【摘 要】
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为探究施肥对不同土壤类型成熟期玉米根系特征的影响,本试验沿着中国北方和南方的水热梯度分布,选定位于吉林公主岭(黑土)、河南郑州(潮土)、江西进贤(红壤)三个旱地长期施肥
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为探究施肥对不同土壤类型成熟期玉米根系特征的影响,本试验沿着中国北方和南方的水热梯度分布,选定位于吉林公主岭(黑土)、河南郑州(潮土)、江西进贤(红壤)三个旱地长期施肥定位试验站(自1990年9月成立),每个试验站于2018年选取3个田间施肥处理,分别为:不施肥处理(CK)、氮磷钾肥处理(NPK)、氮磷钾+有机肥处理(MNPK),用环刀法采集土壤浅耕层的成熟期玉米根系样品,对比分析了不同施肥模式下玉米根系形态特征和根生物量,阐明了长期施肥试验下不同施肥处理之间的玉米根系形态和根生物量差异,探讨了不同土壤类型施肥处理不同导致根系差异的原因,旨在为玉米科学合理施肥和不同地域条件下玉米高产栽培措施提供数据支撑和理论依据。研究结果表明:(1)MNPK处理下公主岭黑土区玉米植株的根系长度、表面积、体积和根生物量各指标均显著增加,根平均直径增加效果不显著;NPK处理下成熟期玉米根长、根表面积和根体积高于CK处理,但与CK处理无显著差异。NPK处理下根系平均直径和根生物量均显著高于CK处理;MNPK处理下玉米比根长高于NPK处理,增加了细根(0.05～0.25 mm)比例,施肥处理间差异不显著,皆明显低于CK处理。(2)施肥处理下郑州潮土区玉米植株的根长、根表面积、根体积和根生物量均呈增加趋势,增加了玉米成熟期细根(0.05～0.25 mm)数量,特别是MNPK处理,根长、根表面积和根生物量增加效果显著;MNPK处理增加了根系比根长,但是与CK处理之间差异不显著。NPK处理下根生物量显著高于CK处理,根平均直径(略高)和比根长(略低)较CK处理间无明显差异。(3)施肥处理下进贤红壤区玉米植株的根系长度、表面积和生物量指标均明显提高,特别是MNPK处理,增加效果显著。施肥处理降低了成熟期玉米根系的平均直径,增加了成熟期玉米细根数量,NPK和MNPK处理根平均直径分别降低了14.88%、20.83%,根体积各施肥处理间无明显差异;相比于CK处理,MNPK处理的比根长增加51.64%,而NPK处理比根长降低45.92%,各处理间差异显著。本研究表明三种不同土壤类型在两种不同施肥处理下对根长、根表面积、根体积和根生物量有明显的促进作用,根长、根表面积和根生物量各地区间不同施肥处理均表现为MNPK>NPK>CK,且MNPK增加效果显著。施肥增加了成熟期玉米细根的数量,相同施肥处理下除根系平均直径外,黑土最有利于玉米生长发育,施肥对不同土壤类型表现为黑土>潮土>红壤。可见,施肥对不同土壤类型玉米根系的生长有明显的促进作用,尤其MNPK处理,增加效果显著。
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