1、種植牧草細根分布特征研究1一、研究目的與意義二、試驗方案設計三、研究內容四、研究方法五、結果分析主要內容：2蘋果園種植牧草具有改善果園小氣候，保持水土，改善果園土壤的理化性質，減輕果園病蟲危害等優點。然而，在果園牧草復合生態系統中，牧草又與果樹組分之間存在競爭，其對土壤中養分和水分的競爭可能抑制果樹生長。一、研究目的與意義3研究表明：細根是植物的吸收器官和代謝器官，牧草細根，尤其是提供給牧草生長所需水分和養分的細根分布特征會對整個復合系統產生重要影響。本研究旨在通過對果園種植幾種牧草細根分布對土壤養分影響的研究，為蘋果園生草栽培體系中草種的選擇與配置，以及進一步探討果園生草水肥競爭機制等提供依

2、據。4二、田間試驗設計采用單因素隨機區組試驗設計，設置雞腳草、白三葉、百脈根、小冠花、紅三葉5個處理，每小區面積為30m2，2006年3月行間生草播種，播前深翻整地，開溝條播，播種量：雞腳草7.5kg/hm2、白三葉7.5kg/hm2、百脈根10kg/hm2、小冠花7.5kg/hm2、紅三葉9kg/hm2，各處理的生態條件及牧草、蘋果的田間管理措施一致。56雞腳草白三葉7三、研究內容相互關系細根參數：根長 根長密度生物量 生物量密度 表面積 表面積密度 生物量消減系數比根長土壤養分：有機質全氮 速效氮速效磷速效鉀8（一）、采樣方法采用土鉆采集根樣。2009 年 5 月上旬在雞腳草、百脈根、小冠

3、花和紅三葉四種生草區,按 “V” 型布設 3個樣點 ,各樣點用土鉆(= 9 cm) 對0 - 70 cm土層分層取樣(0-10 cm 、10-30cm、30-50cm、50-70cm)。將每層土體放入土壤篩，然后用清水沖洗。沖洗時按層篩序沖洗,第1層篩孔為1mm，可阻擋粗根、硬土粒、石塊等；第2層為0.5mm孔徑，用水將每層的細根洗出，按編號將各層細根帶回實驗室分析。（二）、土樣采集同時在附近對應土層采集土樣四、研究方法9將細根樣品經掃描儀掃描并以圖形文件格式存儲,再采用細根分析軟件（細根掃描儀及細根形態學和結構分析應用系統scanpro5）對之進行分析,從而獲得各處理不同土層的根長、表面積。

4、然后將根烘干后用千分之一天平稱量,得到根干重。其他細根特征參數經計算即得（三）、細根特征參數的測定和計算1011土壤有機質采用重鉻酸鉀外加熱氧化法 ；全氮采用半微量凱氏法，并用K-9860型全自動凱氏定氮儀測定 ；速效氮（包括銨態氮和硝態氮）采用KCl浸提-流動分析儀測定速效磷采用 NaHCO3 浸提鉬銻抗比色法 ;速效鉀采用 1 mol/ L N H4Ac 浸提火焰光度法測定。 （四）、土壤養分測定12用全自動定氮儀測定土壤全氮滴定土壤有機質13（一）、細根特征參數的結果分析（二）、土壤養分的結果分析（三）、細根分布對土壤養分的影響五、結果分析141、細根基本特征參數結果（一）、細根特征參數

5、152、細根隨土層分布特征分析1617各牧草細根生物量、根長密度及表面積均表現出隨著土壤深度增加而減少的趨勢，010 cm土層為集中分布區。雞腳草0-10cm土層分布最多各牧草細根特征參數0-10cm占總量的百分數18為進一步說明各牧草細根的垂直分布與深度的關系，本文運用Gale等人提出的細根垂直分布模型：，進行了細根生物量消減系數分析式中：Y為從地表到一定土層深度d（cm）的細根生物量累積百分比；d為土層深度（cm）；為細根消減系數。值越大，細根在深層土壤中分布的比例越大；值的大小與細根體積或者細根密度無關，只是說明細根的垂直分布特征與深度的關系。蘋果的根系主要分布在20cm土層以下2.2生

6、物量消減系數的計算19消減系數百脈根、小冠花細根生物量消減系數較大，依據值的意義，百脈根、小冠花細根向較深土層延伸較強，擴大了小冠花、百脈根營養利用空間，利用較深土壤營養、水分的能力增強。另一方面也說明，百脈根、小冠花與果樹細根生態位重疊較多，加強了與果樹對養分和水分的競爭。而紅三葉，雞腳草細根生物量消減系數相對較小，紅三葉，雞腳草細根生態位這一分異特征為其與果樹充分利用不同層次土壤中的水分和養分奠定了基礎。20依據分層測定資料，4種草種的細根特征參數隨土層深度均遵從Y=aebz指數函數的變化規律 式中a、b為常數；Y為根長密度（mm/cm3）；Z為土層深度（cm），即各生草草種細根生物量垂直

7、變化呈指數函數遞減。 2.3細根隨土層函數關系的建立213、各牧草細根分布特征的橫向比較2223比根長是根長和生物量的比值，即比根長（m/g）=根長(m)/細根生物量(g)。比根長大小可以指示根系生理活性。一般認為，比根長較大的根系，其養分與水分吸收效率相對較高，生長較快的植物往往具有較大的比根長。4、各牧草細根比根長計算24細根比根長 （m/g）0-70cm土層內，雞腳草、百脈根、小冠花、紅三葉比根長變化范圍分別為：8.6-10.4m/g 、1.4-3.7m/g、2.6-7.6m/g、3.2-29.4m/g；四種植物0-70cm土層平均比根長從大到小依次為：雞腳草紅三葉小冠花百脈根。0-10

8、cm土層比根長依次為雞腳草紅三葉小冠花百脈根：10-70cm土層比根長依次為雞腳草（30.8957）紅三葉（2.7545 ）小冠花（7.7018 ）百脈根（6.2984 ）。說明四種牧草細根比根長在這兩個土層及與0-70cm土層中的分布具有一致性。 25各種牧草比根長大小隨土層呈現波動性變化。雞腳草、紅三葉及百脈根最大比根長出現在30-50cm土層，說明其在該層土壤以較小的生物量投入卻具有較高的吸收水分和養分的效率；而小冠花最大比根長出現在10-30cm土層。26對3種植物細根比根長與其細根性狀之間的相關分析有助于探明不同植物細根性狀之間的相互關系及種間差異5、比根長與其他細根特征參數的相關分析27各種生草草種細根細根特征參數之間的相關分析表明，四種牧草細根生物量、根長密度及細根表面積三者間均呈極顯著或顯著的正相關關系；百脈根比根長與生物量呈不顯著負相關，與根長密度和表面積均呈現不顯著的正相關；其他三種牧草的比根長與生物量、根長密度及表面積均呈現不顯著負相關。28（二）、土壤養分的結果分析29種植牧草前的土壤