科研之友
微信
新浪微博
Facebook
分享链接
摘要
为研究大豆根系在西南山区坡耕地水土保持中的价值,本文在大豆的3个主要生育期(开花期、始粒期和鼓粒期)采集根系和根土复合体样本,采用WinRHIZO (Pro.2019)根系分析系统测定并计算了根系的几何形态特征、分形特征和拓扑结构,用无侧限压缩试验测定了根土复合体的力学特性,分析大豆根系在不同生育期的构型特征及其对土体力学特性的影响。结果表明:1)大豆根系的分形维数在鼓粒期最小,分形丰度在开花期最小,但两者均在始粒期最大; 2)拓扑指数随生育期先减小后增大,在始粒期最接近0.5,且平均连接长度最小,根系趋向于叉状分支模式,此时根系分支状态最为复杂; 3)大豆根系的分形特征、拓扑特征与根长等主要形态特征参数有极显著相关关系(P<0.01); 4)大豆根系能显著增强土体强度,其根土复合体的无侧限抗压强度表现为始粒期(41.44 kPa)>鼓粒期(37.95 kPa)>开花期(29.29 kPa),分形维数和分形丰度与土体的力学特性呈显著正相关关系(P<0.01)。综上,大豆根系分形维数和丰度越大、拓扑指数越小时,根土复合体的无侧限抗压强度越大,其根系固土效应越显著;农作物根系分形特征和拓扑特征不仅可用于表达根系在土体中的分支状态、空间分布和拓展模式,也可作为评价农作物根系固土效应的主要参数。在山区坡耕地的农作物配置中,应注重培育分支复杂、根系发达的大豆品种以防治水土流失。
- 单位
