河套灌区玉米根系对残膜的响应及根系分布模型

• Published in: 农业工程学报 Vol. 37; no. 21; pp. 143 - 152
• Main Authors: 胡琦, 李仙岳, 史海滨, 陈宁, 张月红, 马红雨
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 内蒙古农业大学水利与土木建筑工程学院,呼和浩特 010018 01.11.2021
• Subjects: 玉米;灌溉;空间分布;农膜残留;根系;相对根长密度;根系分布模型
• ISSN: 1002-6819
• DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2021.21.017

S15%S275; 为明确土壤中不同残膜量对根系生长和分布的影响,该研究于2019—2020年在河套灌区九庄农业综合节水试验站设置了5个农膜残留量水平,分别为CK(0 kg/hm2)、T1(150 kg/hm2)、T2(300 kg/hm2)、T3(450 kg/hm2)和T4(600 kg/hm2),研究不同残膜量对玉米根长密度、不同径级根系分配及根系分布等影响,并引入残膜量,建立了适用于农膜残留农田的根系分布模型.结果表明,根系在水平分布时,侧根区的根系受残膜影响显著(P<0.05),当残膜量为300 kg/hm2(T2)时根长密度出现突降现象,降幅为75.98％;垂直分布时,根系随残膜量增加呈明显下降趋势,特别是在0～30 cm土层,当残膜量达到450 kg/hm2时,根长密度降低50.02％.另外,残膜减小了玉米粗根比例(d>2 mm,d为根系直径),降幅为29.25％;增加了细根比例(d≤2 mm),为4.80％.构建考虑残膜量的相对根长密度(Residual Plastic Film-Normalized Root Length Density,RPF-NRLD)分布模型精度较高,其中决定系数(R2)为0.961,均方根误差(RMSE)为0.282,平均相对误差(MRE)为18.87％.同时考虑不同径级根系的RPF-NRLD分布模型模拟显示,玉米极细根和细根的MRE分别为14.91％和14.96％,粗根的MRE为35.41％.基于RPF-NRLD分布模型进行情景分析显示当农田残膜量控制在0～100 kg/hm2范围内,根系能够维持正常生长,特别是极细根和细根,根长密度未出现大幅下降.该研究对于残膜污染区作物生长的数值模拟研究及残膜回收政策的制定具有科学意义.