新疆农业科学 ›› 2024, Vol. 61 ›› Issue (1): 156-164.DOI: 10.6048/j.issn.1001-4330.2024.01.017
• 农产品分析检测·林业·农业信息·植物保护 • 上一篇 下一篇
邓永辉(), 郑强卿(
), 兖攀, 王文军, 陈奇凌, 王晶晶, 张锦强, 王振东
收稿日期:
2023-06-05
出版日期:
2024-01-20
发布日期:
2024-02-21
通信作者:
郑强卿(1980-),男,研究员,研究方向为林木栽培与生理生态,(E-mail)zhengqq369@163.com作者简介:
邓永辉(1994-),男,研究方向为果树栽培与生理,(E-mail)923236203@qq.com
基金资助:
DENG Yonghui(), ZHENG Qiangqing(
), YAN Pan, WANG Wenjun, CHEN Qiling, WANG Jingjing, ZHANG Jinqiang, WANG Zhendong
Received:
2023-06-05
Published:
2024-01-20
Online:
2024-02-21
Supported by:
摘要:
【目的】研究干旱区骏枣吸收根和输导根分布特征及其与土壤养分的关系。【方法】以阿拉尔垦区6年生骏枣为试材,采用剖面挖掘和分层取样法,使用WinRHIZO根系分析系统测定骏枣不同直径的根系根长、根表面积和根体积指标,并测定不同生长期(0~60 cm深度)土壤的碱解氮、速效磷、速效钾含量,分析根系分布与土壤养分的相关性。【结果】各土壤空间,吸收根根长密度始终高于输导根,根体积则相反。垂直方向上,吸收根和输导根根长密度和根表面积密度均随土层加深而下降,0~20 cm土层根系最密集,吸收根根长密度和根表面积密度占比分别为77.1%、76.5%,输导根占比为76.0%、74.6%。水平方向上,吸收根在0~20 cm和20~40 cm水平距离土壤密集分布,根长密度占比为20.0%~20.7%,根表面积密度占比20.0%~22.2%,输导根占比分别为21.8%~22.1%,18.4%~23.8%;40~140 cm水平距离土壤吸收根根长密度和根表面积密度占比8.8%~14.4%,输导根为8.7%~14.5%,吸收根根长密度和根表面积密度均随水平距离增加缓慢下降,输导根表现为上升下降往复变化,存在差异性。吸收根和输导根根长密度和根表面积密度与展叶期土壤碱解氮、幼果期碱解氮和速效磷相关系数大于0.820,吸收根根长密度和根表面积密度与展叶期土壤速效磷相关系数大于0.809,均表现极显著正相关性,根长密度和根表面积密度与速效钾成负相关关系,相关性不显著。【结论】骏枣根系分布较浅,0~20 cm深度、0~40 cm水平距离的土壤根系分布较为密集,是水分和养分利用的重要区域,根系在垂直方向分布与展叶期和幼果期土壤中的碱解氮和速效磷含量密切相关。
中图分类号:
邓永辉, 郑强卿, 兖攀, 王文军, 陈奇凌, 王晶晶, 张锦强, 王振东. 干旱区骏枣根系分布和土壤养分关系分析[J]. 新疆农业科学, 2024, 61(1): 156-164.
DENG Yonghui, ZHENG Qiangqing, YAN Pan, WANG Wenjun, CHEN Qiling, WANG Jingjing, ZHANG Jinqiang, WANG Zhendong. Research on the relationship between root distribution characteristics of Jun-jujube and soil nutrient in arid area[J]. Xinjiang Agricultural Sciences, 2024, 61(1): 156-164.
