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

作     者：付锦州 周苏玫 韩亚倩 郭芳芳 滕政凯 杨键 杨习文 贺德先 FU Jinzhou;ZHOU Sumei;HAN Yaqian;GUO Fangfang;TENG Zhengkai;YANG Jian;YANG Xiwen;HE Dexian

作者机构：河南农业大学农学院/国家小麦工程技术研究中心/省部共建小麦玉米作物学国家重点实验室/河南粮食作物协同创新中心河南郑州450046 

基　　金：国家重点研发计划(2018YFD0300701) 

出 版 物：《核农学报》 (Journal of Nuclear Agricultural Sciences)

年 卷 期：2023年第37卷第3期

页      码：626-637页

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1.2×10^(6)、2.4×10^(6)、3.6×10^(6)苗·hm^(-2)3个密度。使用长方体铁盒(20 cm×5 cm×20 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20~40 cm土层;20~40 cm土层平均根直径高于0~20 cm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。0~20 cm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,0~20 cm和20~40 cm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(0~20 cm)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2.4×10^(6)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。

主 题 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 

学科分类：09[农学] 0903[农学-动物生产类] 0901[农学-植物生产类] 090301[090301] 

核心收录：

D　O　I：10.11869/j.issn.1000-8551.2023.03.0626

馆 藏 号：203117873...