根系是植物重要的吸收、合成、固定和支持器官,同時(shí)又直接響應(yīng)土壤環(huán)境中養(yǎng)分、水分以及機(jī)械阻力的變化。根系的多少以及分布狀況與作物對(duì)水分和養(yǎng)分的吸收密切相關(guān),土壤物理性狀、灌水、施肥等均可對(duì)根系的生長(zhǎng)、分布和功能直接產(chǎn)生影響,進(jìn)而影響植株的生長(zhǎng)發(fā)育,并最終影響作物的產(chǎn)量。本研究以復(fù)雜的根系-土壤界面的相互作用為研究對(duì)象,系統(tǒng)研究作物根系對(duì)土壤異質(zhì)性養(yǎng)分和機(jī)械阻力的響應(yīng),以及土壤異質(zhì)性養(yǎng)分和機(jī)械阻力對(duì)作物根系生長(zhǎng)和養(yǎng)分與水分吸收的影響,探討根系-土壤的互作效應(yīng)與機(jī)制。首先通過(guò)根箱模擬試驗(yàn),在實(shí)時(shí)監(jiān)控土壤水分的前提下,通過(guò)調(diào)控養(yǎng)分的供應(yīng)方式,研究根系-養(yǎng)分-水分的相互作用；通過(guò)砂培,模擬不同的土壤強(qiáng)度（土壤緊實(shí)度或土壤機(jī)械阻力）對(duì)根系生長(zhǎng)角度的影響,研究在一定的土壤機(jī)械阻力下根系和地上部的適應(yīng)性生長(zhǎng)。在養(yǎng)分調(diào)控的基礎(chǔ)上,引入根際促生菌,以植物激素（乙烯）為切入點(diǎn),揭示養(yǎng)分定向調(diào)控促進(jìn)根系、地上部生長(zhǎng)以及養(yǎng)分吸收的機(jī)制。本研究對(duì)于深入理解通過(guò)挖掘作物自身生物學(xué)潛力及根系的形態(tài)和生理可塑性,提高作物養(yǎng)分和水分的吸收利用效率具有重要的理論和實(shí)踐意義,也為指導(dǎo)作物生產(chǎn)提供了重要的科學(xué)依據(jù)。主要進(jìn)展與結(jié)... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：113 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

局部供應(yīng)碟、銷(xiāo)態(tài)氮、按態(tài)氣和鉀對(duì)植物根系形態(tài)的影響(Drew1975；)

的生長(zhǎng)完全被抑制。土壤緊實(shí)脅迫通過(guò)影響根系對(duì)土壤單位養(yǎng)分的獲取影響根系的生長(zhǎng)和構(gòu)型（圖1-5),在緊實(shí)度較高的土壤中，根系通常會(huì)變短變粗（根系平均直徑增加)，根長(zhǎng)和根系下扎深度減少，根尖發(fā)生彎曲（Materechera et al. 1992; Bengough et al. 2006; Bengough et al. 2011; Jin et al. 2013)，小側(cè)根和根毛數(shù)增加以及改變方向等（Materechera et al. 1992), 土壤嚴(yán)重壓實(shí)（19-Mg load)還會(huì)顯著影響根系的穿透性（Abu-Hamdeh 2003)。當(dāng)土壤容重較大時(shí)，根系的生長(zhǎng)范圍也會(huì)受到限制(/'<0.05),根系表面積（PO.OOl)、根系總體積（尸<0.00丨）和總根長(zhǎng)也顯著降低CP<0.05),但是根系直徑顯著提高 CP<0.05) (Tracy et al. 2012)。Bengough 等人(Bengough et al. 1997)的研宄發(fā)現(xiàn)，機(jī)械阻力的存在使得豌豆根在距根尖2 mm處直徑迅速増大，然后直徑保持不變，直到距根尖10 mm處左右再繼續(xù)增粗。根系直徑變粗的生理意義可能是可以提高根系對(duì)軸向阻力的克服能力。De Freitas等人（de Freitas e/a/. 1997)發(fā)現(xiàn)，生長(zhǎng)在緊實(shí)土壤中的玉米根系，其側(cè)根的發(fā)生形式也會(huì)發(fā)生變化

Passioura (1991)利用簡(jiǎn)化的物理體系分析方法研究了在3種土壤結(jié)構(gòu)類(lèi)型中（單位為cm),根系吸收土壤中37%的有效水分含量所需的時(shí)間，并作圖（見(jiàn)圖3-3)。結(jié)果表明，最利于根系吸水的土壤結(jié)構(gòu)是片狀（>棱柱狀>立方狀)，這3種土壤結(jié)構(gòu)形態(tài)都很容易在耕作土壤中觀(guān)察到。在排干土壤的生物孔隙中，根系的吸水性最差。Passioura (1991)的研宄非常有意義，因?yàn)樗屓藗円庾R(shí)到土壤結(jié)構(gòu)尺度要比毛細(xì)管尺度（公式3-1和3-2中所描述)對(duì)水分的影響更大。19

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3223531