全 文 ：黄淮平原冬小麦不同品种根系生长差异*
邱新强摇 高摇 阳摇 李新强摇 黄摇 玲摇 段爱旺**
(中国农业科学院农田灌溉研究所 /农业部作物需水与调控重点实验室, 河南新乡 453002)
摘摇 要摇 选择黄淮平原地区当前主推品种郑麦 9023,以及早期引进品种阿勃和丰产 3 号为材
料,利用微根管技术,研究冬小麦活根长和根直径径级的分布动态,以及以活根长为基础的净
生长速率的变化规律.结果表明:根直径为 0. 05 ~ 0. 25 mm 的细根是冬小麦根系的主要组成
部分,根直径臆0. 5 mm的细根占活根长的 98%以上;冬小麦的平均根直径随着生育进程不断
变化,其变化范围为 0. 15 ~ 0. 22 mm,不同品种之间没有显著差异;活根长与根尖数呈显著正
相关,表明根尖数是活根长增加的主导因素;返青期到拔节期是冬小麦根系生长最旺盛的时
期,阿勃和丰产 3 号具有较长时期的根系增长活力,郑麦 9023 自拔节期以后根直径逸0. 1 mm
的细根根尖数占总根尖数的比例有所上升,这有利于提高生育后期根系抗性和保证根系活性
稳定,以满足籽粒灌浆的需要.
关键词摇 微根管摇 品种摇 冬小麦摇 根系发育
文章编号摇 1001-9332(2012)07-1832-07摇 中图分类号摇 S314,S512. 1摇 文献标识码摇 A
Differences in root developmenly of winter wheat cultivars in Huang鄄Huai Plain, China. QIU
Xin鄄qiang, GAO Yang, LI Xin鄄qiang, HUANG Ling, DUAN Ai鄄wang (Farmland Irrigation Re鄄
search Institute, Chinese Academy of Agricultural Sciences / Ministry of Agriculture Key Laboratory of
Crop Water Requirement and Its Regulation, Xinxiang 453002, He爷 nan, China) . 鄄Chin. J. Appl.
Ecol. ,2012,23(7): 1832-1838.
Abstract: Selecting one presently popularized winter wheat cultivar (Zhengmai 9023) and two cul鄄
tivars (Abo and Fengchan 3) introduced in the 1950s and 1960s in Huang鄄Huai Plain as test mate鄄
rials, and by using minirhizotron technique, this paper studied the live root length, root diameter
distribution, and net root growth rate of the cultivars. Fine roots with a diameter from 0. 05 mm to
0郾 25 mm occupied the majority of the whole root system, and the fine roots with a diameter less
than 0. 5 mm accounted for 98% of the live root length. The average root diameter varied with plant
growth, the variation range being 0. 15 - 0. 22 mm, and no significant difference was observed
among the cultivars. The live root length was significantly positively correlated root number, sugges鄄
ting that root number was the main factor for the increase of live root length. The most vigorous
growth period of the roots was from reviving to jointing stage, and Abo and Fengchan 3 had a longer
period increased root vitality, as compared with Zhengmai 9023. For Zhengmai 9023, its fine roots
with a diameter more than 0. 1 mm had an increasing proportion after jointing stage, which was
helpful for improving plant resistance, root activity, and grain鄄filling at late growth stages.
Key words: minirhizotron; cultivar; winter wheat; root development.
*现代农业产业技术体系建设专项资金(CARS鄄3鄄1鄄30)和公益性行
业(农业)科研专项(201203077)资助.
**通讯作者. E鄄mail: duanaiwang@ yahoo. com. cn
2011鄄11鄄16 收稿,2012鄄04鄄24 接受.
摇 摇 根系作为植物吸收水分、养分,以及支持地上部
直立生长的组织,对植物的生长发育和产量形成具
有极其重要的影响. 细根是植物根系的主要组成部
分,据估计,高达 33%的全球年净初级生产力被用
于细根周转[1] . 细根的形态结构、分布及周转过程
已成为生态系统碳分配格局与过程[2]、节水农
业[3-4]等领域的研究热点. 随着光学和微电子技术
的不断成熟[5],借助于现代技术,尤其是微根管
(minirhizotron)技术,对细根的形态、分布、周转过程
和生产力水平等进行合理评价成为可能. 微根管技
术是一种非破坏性、可原位直接观察和研究植物细
根的方法[6],其最大优势是能快速、便捷地对根系
应 用 生 态 学 报摇 2012 年 7 月摇 第 23 卷摇 第 7 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇
Chinese Journal of Applied Ecology, Jul. 2012,23(7): 1832-1838
的生长过程进行长期定位监测,该技术已被广泛应
用于森林、农作物、草地、果园和沙漠植物等[6-8] .
