【摘要】：作物根系是土壤水分、養(yǎng)分的吸收者和利用者,其生長發(fā)育狀況直接影響著作物的生長與產(chǎn)量的形成。相比其他環(huán)境因素,作物根系對土壤水分更為敏感。為了研究灌水深度對冬小麥根系形態(tài)分布及根系活力的影響,在大田應(yīng)用塑料管土柱法進(jìn)行冬小麥根系試驗,并設(shè)計了四個灌水深度(即處理Ⅰ為地表灌水、處理Ⅱ為根系分布深度的60%、處理Ⅲ為根系分布深度的75%、處理Ⅳ為根系分布深度的90%),通過測定冬小麥各土層的根系形態(tài)、根系活力、土壤含水率狀況等相關(guān)參數(shù),分析了灌水深度對冬小麥根系形態(tài)分布、根系活力及抗旱性的影響。得出了以下研究結(jié)果:⒈相比地表灌水方式,灌水總量不變、結(jié)合土壤含水率的深度灌水方式能夠促使冬小麥根系深扎,整體根量增加,且對冬小麥根長密度及根重密度的垂向分布影響顯著;它通過促進(jìn)冬小麥下層根系的生長發(fā)育,增大下層根長密度及根重密度,使得冬小麥根系的整體根量提高,至成熟期時,深度灌水方式可使冬小麥根系的入土深度增加約30cm,總根長增加約20%,總根重增加約10%;同時,深度灌水方式能使冬小麥根系在深層土壤中的分布趨于相對均勻。⒉對于深度灌水方式,在冬小麥生育前期,灌水深度越大,冬小麥總根量越大;但在其生育后期,灌水深度過大則會對冬小麥表層根系生長發(fā)育產(chǎn)生不利影響,使得總根量減小。所以灌水深度的選取不宜過大,當(dāng)灌水深度選取過大時,需在冬小麥生育后期加大表層灌水量,以滿足其表層根系的生長發(fā)育。⒊冬小麥根區(qū)的土壤水分狀況與其根系分布相互影響,相互作用。且在一定范圍內(nèi),土壤含水率越大,相應(yīng)土層的根長密度越大;與此同時,冬小麥的根系分布反過來也會影響根區(qū)土壤的水分分布,且對于深度灌水方式下的下層根系,冬小麥的根長密度越大,相應(yīng)土層的根系吸水量越多,土壤含水率越小。⒋相比地表灌水方式,灌水總量不變時,結(jié)合土壤含水率的深度灌水方式會對冬小麥根系活力的垂向分布產(chǎn)生顯著影響,并且能顯著提高其深層根系的根系活力。在冬小麥的生育后期,其下層根系活力值甚至超過表層,使得冬小麥的整體根系活力增大;適當(dāng)?shù)纳疃裙嗨绞接欣谘泳彾←湼瞪笃诘乃ダ线M(jìn)程,減緩上層根系活力值的下降速度,使其根系整體保持較大的根系活力值。⒌冬小麥的根系活力與根長密度密切相關(guān)。對于地表灌水方式,冬小麥各生育期的根長密度與根系活力呈良好的正線性相關(guān),冬小麥根長密度越大,對應(yīng)的根系活力值越大;而對于深度灌水方式,在拔節(jié)期和抽穗期時,冬小麥的根長密度與根系活力呈良好的正線性相關(guān),但在灌漿期和成熟期,由于冬小麥表層根系的衰老,致使其根系活力值下降,且深度灌水方式使得下層的根系活力值出現(xiàn)大幅增加,不符合線性相關(guān)關(guān)系。⒍相比地表灌水方式,深度灌水方式下冬小麥的根冠比相對較小,但其根冠比與產(chǎn)量并不成正比,深度灌水方式能顯著提高冬小麥的地上部分干重,進(jìn)而提高冬小麥的產(chǎn)量。⒎相比地表灌水方式,本試驗中灌水深度為根系分布深度60%與75%的深度灌水方式,一方面可提高冬小麥根系對土壤水分的吸收能力及水分利用效率,使得冬小麥擁有較好的根系構(gòu)型,達(dá)到節(jié)水的目的;另一方面又能緩解冬小麥生育后期表層土壤的干旱現(xiàn)象,提高其抗旱能力,同時,較小的根冠比有利于地上部分生物量累積及冬小麥產(chǎn)量的增加。因此,根系分布深度的60%和75%是本試驗條件下能夠提高冬小麥水分利用率和抗旱性的最佳灌溉深度,可為華北地區(qū)冬小麥節(jié)水灌溉提供參考。
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：S512.11;S274

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本文編號：2680946