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冬小麦根系时空分布动态及产量对不同氮源配施的响应
熊淑萍, 王小纯, 李春明, 马新明, 杜少勇, 张营武, 蔺世召
植物生态学报    2011, 35 (7): 759-768.   DOI: 10.3724/SP.J.1258.2011.00759
摘要   (2309 HTML1 PDF(pc) (557KB)(1991)  

为了解不同氮(N)源(有机/无机肥)配施对冬小麦(Triticum aestivum)根系时空分布特征和产量的影响, 采用微根管(minirhizotron)动态监测技术, 以强筋小麦品种‘豫麦34’为试验材料, 在等养分条件下, 设置不施肥(T0)、100%尿素N (T1)、75%尿素N + 25%鸡粪N (T2)、50%尿素N + 50%鸡粪N (T3)、25%尿素N + 75%鸡粪N (T4)和100%鸡粪N (T5)等6个有机N与化肥N配施处理, 研究分析了‘豫麦34’在不同生育时期及0-100 cm土层中根系直径、根长密度、根长生长量和死亡量等根系特征参数的变化及其产量表现。结果表明, 施肥不仅有利于各生育时期及不同土层中根系直径、根长密度和根长生长量的增加, 而且增加了根长死亡量, 促进了根系的周转。对不同配施处理进行比较, 发现T3处理(尿素和鸡粪等氮配施)的效果最为显著, 全生育期平均根长密度、周期生长量与周期死亡量分别较对照T0增加了55.52%、57.79%和61.61%, 有效分蘖数、穗粒重、经济产量和经济系数也以T3处理增加最多, 分别较T0增加了52.63%、43.90%、40.16%和12.02%; 穗粒数在T4处理下最大, 较T0增加了45.79%; 生物产量在T5处理下最高, 比T0增加了26.95%。因此, 不同氮源合理配施有利于促进冬小麦根系的生长及在不同土层中的扩展, 提高冬小麦产量。尿素和鸡粪为N源时等氮配施(50 : 50)的效果最佳。



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图1 不同土层冬小麦根系直径及根长密度对不同氮源配施的响应(平均值±标准误差)。同一土层中的不同字母表示差异显著 (p < 0.05)。T0, 不施肥; T1, 100%尿素N; T2, 75%尿素N + 25%鸡粪N; T3, 50%尿素N + 50%鸡粪N; T4, 25%尿素N + 75%鸡粪N; T5, 100%鸡粪N。
正文中引用本图/表的段落
在测定RLD的基础上, 分别将相邻两次观测获得的同一位点的根管图片的图层保存为红色(第n次)与绿色(第n + 1次), 再将两图层叠加, 其中, 重叠的根系(第三种颜色)即为两个测定时期共有的根系, 红色根系为两个测定时期之间死亡的根系, 绿色根系为两个测定时期之间新生的根系。参照史建伟等(2007)的计算方法, 根据测定各种颜色根系的长度, 计算出两个测定时期之间的根长生长量(root length density production, RLDP)与死亡量(root length density mortality, RLDM), 然后除以间隔时间T (d), 得到单位时间(d)的RLDP (mm·cm-2·d-1 )与RLDM (mm·cm-2·d-1)。计算公式如下:
从图1可以看出, 随着土层深度的增加, 生育期内冬小麦的RD在波动中呈逐渐下降的趋势, 即以0-10 cm土层的RD最大, 之后逐层下降, 但40-50 cm土层的又较30-40土层的高, 之后降低, 至80-90 cm土层又较上一土层有所升高, 并以70-80 cm土层的RD最小; RLD随土层加深依次减小。
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