冬小麦根系的生长特性受遗传、土壤水肥条件、
栽培技术等因素的影响,在不同生境下表现不同,但
其根系生长基本上服从冬前较快、越冬不停、拔节至
抽穗期最快、抽穗后生长减缓并达到最大的时间分
布规律[9] .有研究表明,拔节鄄孕穗期表层土壤的冬
小麦根长密度最大,随土层深度的增加,根长密度呈
指数下降[10];还有研究指出,开花期冬小麦总根长
和根系总干质量达到整个生育期的最大,之后根系
总根长和总干质量开始下降[11] . 大多数研究认为,
冬小麦生育期内根系生长呈单峰曲线;但也有某些
品系的根系生长呈双峰曲线,根系的最大生物量出
现在拔节期,然后缓慢衰退,在灌浆期达到另一个高
峰[12] .前人的研究工作主要采用根钻取土和人工测
量的方法,而国内利用微根管技术结合图像分析软
件对冬小麦根系生长动态进行研究的报道极少. 仅
熊淑萍等[13]采用微根管技术研究了强筋小麦品种
“豫麦 34冶的根系时空分布动态,发现根系平均直径
和根长密度均呈先升后降的趋势,根系平均直径以
返青期最大,成熟期最小,而根长密度在越冬期最
小,拔节期后迅速增加,于开花期达到峰值. 本文以
黄淮平原当前主推品种郑麦 9023,以及早期引进品
种阿勃和丰产 3 号为材料,采用微根管技术对比研
究了冬小麦不同品种细根的形态指标及根系生长特
性,以揭示冬小麦根系的生长特性,为选育丰产品种
提供科学依据.
1摇 材料与方法
1郾 1摇 供试材料与试验设计
供试品种为黄淮平原 20 世纪 60 年代的代表性
冬小麦品种阿勃、70 年代的代表性冬小麦品种丰产
3 号和当前主推强筋优质小麦品种郑麦 9023.其中,
阿勃原产意大利,原名 Abbondanza,1956 年引入我
国,偏春性,中熟,株高 100 ~ 120 cm,茎秆粗壮,茎
叶有蜡质,穗大,结实率高,适应性广,耐肥,抗倒,抗
寒力强;丰产 3 号由原西北农学院于 1964 年育成,
弱冬性,中熟,株高 110 ~ 120 cm,茎秆较粗硬,穗
大,成穗率高,综合性状良好,抗条锈病,耐旱,较抗
倒伏,产量为 3000 ~ 4500 kg·hm-2[14];郑麦 9023 于
20 世纪 90 年代育成,弱春性,早熟,综合抗性较好,
耐渍性强, 耐肥抗倒, 产量可达 6750 ~ 7500
kg·hm-2 .
试验于 2009 年 10 月—2011 年 6 月在中国农业
科学院农田灌溉研究所作物需水量试验场的大型自
动防雨棚内(35毅19忆 N, 113毅53忆 E,海拔 73郾 2 m)进
行. 试验场年均降水量 588郾 8 mm,年均蒸发量
2000 mm(水面蒸发皿直径 20 cm). 土壤为轻沙壤
土,田间持水量 24% (质量含水量),土壤容重
1郾 38 g·cm-3 . 0 ~ 20 cm 耕层有机质 10郾 36 g·kg-1,
碱解氮 72 mg·kg-1,速效磷 17郾 8 mg·kg-1,速效钾
100 mg·kg-1 .
以阿勃和丰产 3 号为材料,于 2009 年 10 月 20
日播种,2010 年 6 月 2 日收获,前茬作物为玉米鄄大
豆间作;以阿勃和郑麦 9023 为材料,于 2010 年 10
月 16 日播种,2011 年 6 月 3 日收获,前茬作物为夏
棉.采用条播畦灌的种植方式,畦宽 3 m,畦长 10 m,
行距 20 cm.人工开沟撒播,播量为 113 kg·hm-2 .播
前施复合肥 ( N 颐 P2 O5 颐 K2 O = 15 颐 15 颐 15 )
750 kg·hm-2作为底肥,拔节期追施尿素(含 46%
N)300 kg·hm-2 .冬小麦生育期内充分供水,施肥、
除草、病虫防治等田间管理均按常规管理.
