CHARACTERIZING ROOT GROWTH AND SPATIAL DISTRIBUTION IN COTTON
棉花根系生长和空间分布特征

结合田间根钻取样和图像扫描分析方法,研究了不同棉花品种根系的长度、直径和表面积动态及0～100cm深和0～40cm宽土壤范围内的空间分布特征.该方法与常规直尺测量结果相比相关系数R2达到0.899(n=1318),显示了较好的可靠性.研究结果表明,棉花平均根长密度(RLD)在花铃期为1.21～1.27mm·cm-3,吐絮后降至1.04～1.12 mm·cm-3,收花时为0.76 mm·cm-3.棉花根平均直径在不同基因型间存在显著差异,抗虫杂交棉的根直径最粗,平均为0.52 mm;早熟类型品种根直径较细,平均为0.36 mm.在土壤深度上根直径的差异不显著,但距棉行距离越远,根的平均直径越小.在明确根系长度和直径动态规律的基础上,提出了根表面积指数(RAI)的概念,与地上部叶面积指数具有相似的含义和生物学意义,且呈较好的指数相关关系(R2=0.779).RAI在生理发育时间(PDT)小于等于40前,其增长动态符合LOGISTIC生长规律(R2=0.849),在PDT大于40后,呈线性递减趋势(R2=0.570～0.895),且杂交抗虫棉的RAI在全生育期内均明显高于其它类型品种,而早熟类型品种相对略低.RAI空间分布特征表现为,开花前在浅根层内(0～30 cm)分布最多,花铃期以中层根系(40～60cm)为主,吐絮后主要以深层(70～100 cm)和距棉行较远的行间较多.研究结果为制定合理的施肥、灌溉措施提供了理论依据,并量化了棉花根系的时空变化,为进一步提高生长发育模拟模型的精度奠定了基础.