棉花根系生长和空间分布特征研究

摘要

结合田间根钻取样和图像扫描分析,研究了不同棉花品种根系长度、直径和表面积动态及0~100cm深和0~40cm宽范围内的空间分布特征.该方法与常规直尺测量结果相比相关系数r<'2>达到0.899(n=1318).棉花平均根长密度(RLD)在花铃期为1.21~1.27mm·cm<'-3>,吐絮后降至1.04~1.12mm·cm<'-3>,收花时为0.76mm·cm<'-3> .棉花根平均直径在不同基因型间存在显著差异,抗虫杂交棉的根直径最粗,平均为0.52mm;早熟类型品种根直径较细,平均为0.36mm.在土壤深度上根直径的差异不显著,但距棉行距离越远,根的平均直径越小.提出了根表面积指数(RAI)的概念,与地上部叶面积指数具有相似的含义和生物学意义,且呈较好的指数相关关系(r<'2>=0.779).RAI在生理发育时间(PDT)小于等于40前,其增长动态符合LOGISTIC生长规律(r<'2>=0.849),在PDT大于40后,呈线性递减趋势(r<'2>=0.57~0.895),且杂交抗虫棉的RAI在全生育期内均明显高于其它类型品种,而早熟类型品种相对略低.RAI空间分布特征表现为,开花前在浅根层内(0~30cm)分布最多,花铃期以中层根系(40~60cm)为主,吐絮后主要以深层(70~100cm)和距棉行较远的行间较多.研究结果为制定合理的施肥、灌溉措施提供了理论依据,并量化了棉花根系的时空变化,为进一步提高生长发育模拟模型的精度奠定了基础.