1郾 2摇 观测项目与方法
1郾 2郾 1 根系图形的获取与处理摇 ET鄄100 根系观测系
统 ( Btc郾 Bartz Technology, Santa, Barbara, CA,
USA)由微根管、微型摄像头和 WinRHIZOTron 图像
分析软件 3 部分组成,采集图像尺寸为 1郾 05 cm伊
1郾 45 cm(垂直伊水平).于 2008 年 10 月安装微根管
(长 1郾 8 m,外径 5郾 2 cm),每个试验小区安装 8 根.
微根管等间距(间距 50 cm)并排安装于同一麦垄
间;安装角度与地面呈 45毅,上部 30 cm露出地面,并
用黑胶带包裹;管底密封,管口安装顶盖,防止水分
和灰尘掉落管内(图 1). 观测时将附有滑竿的微型
摄像头与计算机连接,借助图像扫描软件采集图像,
滑竿移动间距为 1 cm.分别于 2010 年 3 月 10 日、3
月 16 日、4 月 16 日、4 月 20 日采集根系分布图像,
每个品种重复 4 次(测 4 根管);于 2011 年 3 月 4
日、4 月 1 日、4 月 14 日、5 月 9 日采集根系分布图
像,每个品种重复 8 次(测 8 根管). 根据微根管观
测结果,利用 WinRHIZOTron 软件对根系图像进行
分析处理,以获取根长、根直径、根尖数等数据.
1郾 2郾 2 根长密度的计算摇 细根生长动态指标的计算
参照史建伟等[15]和王孟本等[6]的方法,并作改进:
RLDV =(RLsin兹) /W / DOF / D (1)
式中: RLDV为单位体积根长密度(mm·cm-3);RL
为根长(mm);W 为扫描图片宽度( cm);DOF 为微
型摄像头深入田间的深度( cm),本试验中 DOF =
110 cm;D为摄像头扫描可见的土层厚度,一般为
33817 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 邱新强等: 黄淮平原冬小麦不同品种根系生长差异摇 摇 摇 摇 摇
图 1摇 微根管安装示意图
Fig. 1摇 Minirhizotron installation diagram郾
a)纵切图 Transverse plane figure; b)平面图 Plane figure郾
0郾 2 ~ 0郾 3 cm[6,15-16] .由于微根管安装角度与地表呈
45毅,需要将计算结果转换成垂直方向的单位体积根
长密度(伊sin45毅).
RLDNGR =(RLDn+ 1-RLDn) / T (2)
式中:RLDNGR为细根净生长速率(mm·cm-3·d-1);
RLDn+ 1和 RLDn分别为第 n+1 与第 n 次观测到的活
根根长密度;T为相邻 2 次观测的间隔天数.
1郾 3摇 数据处理
采用 DPS v7郾 55 软件中 Duncan 新复极差法对
数据进行方差分析(琢 = 0郾 05),用 OriginPro 8郾 0 软
件作图.
2摇 结果与分析
2郾 1摇 不同冬小麦品种的活根长、根尖数和根直径
由图 2 可见,2010 年,阿勃和丰产 3 号的活根
长和根尖数随生育期的进行持续增加,在观测末期
(孕穗鄄抽穗期),阿勃的活根长和根尖数的最大值分
别为(1384郾 9依219郾 4) mm和(275郾 8依41郾 5);丰产 3
号的活根长和根尖数的最大值分别为 (711郾 6 依
184郾 3) mm和(153郾 8依43郾 6);在观测期内,阿勃的
活根长和根尖数均大于丰产 3 号. 2011 年,阿勃的
活根长和根尖数在观测期内均持续增加,在观测期
末达到最大值,分别为(535郾 7依51郾 4) mm和(138郾 0依
15郾 0);郑麦 9023 的活根长和根尖数在观测期内
呈先增加后减小的变化趋势,在4月1日达到最大
图 2摇 3 个冬小麦品种的根系形态变化
Fig. 2摇 Changes of root morphology of three winter wheat cultivars (mean依SE)郾
不同大写字母表示不同品种间差异显著,不同小写字母表示不同日期间差异显著(P<0郾 05) Different capital letters meant significant difference
among different cultivars, different small letters meant significant difference among different dates at 0郾 05 level郾
4381 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 23 卷
值,但各观测期间的差异均不显著;在观测期内,郑
麦 9023 的活根长和根尖数均大于阿勃.
