冀中南棉區(qū)棉花根系特征及與地上器官生長生理相關(guān)性研究.pdf

1、本試驗以轉(zhuǎn)基因抗蟲棉農(nóng)大棉8號為材料,在大田條件下設(shè)置6個密度水平,并在其中兩個密度水平設(shè)置2種整枝方式,共8個處理,采用根鉆法研究了不同密度和不同整枝方式處理下根系的形態(tài)特征及不同生育時期根系與地上部器官的相關(guān)性,旨在探索大田條件下密度和整枝方式對棉花根系生長分布的影響規(guī)律。同時還對不同密度和整枝方式處理下棉花傷流液重量、傷流液中營養(yǎng)元素的含量和傷流液與土壤水分的關(guān)系作了分析。試驗結(jié)果表明:
　　 1.不同密度處理下,棉花0-

2、60cm土層內(nèi)根系總干重及總長度隨生育進(jìn)程的推進(jìn)逐漸增加,1.5-8.7萬株·hm-2處理的峰值出現(xiàn)在吐絮初期；10.5萬株·hm-2處理的峰值出現(xiàn)在盛鈴期,吐絮初期根干重、長度出現(xiàn)下降趨勢。
　　 2.生長發(fā)育前期,高密度處理單位土體內(nèi)的根系干重、長度大于低密度處理；生育后期單位土體內(nèi)根干重以3.3萬株·hm-2處理最大,單位土體內(nèi)根長以5.1萬株·hm-2處理最高；吐絮初期單位體積土壤中的根系生物量在不同密度間沒有顯著性差異

3、。
　　 3.密度處理影響了根系在不同深度土層中的垂直分布。盛蕾期,各土層根干重隨深度的增加而增大,單層根長度10-20cm土層大于0-10cm土層,在0-20cm淺層土壤中,根干重和長度低密度處理均低于高密度處理。初花期至盛鈴期,低密度處理(1.5萬株·hm-2、3.3萬株·hm-2)深層土壤(30-60cm)中的根系干重和長度均小于高密度(6.9萬株·hm-2、8.7萬株·hm-2、10.5萬株·hm-2)處理,但淺層(0-

4、20cm)根系干重低密度處理較大。吐絮初期,最高密度10.5萬株·hm-2處理各層根干重和長度均處于較低水平。
　　 4.不同土層深度根干重、長度與密度的相關(guān)性及相關(guān)程度在各生育時期表現(xiàn)不一。生育早期密度與淺層根系的干重和長度均顯著正相關(guān),中期深層根系的干重和長度與密度顯著正相關(guān),后期單層根系的干重和長度在淺層土壤與密度呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)。
　　 5.各密度處理下棉花根系表面積隨生育進(jìn)程呈現(xiàn)S型增長趨勢,但極高密度10.5萬株·

5、hm-2處理在吐絮初期出現(xiàn)了下降的趨勢。盛蕾期與初花期,棉花根系表面積與密度呈極顯著正相關(guān),后期中等密度根表面積逐漸增大。在棉花的整個生育期,0-40cm深度土壤中的根系平均直徑隨深度增加而不斷下降,40cm以下土層中根系平均直徑隨密度增加表現(xiàn)為先升高后降低。
　　 6.相同密度的簡化整枝在棉花整個生育期根干重和根體積均大于常規(guī)整枝處理；不同密度的簡化整枝處理高密度6.9萬株·hm-2在生育前期大于低密度3.3萬株·hm-2,盛

6、鈴期開始低于低密度處理。不同生育時期簡化整枝處理根長、根系表面積均大于常規(guī)整枝,前期簡化整枝高密度處理根長大于低密度,根長從盛鈴期開始3.3萬株·hm-2大于6.9萬株·hm-2處理。
　　 7.整枝方式對棉花根系的垂直分布表現(xiàn)出較為明顯的影響。盛蕾期至盛鈴期,各處理10-20cm土層根長均大于0-10cm土層,至吐絮初期0-10cm土層根長較前期有較大增長。吐絮初期,10cm以下各土層簡化整枝處理根干重均大于常規(guī)整枝處理。對于

7、根系平均直徑,盛蕾期,淺層土壤中常規(guī)整枝處理大于簡化整枝,深層則趨勢相反；之后的各個生育時期簡化整枝處理的根系平均直徑占有優(yōu)勢,從盛鈴期開始不同整枝方式處理間的差異變小,后期單層土壤中根系平均直徑無顯著性差異。從不同土壤深度上看,前期簡化整枝處理的根系平均直徑隨深度的增加先升高后降低,后期則呈現(xiàn)隨深度增加持續(xù)變大的趨勢。
　　 8.不同密度處理下,棉花根系干重與傷流液重量在生育前期有較高的負(fù)相關(guān)性,后期呈現(xiàn)正相關(guān),但相關(guān)性較低。