和体积均比收草苜蓿的重和大。

榆林风沙草滩地不同品种紫花苜蓿的根系形态特征

【目的】探明榆林北部风沙草滩地环境下敖汉苜蓿、甘农3号和甘农4号等20个品种紫花苜蓿根系的变化特征,以期为其合理选用及品种选育提供参考依据。【方法】采用大田试验方法,研究20个紫花苜蓿的根系总表面积、根直径、总根长、根系总体积及根系总生物量等指标差异,并采用隶属函数分析其根系结构的综合表现。【结果】不同品种的根颈直径、根颈分枝数、根芽数和侧根数分别为3.68~11.63 mm、2.00~5.00条、4.00~12.00条和3.67~25.33条,分别为DS310FY、DS310FY、大银河和皇后最大或最多,MF4020、三得利等、WL354HQ和中苜2号最小/最少;总生物量为7.22~55.23 g/m^(2),DS310FY最大,甘农3号最小,其中,MF4020、康赛、擎天柱、甘农3号、WL343HQ、WL354HQ、三得利、中苜1号、中苜2号、皇后和陕北苜蓿11个品种在30~40 cm土层无根系分布;根系总体积为2.33~22.67 cm^(3),敖汉苜蓿最大,MF4020最小;各土层根系平均直径为0.56~8.01 mm,皇后最大,阿迪娜最小;不同品种总根长为403.4~2978.8 cm,DS310FY最长,中苜2号最短;根系总表面积为127.8~725.0 cm^(2),DS310FY最大,MF4020最小;20个紫花苜蓿种质资源根系综合表现居前3位的品种为DS310FY、甘农4号和皇后。【结论】DS310FY总根长、根系表面积、根颈直径、根颈分枝数最大/最多,其根系在0~30 cm土层中的根系结构最好,甘农4号在0~30 cm土层中的根系结构仅次于DS310FY,但其在30~40 cm土层中根颈直径、总根长和根系表面积最大/最长,2个品种均可应用于榆林北部风沙草滩地种植。