2011 年阿勃的活根长和根尖数较 2010 年大幅
减少,表明阿勃的根系生长分布存在较大的年季差
异. 2010 年阿勃与丰产 3 号的平均根直径,以及
2011 年阿勃与郑麦 9023 的平均根直径均不存在显
著差异,表明冬小麦的平均根直径不存在种间差异,
均在 0郾 15 ~ 0郾 22 mm. 3 个品种的平均根直径在观
测初期(拔节鄄孕穗期)均小幅增大,孕穗鄄抽穗期出
现回落,最大值分别出现在 2010 年 3 月 16 日和
2011 年 4 月 14 日.
对 3 个冬小麦品种的活根长和根尖数进行回归
分析,结果表明冬小麦的活根长和根尖数呈显著正
相关. 2010 年,阿勃的活根长(y)与根尖数(x)的回
归方程为 y = 10郾 11+4郾 78x( r = 0郾 986,P<0郾 01);丰
产 3 号的活根长(y)与根尖数(x)的回归方程为 y =
46郾 94+4郾 27x( r = 0郾 981,P<0郾 01). 2011 年,阿勃的
活根长(y)与根尖数( x)的回归方程为 y = 34郾 03 +
3郾 63x( r=0郾 979,P<0郾 01);郑麦 9023 的活根长(y)
与根尖数(x)的回归方程为 y = -46郾 16+4郾 18x( r =
0郾 964,P<0郾 01). 表明根尖数的增加是根长增加的
主要因素,反映出冬小麦根系生长发育的主要途径
不仅是单根的伸长生长,还是增加根尖数进而达到
总根长的不断增长.
2郾 2摇 不同径级活根数的动态变化
由图 3 可以看出,2010 年,阿勃和丰产 3 号根
尖数的径级分布基本一致,均随径级的增加先增大
后逐渐降低,0郾 05 mm<根直径臆0郾 25 mm 径级的细
根分别占总根尖数的 78郾 5%和 82郾 7%以上,根直径
臆0郾 5 mm径级的细根分别占总根尖数的 98郾 3%和
99郾 0%以上,根直径臆0郾 05 mm 径级的细根分别占
总根尖数的 3郾 5%和 2郾 6%以下. 2011 年,阿勃和郑
麦 9023 的根尖数径级分布与 2010 年阿勃和丰产 3
号的一致. 2010 年,整个观测期内阿勃和丰产 3 号
根尖数的最大值均集中在 0郾 05 mm <根直径
臆0郾 1 mm径级;2011 年,郑麦 9023 根尖数的最大值
在观测前期集中在 0郾 05 mm<根直径臆0郾 1 mm 径
级,观测后期则集中在 0郾 1 mm<根直径臆0郾 2 mm径
级,而阿勃根尖数的最大值在观测前期和观测后期
均集中在 0郾 05 mm<根直径臆0郾 1 mm 径级,表明郑
麦 9023 在生育后期的根系组成中直径逸0郾 1 mm的
细根比例有所增加.
2郾 3摇 不同径级根长的动态变化
根长和直径的分布是根系描述和对比研究中重
要的特征参数[17] .根长是反映水分和养分吸收潜在
能力的重要指标之一,而半径是根际模型中重要的
图 3摇 3 个冬小麦品种活根数的径级分布
Fig. 3摇 Diameter classes of the number of live roots for three winter wheat cultivars (mean依SE).
a)2010 年阿勃 Abo in 2010; b)2010 年丰产 3 号 Fengchan 3 in 2010; c) 2011 年阿勃 Abo in 2011; d) 2011 年郑麦 9023 Zhengmai 9023 in 2011郾
下同 The same below郾
53817 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 邱新强等: 黄淮平原冬小麦不同品种根系生长差异摇 摇 摇 摇 摇
输出参数之一[18] . 由图 4 可知,3 个冬小麦品种根
长的径级分布趋势基本一致,均随径级的增加先增
大后逐渐降低,0郾 05 mm<根直径臆0郾 25 mm 的细根
根长占总根长的 66%以上. 2010 年 3 月 10 日、3 月
16 日、4 月 16 日和 4 月 20 日,阿勃 0郾 05 mm<根直
径臆0郾 25 mm 的细根根长占总根长的 76郾 9% 、
82郾 2% 、85郾 9%和 86郾 1% ,表现出随时间而递增的
趋势,2011 年 3 月 4 日、4 月 1 日、4 月 14 日和 5 月
9 日分别为 77郾 5% 、72郾 1% 、66郾 9%和 74郾 8% ,对于
郑麦 9023, 分 别 为 74郾 3% 、 72郾 4% 、 66郾 1% 和
74郾 3% ,均表现出先降低后升高的趋势,表明除遗传
因素外,生育时期及生长环境都会对根长产生影响.
