麥棉套作復合群體中根系時空動態(tài)分布與分泌作用研究.pdf

1、麥棉套作是我國糧棉主產(chǎn)區(qū)的重要種植方式之一，生產(chǎn)上隨著以改艮3:1式(3行小麥1行棉花，80cm一帶，小麥行距15cm，預留棉花套種行50cm，麥收后棉花80cm等行距)麥棉兩熟雙高產(chǎn)栽培模式的應用，麥棉產(chǎn)量有了新的突破。但麥棉共生期復合群體地上部的光競爭和地下部的營養(yǎng)競爭易導致棉花弱苗晚發(fā)、晚熟劣質，成為棉花生產(chǎn)中亟需解決的問題。本文以美棉33B和豫麥34為材料，應用改良3:1式麥棉套作模式，研究了麥棉套作復合群體中小麥根系分泌物對棉

2、苗的化感作用、棉花根系分泌物對土壤養(yǎng)分影響以及麥棉套作群體中棉花根系生長時空動態(tài)分布。 1 麥棉套作系統(tǒng)中棉花根系時空動態(tài)分布 在田間條件下，以單作棉為對照，設置麥棉自然根系(根系和肥水均可相互通過)、麥棉紗網(wǎng)隔根(肥水可相互通過，根系不能相互通過)和麥棉塑膜隔根(根系和肥水均不能相互通過)3種麥棉復合根系群體，研究麥棉套作群體中棉花根系時空動態(tài)變化，結果表明：單作棉和套作棉根長和總表面積變化趨勢一致，從初蕾期開始隨生

3、育進程先上升后下降，根長和根表面積最大值均出現(xiàn)盛花期，在生育后期，麥棉自然套作中棉花根長、根表面積的衰退速率明顯低于單作棉。套作系統(tǒng)中麥棉根系間距離對棉花根系的生長影響明顯，水平距棉花12.5cm處根系發(fā)育的總體水平優(yōu)于21.25cm處，塑膜隔根處理優(yōu)于紗網(wǎng)隔根?？偟膩碚f，麥棉共生期間自然套作群體中棉花根表面積、根長度和根干物質重量大于單作和隔根處理，小麥收獲后同一生育時期紗網(wǎng)隔根處理棉花根表面積、根長度和根干物質重量大于單作，反映出共

4、生期麥棉間存在肥水競爭作用的同時也存在營養(yǎng)互補作用，后期自然套作根系的衰退較其他處理慢。 2 麥棉套作復合群體中根系分泌作用的研究 (1)麥棉套作系統(tǒng)中棉花根系分泌物對土壤速效養(yǎng)分、土壤酶和土壤微生物的影響。以收集根洗液的方法收集棉花根系分泌物，以中性去離子水為對照，將收集到的棉花根系分泌物與不同粒徑的土壤混合培養(yǎng)15天后，測定棉花根系分泌物對不同粒徑土壤速效養(yǎng)分(速效氮、速效鉀、速效磷)含量和土壤酶活性的影響，結果表

5、明：與對照相比，處理組土壤速效氮(硝態(tài)氮、銨態(tài)氮)含量下降，速效鉀和速效磷的含量分別提高19.2％和34.0％，土壤蔗糖酶活性提高了12.2％，細菌和真菌的數(shù)量增加49.8％和52.9％。說明棉花根系分泌物促進了土壤中磷、鉀的有效化，有利于土壤微生物數(shù)量的增加，提高了土壤中蔗糖酶的活性，大田試驗驗證了室內模擬試驗數(shù)據(jù)，套作棉行間土壤中速效磷、鉀及微生物的總量均高于單作，硝態(tài)氮、銨態(tài)氮及速效氮水平低于對照。(2)麥棉套作系統(tǒng)中小麥根區(qū)化感

6、物質對棉苗的化感作用。小麥根系分泌物對棉苗的化感作用是麥棉套作群體中棉苗長勢較弱的重要原因之一。利用混合溶劑(甲醇：丙酮：乙酸乙酯=1:1:1)提取小麥通過根系分泌作用釋放到根區(qū)中的化感物質，使用每毫升含有1.44g土壤化感物質的1／2 Howled-Aron培養(yǎng)棉苗，與對照相比，處理兩周后，棉苗地上部和地下部鮮重分別降低40.2％、51.6％，根系CAT、SOD活性分別降低了37.5％、34.7％，可溶性糖含量僅為對照的88.2％，莖