农业机械学报

作者：冯雷,徐万里,唐光木,孙宁川,蒲胜海,耿增超

单位：西北农林科技大学,新疆农业科学院土壤肥料与农业节水研究所,新疆农业科学院土壤肥料与农业节水研究所,新疆农业科学院土壤肥料与农业节水研究所,新疆农业科学院土壤肥料与农业节水研究所,西北农林科技大学,

关键词：棉花; 根系构型; 根系形态; 向地性; 生物炭; 氮

基金：国家自然科学基金项目（31660073）和公益性行业（农业）科研专项（201503136）

为揭示生物炭与氮素相互作用对陆地棉盛花期根系形态及构型的影响规律，设置处理N0(常规施氮，施氮量0.3?t/hm??2?)、N0+Bc1%(常规施氮+棉秆炭质量为耕层土质量1%)、Nl+Bc1%(低氮0.21?t/hm??2?+棉秆炭质量为耕层土质量1%)、Nl+Bc2%(低氮0.21?t/hm??2?+棉秆炭质量为耕层土质量2%)和N0+Bc4%(常规施氮+棉秆炭质量为耕层土质量4%)，掘根法采集棉花盛花期0~10?cm和大于10?cm土层根系，基于广义加性模型分析土层深度(0~10?cm和大于10?cm)、生物炭施用方式(生物炭与氮素比例)单独以及交互作用对根系节间距和根长密度的影响，并利用冗余分析影响根长密度的因子。结果表明：N0+Bc1%细根平均根长与Nl+Bc2%没有显著差异(?p?>0.05)，但显著高于N0+Bc4%、Nl+Bc1%、N0(?p?<0.05)。0~10?cm土层根系平均分枝角为83°17′，深层土壤(大于10?cm)根系分枝角均显著变大，Nl+Bc2%根系分枝角最大，为101°48′。生物炭施用方式改变了棉花根系节间距(?p?<0.001)，与来水方向270°根系节间距变化最显著，其中N0+Bc4%平均根节长度为4?cm。生物炭施用方式(?p?<0.02)和土层深度(?p?<0.001)均改变了棉花根长密度。冗余分析表明：浅层细根和中等根分枝角、深层细根分枝角和极细根根长比例是影响根长密度的主要因子。综上所述，1%~2%的生物炭配施0.21?t/hm??2?氮主要改变了深层土壤(大于10?cm)陆地棉根系构型及形态，并且2%生物炭弥补了灰漠土氮素不足的负作用。

来源：2019年第3期

《农业机械学报》期刊编辑部

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