2郾 4摇 冬小麦细根净生长速率的变化
由于土层厚度(D)一般在 0郾 2 ~ 0郾 3 cm,故分别
选取 D 的上限 0郾 2 cm 和下限 0郾 3 cm,对 3 个品种
的细根净生长速率(RLDNGR)进行计算.由表 1 可以
看出,在观测期内,3 个冬小麦品种的 RLDNGR均随
生育进程的推进而逐渐降低,至观测期末达到最小.
2010 年,丰产 3 号的 RLDNGR显著低于阿勃. 2011 年
3 月 4 日,阿勃和郑麦 9023 的 RLDNGR相同,均为
0郾 32 mm·cm-3·d-1(D = 0郾 2 cm);4 月 1 日,阿勃
的 RLDNGR仍较高,郑麦 9023 的 RLDNGR为负值;4 月
4 日阿勃的 RLDNGR明显降低,郑麦 9023 的变化不
大. 2010 年阿勃的 RLDNGR与 2011 年存在较大差异,
这可能与该品种在 2010 年生育后期出现倒伏有关.
2010 年阿勃和丰产 3 号的 RLDNGR均较 2011 年阿勃
和郑麦 9023 高,除了品种特性外,前茬作物的影响
可能也是主要影响因素之一.
图 4摇 3 个冬小麦品种活根总根长的径级分布
Fig. 4摇 Diameter classes of the total root length for three winter wheat cultivars (mean依SE).
表 1摇 3 个冬小麦品种根系的净生长速率
Table 1摇 Net root growth rate (RLDNGR) of three winter wheat cultivars
品种
Cultivar
日期
Date
总根长
Total root length
(mm)
RLDNGR(mm·cm-3·d-1)
D=0郾 2 cm D=0郾 3 cm
品种
Cultivar
总根长
Total root
length (mm)
RLDNGR(mm·cm-3·d-1)
D=0郾 2 cm D=0郾 3 cm
阿勃 2010鄄03鄄10 547郾 4 2郾 55 1郾 70 丰产 3 号 420郾 1 0郾 55 0郾 37
Abo 2010鄄03鄄16 892郾 4 0郾 71 0郾 47 Fengchan 3 495郾 1 0郾 30 0郾 20
2010鄄04鄄16 1386郾 6 0郾 50 0郾 33
2010鄄04鄄20 1431郾 7 730郾 4
2011鄄03鄄04 231郾 8 0郾 32 0郾 21 郑麦 9023 390郾 8 0郾 32 0郾 21
2011鄄04鄄01 431郾 4 0郾 28 0郾 19 Zhengmai 9023 591郾 3 -0郾 06 -0郾 04
2011鄄04鄄14 512郾 9 0郾 04 0郾 03 575郾 0 -0郾 03 -0郾 02
2011鄄05鄄09 535郾 7 558郾 7
6381 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 23 卷
表 2摇 3 个冬小麦品种的籽粒产量和收获指数
Table 2摇 Grain yield and harvest index of three winter wheat cultivars (mean依SE)
项目
Item
2010
阿勃
Abo
丰产 3 号
Fengchan 3
2011
阿勃
Abo
郑麦 9023
Zhengmai 9023
籽粒产量
Grain yield (kg·hm-2)
3182郾 7依320郾 0b 4073郾 7依301郾 1b 3645郾 1依417郾 6b 7308郾 3依895郾 0a
收获指数
Harvest index (% )
0郾 30 0郾 36 0郾 30 0郾 36
不同字母表示差异显著(P<0郾 05) Different letters meant significant difference at 0郾 05 level郾
2郾 5摇 冬小麦品种的籽粒产量和地上生物量
2010 年,阿勃与丰产 3 号的籽粒产量差异不显
著,丰产 3 号的收获指数大于阿勃;2011 年,阿勃与
郑麦 9023 的籽粒产量差异显著,郑麦 9023 的籽粒
产量和收获指数比阿勃分别提高 100郾 5% 和
30郾 6% .
