小麦根系形态数量性状的时空分布及其与土壤养分的关系研究

摘要：

为明确小麦根系时空分布及其与土壤有效养分含量之间的相互关系,于2020-2021年进行大田试验,采用裂区设计,主处理为品种,分别选用大穗品种周麦30和多穗品种周麦32,副处理为种植密度,设置1.2×1O6、2.4×106、3.6×106苗·hm-2 3个密度.使用长方体铁盒(20 cm×5 cmx20 cm)在麦行上、行距1/4处、行距1/2处分别取0～20 cm和20～40 cm 土层的样品.分析冬前期、返青期、拔节期、开花期、灌浆期、成熟期不同位点小麦根系形态数量性状(根长密度、平均根直径、根体积、根总表面积)及土壤碱解氮、有效磷和速效钾含量.结果表明,随着生育时期的推进,根总表面积、根长密度、根体积表现为先升高后降低的单峰曲线变化趋势;0～20 cm 土层平均根直径呈"W"形曲线变化趋势,20～40 cm 土层平均根直径呈"V"形曲线变化趋势.小麦根系垂直分布状况表现为:0～20 cm土层中根总表面积、根长密度、根体积均显著高于20～40cm土层;20～40cm土层平均根直径高于0～20cm土层.小麦根系水平分布状况表现为0～20 cm 土层的小麦根总表面积、根体积、根长密度大小均为行上＞行距1/4处＞行距1/2处,平均根直径在行上最大;20～40 cm土层的小麦根总表面积、根长密度、根体积水平分布较为均匀,在行距1/4处略大.0～20cm土层,中种植密度下周麦32的根总表面积、根长密度、根体积最大,低种植密度下周麦30的平均根直径最大;随着种植密度的增加,根总表面积、根长密度、根体积在行距1/4处和行距1/2处的占比逐渐增加,其中周麦32表现更为明显.整个生育时期内,0～20cm和20～40cm土层的根长密度、根总表面积与土壤碱解氮、有效磷、速效钾含量均呈极显著负相关关系;平均根直径与土壤碱解氮、有效磷、速效钾含量均呈显著正相关关系,此外,在0～20 cm 土层,根体积与土壤碱解氮、有效磷、速效钾含量呈负相关关系,在20～40 cm土层,根体积与土壤有效磷含量呈极显著负相关关系.综上所述,上层(0～20cm)麦田根系的水平分布表现为距麦行越远根系越少;而土壤有效养分含量则表现为距麦行越远养分含量越高.周麦32种植密度为2.4×106苗·hm-2时根量最大;随着种植密度的增加,距麦行越远处的根量占比越大,周麦32表现尤为明显.本研究结果可为协调土壤养分供应与小麦养分需求之间的时空差异,提高土壤养分吸收利用效率提供理论依据.

关键词：小麦、根系形态数量性状、时空分布、土壤有效养分含量、变化动态

所属期刊栏目：37

分类号：S513;S158.3;S723.1+32.1

资助基金：国家重点研发计划2018YFD0300701

在线出版日期：2023-03-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：626-637