图3 吸收根根长密度和根表面积密度分布 注:柱形表示根长密度,折线表示根表面积密度,下同
Fig.3 The distriboution of absorbing root length density and surface area density Note:column represents root length density,line represents root surface area density,the same as below
土层深度 Soil depth (cm) | 吸收根Absorbing roots | 输导根Conducting roots | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
根长密度 Root length density | 根表面积密度 Root surface area density | 根长密度 Root length density | 根表面积密度 Root surface area density | |||||
相对百分比 Relative proportion | 累计百分比 Cumulative proportion | 相对百分比 Relative proportion | 累计百分比 Cumulative proportion | 相对百分比 Relative proportion | 累计百分比 Cumulative proportion | 相对百分比 Relative proportion | 累计百分比 Cumulative proportion | |
0~20 | 77.1 | 77.1 | 76.5 | 76.5 | 76.0 | 76.0 | 74.6 | 74.6 |
20~40 | 18.3 | 95.3 | 18.5 | 95.0 | 16.0 | 92.0 | 16.3 | 90.9 |
40~60 | 4.7 | 100.0 | 5.0 | 100.0 | 8.0 | 100.0 | 9.1 | 100.0 |
表1 根系的垂直分布百分比变化
Tab.1 The proportion of root quantity in vertical direction(%)
土层深度 Soil depth (cm) | 吸收根Absorbing roots | 输导根Conducting roots | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
根长密度 Root length density | 根表面积密度 Root surface area density | 根长密度 Root length density | 根表面积密度 Root surface area density | |||||
相对百分比 Relative proportion | 累计百分比 Cumulative proportion | 相对百分比 Relative proportion | 累计百分比 Cumulative proportion | 相对百分比 Relative proportion | 累计百分比 Cumulative proportion | 相对百分比 Relative proportion | 累计百分比 Cumulative proportion | |
0~20 | 77.1 | 77.1 | 76.5 | 76.5 | 76.0 | 76.0 | 74.6 | 74.6 |
20~40 | 18.3 | 95.3 | 18.5 | 95.0 | 16.0 | 92.0 | 16.3 | 90.9 |
40~60 | 4.7 | 100.0 | 5.0 | 100.0 | 8.0 | 100.0 | 9.1 | 100.0 |
水平距离 Horizontal distance (cm) | 吸收根Absorbing roots | 输导根Conducting roots | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
根长密度 Root length density | 根表面积密度 Root surface area density | 根长密度 Root length density | 根表面积密度 Root surface area density | |||||
相对百分比 Relative proportion | 累计百分比 Cumulative proportion | 相对百分比 Relative proportion | 累计百分比 Cumulative proportion | 相对百分比 Relative proportion | 累计百分比 Cumulative proportion | 相对百分比 Relative proportion | 累计百分比 Cumulative proportion | |
0~20 | 20.0 | 20.0 | 22.2 | 22.2 | 21.8 | 21.8 | 18.4 | 18.4 |
20~40 | 20.7 | 40.7 | 20.0 | 42.1 | 22.1 | 43.9 | 23.8 | 42.2 |
40~60 | 14.4 | 55.0 | 14.3 | 56.4 | 12.0 | 55.9 | 10.6 | 52.7 |
60~80 | 13.3 | 68.3 | 13.4 | 69.8 | 13.4 | 69.3 | 12.9 | 65.6 |
80~100 | 12.7 | 81.0 | 11.5 | 81.3 | 8.7 | 78.0 | 8.9 | 74.5 |
100~120 | 10.2 | 91.2 | 9.6 | 90.9 | 12.9 | 90.8 | 14.5 | 89.0 |
120~140 | 8.8 | 100.0 | 9.1 | 100.0 | 9.2 | 100.0 | 11.0 | 100.0 |
表2 根系的水平分布百分比变化
Tab.2 The proportion of root quantity in horizontal direction(%)
水平距离 Horizontal distance (cm) | 吸收根Absorbing roots | 输导根Conducting roots | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
根长密度 Root length density | 根表面积密度 Root surface area density | 根长密度 Root length density | 根表面积密度 Root surface area density | |||||
相对百分比 Relative proportion | 累计百分比 Cumulative proportion | 相对百分比 Relative proportion | 累计百分比 Cumulative proportion | 相对百分比 Relative proportion | 累计百分比 Cumulative proportion | 相对百分比 Relative proportion | 累计百分比 Cumulative proportion | |
0~20 | 20.0 | 20.0 | 22.2 | 22.2 | 21.8 | 21.8 | 18.4 | 18.4 |
20~40 | 20.7 | 40.7 | 20.0 | 42.1 | 22.1 | 43.9 | 23.8 | 42.2 |
40~60 | 14.4 | 55.0 | 14.3 | 56.4 | 12.0 | 55.9 | 10.6 | 52.7 |
60~80 | 13.3 | 68.3 | 13.4 | 69.8 | 13.4 | 69.3 | 12.9 | 65.6 |
80~100 | 12.7 | 81.0 | 11.5 | 81.3 | 8.7 | 78.0 | 8.9 | 74.5 |
100~120 | 10.2 | 91.2 | 9.6 | 90.9 | 12.9 | 90.8 | 14.5 | 89.0 |
120~140 | 8.8 | 100.0 | 9.1 | 100.0 | 9.2 | 100.0 | 11.0 | 100.0 |