3摇 讨摇 摇 论
通常将直径<2 mm 的植物根系统称为细根.有
研究表明,柠条[6]、玉米[4,19]等根系的直径普遍小于
2 mm,而且大部分细根的直径也远小于 2 mm.冬小
麦是须根系作物,其根系直径普遍小于 1 mm,返青
期根直径最大,且存在种间差异[13,20-22] . 本研究中,
0郾 05 mm<根直径臆0郾 25 mm 径级的细根是冬小麦
根系的主要组成部分,其根系直径随生育时期的推
进基本上呈先升高后降低的趋势,拔节末期达到最
大,与熊淑萍等[13]的研究结果存在差异,这可能与
试验条件及所选品种不同有关. 2011 年观测期内,
阿勃根尖数的最大值集中在 0郾 05 mm<根直径臆
0郾 1 mm径级;郑麦 9023 在拔节前根尖数的最大值
集中在 0郾 05 mm<根直径臆0郾 1 mm 径级,在拔节后
则集中在 0郾 1 mm<根直径臆0郾 2 mm径级,而此时期
该品种的根尖数和根直径均出现回落,说明郑麦
9023 在生育后期的根直径逸0郾 1 mm 的细根根尖数
占总根尖数的比例有所增加.对比可知,现代品种郑
麦 9023 的根系自拔节期以后出现负增长,而粗壮根
系的比例增加.该品种的根系发育特点有利于提高
冬小麦生育后期的抗性,保证了后期根系活性稳定,
可满足籽粒灌浆的需要.此外,根尖数的增加是冬小
麦总根长不断增长的途径之一,除监测根长和根量
变化外,调查根尖数的变化是研究冬小麦根系生长
发育动态及周转过程的另一条途径.
不同小麦品种(系)根系的生长发育程度不同,
而且受土壤条件、大气环境等因素的影响.有研究表
明,冬小麦根量的最大值主要集中在拔节期鄄灌浆
期[11-12,23] .本研究中,2010 年观测末期丰产 3 号的
活根长仍持续增长,而此期阿勃活根长的增幅有限,
其根尖数下降,因此,阿勃根量最大值出现的日期先
于丰产 3 号. 2011 年观测期内阿勃的活根长和根尖
数均持续增加,郑麦 9023 则表现出先增加后减少的
变化趋势. 结合 2011 年阿勃和郑麦 9023 细根
RLDNGR的变化趋势,拔节期当前主推品种郑麦 9023
的根系生长最旺盛,而阿勃能够较长期地保持其根
系增长活力. 3 个冬小麦品种的根直径集中在
0郾 15 mm臆根直径臆0郾 22 mm,种间差异不显著.
本研究表明,在冬小麦返青到拔节阶段,阿勃、
丰产 3 号和郑麦 9023 的根系生长最旺盛,这与刘浩
等[24-25]和熊淑萍等[13]的研究结果一致. 2011 年,观
测期末阿勃的 RLDNGR仍保持正增长,而郑麦 9023
在观测中期即出现负值,表明早期品种阿勃较当前
主推品种郑麦 9023 具有较长期的根系增长活力.观
测中后期各品种的 RLDNGR均显著降低,结合其生长
状态,出现这种现象的原因可能是冬小麦生长重心
逐渐转向生殖生长,根衰亡速率变大的结果.对于灌
浆期(5 月 9 日)以后根系 RLDNGR是否会进一步降
低或降低程度如何,尚需进一步研究. 2011 年郑麦
9023 的籽粒产量和收获指数均显著高于阿勃,结合
该品种 RLDNGR的表现,初步认为当前主推品种郑麦
9023 的根系发育特点较早期品种阿勃更有利于冬
小麦光合同化物的积累和运转. 对于品种演替过程
中根系发育特性转变对产量提高的贡献,有待进一
步研究.
微根管法可获取二维空间的根系参数信息,前
人通过加入土层厚度(D)这一参数,将单位面积的
根系参数转换成单位体积的根系参数,但 L仵pez[26]
认为这种简单转换的方法存在任意性.本研究中,当
D取 0郾 2 cm时 RLDNGR比 D为 0郾 3 cm时增大 50% ,
这与 Bernier 和 Robitaille[16]的研究结果一致. 可见
D的取值在很大程度上决定了计算所得 RLDNGR的
准确性.有关 D 的适宜取值,有必要结合原位取根
法进行对比验证.
73817 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 邱新强等: 黄淮平原冬小麦不同品种根系生长差异摇 摇 摇 摇 摇
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作者简介摇 邱新强,男,1985 年生,硕士. 主要从事作物水分
生理与高效用水研究. E鄄mail: qiang2012@ sohu. com
责任编辑摇 孙摇 菊
8381 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 23 卷