养分 Nutrient (mg/kg) | 土层深度 Soil depth (cm) | 展叶期 Leaf expansion stage | 花期 Flowering stage | 幼果期 Young fruit period | 果实膨大期 Fruit expansion stage |
---|---|---|---|---|---|
碱解氮 Alkali hydrolyzed nitrogen | 0~20 | 25.08±6.15 | 21.58±4.04 | 39.08±13.37 | 23.92±7.07 |
20~40 | 12.83±1.01 | 15.17±5.05 | 16.33±3.64 | 9.92±1.01 | |
40~60 | 9.33±1.01 | 11.83±2.74 | 14.00±1.75 | 8.75±1.75 | |
速效磷 Olsen-P | 0~20 | 17.19±2.45 | 12.26±0.62 | 9.95±1.86 | 12.38±3.49 |
20~40 | 11.87±0.73 | 10.17±5.40 | 5.63±1.39 | 8.49±1.90 | |
40~60 | 9.95±2.27 | 7.03±6.21 | 5.32±1.39 | 6.5±1.35 | |
速效钾 Available K | 0~20 | 76.07±4.72 | 76.97±8.11 | 66.77±2.04 | 75.2±6.88 |
20~40 | 80.97±15.37 | 89.87±10.36 | 62.73±2.80 | 72.5±4.29 | |
40~60 | 101.00±24.33 | 82.77±6.82 | 76.1±4.29 | 76.53±10.07 |
表3 不同时期土壤养分含量变化
Tab.3 Soil nutrient content in different periods
养分 Nutrient (mg/kg) | 土层深度 Soil depth (cm) | 展叶期 Leaf expansion stage | 花期 Flowering stage | 幼果期 Young fruit period | 果实膨大期 Fruit expansion stage |
---|---|---|---|---|---|
碱解氮 Alkali hydrolyzed nitrogen | 0~20 | 25.08±6.15 | 21.58±4.04 | 39.08±13.37 | 23.92±7.07 |
20~40 | 12.83±1.01 | 15.17±5.05 | 16.33±3.64 | 9.92±1.01 | |
40~60 | 9.33±1.01 | 11.83±2.74 | 14.00±1.75 | 8.75±1.75 | |
速效磷 Olsen-P | 0~20 | 17.19±2.45 | 12.26±0.62 | 9.95±1.86 | 12.38±3.49 |
20~40 | 11.87±0.73 | 10.17±5.40 | 5.63±1.39 | 8.49±1.90 | |
40~60 | 9.95±2.27 | 7.03±6.21 | 5.32±1.39 | 6.5±1.35 | |
速效钾 Available K | 0~20 | 76.07±4.72 | 76.97±8.11 | 66.77±2.04 | 75.2±6.88 |
20~40 | 80.97±15.37 | 89.87±10.36 | 62.73±2.80 | 72.5±4.29 | |
40~60 | 101.00±24.33 | 82.77±6.82 | 76.1±4.29 | 76.53±10.07 |
指标 Indices | 展叶期 Leaf expansion stage | 花期 Flowering stage | 幼果期 Young fruit period | 果实膨大期 Fruit expansion stage | |||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
碱解氮 Alkali hydrolyzed nitrogen | 速效磷 Olsen- P | 速效钾 Available K | 碱解氮 Alkali hydrolyzed nitrogen | 速效磷 Olsen- P | 速效钾 Available K | 碱解氮 Alkali hydrolyzed nitrogen | 速效磷 Olsen- P | 速效钾 Available K | 碱解氮 Alkali hydrolyzed nitrogen | 速效磷 Olsen- P | 速效钾 Available K | ||
吸收根 Absorbing roots | 根长 密度 | 0.824** | 0.809** | -0.549 | 0.782** | 0.584* | -0.532 | 0.903** | 0.890** | -0.469 | 0.782** | 0.704* | -0.204 |
根表面 积密度 | 0.831** | 0.824** | -0.561 | 0.792** | 0.599* | -0.513 | 0.886** | 0.884** | -0.491 | 0.785** | 0.710** | -0.2 | |
输导根 Conducting roots | 根长 密度 | 0.828** | 0.784** | -0.368 | 0.701* | 0.589* | -0.453 | 0.856** | 0.879** | -0.486 | 0.783** | 0.707* | -0.281 |
根表面 积密度 | 0.826** | 0.778** | -0.316 | 0.716** | 0.676* | -0.497 | 0.820** | 0.906** | -0.501 | 0.792** | 0.753** | -0.373 |
表4 根长密度和根表面积密度与土壤养分的相关性
Tab.4 Correlation analysis between root length density,root surface area density and soil nutrients
指标 Indices | 展叶期 Leaf expansion stage | 花期 Flowering stage | 幼果期 Young fruit period | 果实膨大期 Fruit expansion stage | |||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
碱解氮 Alkali hydrolyzed nitrogen | 速效磷 Olsen- P | 速效钾 Available K | 碱解氮 Alkali hydrolyzed nitrogen | 速效磷 Olsen- P | 速效钾 Available K | 碱解氮 Alkali hydrolyzed nitrogen | 速效磷 Olsen- P | 速效钾 Available K | 碱解氮 Alkali hydrolyzed nitrogen | 速效磷 Olsen- P | 速效钾 Available K | ||
吸收根 Absorbing roots | 根长 密度 | 0.824** | 0.809** | -0.549 | 0.782** | 0.584* | -0.532 | 0.903** | 0.890** | -0.469 | 0.782** | 0.704* | -0.204 |
根表面 积密度 | 0.831** | 0.824** | -0.561 | 0.792** | 0.599* | -0.513 | 0.886** | 0.884** | -0.491 | 0.785** | 0.710** | -0.2 | |
输导根 Conducting roots | 根长 密度 | 0.828** | 0.784** | -0.368 | 0.701* | 0.589* | -0.453 | 0.856** | 0.879** | -0.486 | 0.783** | 0.707* | -0.281 |
根表面 积密度 | 0.826** | 0.778** | -0.316 | 0.716** | 0.676* | -0.497 | 0.820** | 0.906** | -0.501 | 0.792** | 0.753** | -0.373 |
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