紫花苜蓿根系主要功能性狀對(duì)分根區(qū)交替灌溉的響應(yīng)

摘要：分根區(qū)交替灌溉是一種具有節(jié)水潛力的灌溉方式，為了揭示紫花苜蓿（Medicago sativa L.）根系對(duì)分根區(qū)交替灌溉的響應(yīng)，在甘肅武威綠洲農(nóng)業(yè)高效用水國(guó)家野外科學(xué)觀測(cè)研究站設(shè)置3種占田間持水量（Field capacity，F(xiàn)C）不同比例的灌水梯度（T1：80%～100%FC，T2：60%～80%FC，T3：40%～60%FC）去開展分根區(qū)交替灌溉與不分根區(qū)灌溉的對(duì)比試驗(yàn)。結(jié)果表明：分根區(qū)交替灌溉在80%～100%FC灌水量時(shí)，根頸直徑小于不分根區(qū)灌溉，60%～80%FC和40%～60%FC灌水量時(shí)，根頸直徑大于不分根區(qū)灌溉。分根區(qū)交替灌溉的根系分支多于不分根區(qū)灌溉，但根平均直徑小于不分根區(qū)灌溉。兩種灌溉方式下紫花苜蓿地上部和地下部的生物量均隨著灌水量梯度的下降而下降。同一灌水梯度下，不分根區(qū)灌溉的地下和地上生物量均高于分根區(qū)交替灌溉。上述結(jié)果說明紫花苜蓿采用分根區(qū)交替灌溉方式對(duì)根系生長(zhǎng)發(fā)育具有重要影響。

關(guān)鍵詞：紫花苜蓿；功能性狀；分根區(qū)交替灌溉

中圖分類號(hào)：S963.22+3.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1007-0435（2023）03-0852-08

Response of the Main Functional Traits of Alfalfa Roots to

Alternate Partial Root-Zone Irrigation

LIU Lin-xu1， WANG Tie-mei1*， ZHANG Ji2， SU De-rong1*

（1. Research Center For Grassland Resources and Ecology， Beijing Forestry University， Beijing 100083， China; 2. National Field Scientific

Observation and Research Station on Efficient Water Use in Oasis Agriculture in Wuwei of Gansu Province， Wuwei， Gansu Province 733099， China）

Abstract：Alternate partial root-zone irrigation is a water-saving potential irrigation approach. In order to reveal the response of alfalfa （Medicago sativa L.） roots to the alternate partial root-zone irrigation，a comparative experiment between the alternate partial root-zone irrigation and the entire root-zone irrigation was carried out in National Field Scientific Observation and Research Station on Efficient Water Use in Oasis Agriculture in Wuwei of Gansu Province，along with the three irrigation water gradients：T1 （180%～100% field capacity （FC）），T2（60%～80% FC），T3（40%～60% FC）. The results showed that when 80%～100% FC irrigation was used by the alternate partial root-zone irrigation approach，the root neck diameter of alfalfa was smaller than that under the entire root-zone irrigation;and when 60%～80% FC and 40%～60% FC irrigation were used，the root neck diameter of alfalfa under the alternate partial root-zone irrigation was larger than that under root-zone irrigation. The number of root branches of alfalfa under the alternate partial root-zone irrigation were more than that under the entire root-zone irrigation，but the average root diameter of alfalfa was smaller than that under the entire root-zone irrigation. The aboveground and belowground biomass of alfalfa decreased with the decrease of irrigation gradients under the both two irrigation approaches. Under the same irrigation gradient，the belowground and aboveground biomass under the entire root-zone irrigation were higher than those under the alternate partial root-zone irrigation. The overall outcome of this study showed that the alternate partial root-zone irrigation approach had an important influence on the root growth and development of alfalfa.

Key words：Medicago sativa L.;Functional Traits;Alternate partial root-zone irrigation

紫花苜蓿（Medicago sativa L.）是一種多年生優(yōu)質(zhì)豆科牧草，蛋白質(zhì)含量豐富，產(chǎn)量高，適口性好，適應(yīng)力強(qiáng)，分布廣，具有極高的飼用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，有“牧草之王”的美稱［1］。紫花苜蓿在我國(guó)的生態(tài)適宜種植區(qū)主要在北方干旱半干旱地區(qū)［2］，特別是新疆的南、北部，甘肅河西走廊，寧夏，內(nèi)蒙古西部等地，這里生產(chǎn)的苜蓿干草不僅產(chǎn)量高，而且品質(zhì)優(yōu)良［3］。但是，由于這些地區(qū)位于干旱半干旱地帶，氣候干燥，降水稀少，水資源短缺成為制約苜蓿種植的關(guān)鍵因素。

水分是保證苜蓿生長(zhǎng)的關(guān)鍵因子，不僅直接影響著產(chǎn)量而且也影響著苜蓿的品質(zhì)［4］。與其他作物相比，一般認(rèn)為紫花苜蓿是高耗水作物［5］，且苜蓿的產(chǎn)量和品質(zhì)對(duì)土壤的水分供應(yīng)比較敏感，較多的降水或足夠的灌溉是提升苜蓿生產(chǎn)力的重要保證［6］。分根區(qū)交替灌溉技術(shù)（Alternate partial root-zone irrigation，APRI）［7］，是一種只對(duì)一部分作物根區(qū)土壤實(shí)施灌溉，而對(duì)另一部分根區(qū)保持干燥，經(jīng)過一段時(shí)間再交替灌溉和干燥的灌溉方式，國(guó)外也稱之為交替根區(qū)干燥技術(shù)［8］。這種技術(shù)的最大特點(diǎn)是節(jié)水、增產(chǎn)［9］，已在番茄（Solanum lycopersicum L.）［10］、葡萄（Vitis vinifera L.）［11］、玉米（Zea mays L.）［12］等作物上進(jìn)行了田間試驗(yàn)與應(yīng)用。在地下滴灌條件下，行播紫花苜蓿實(shí)現(xiàn)分根區(qū)交替灌溉的田間試驗(yàn)已取得重要進(jìn)展［13］。

紫花苜蓿功能性狀的特征體現(xiàn)在植株形態(tài)、生理、生化及物候等多方面［14-15］。紫花苜蓿是一種直根系植物，可以用根頸直徑、總根長(zhǎng)、根表面積、根分支數(shù)、根尖密度、根冠比等形態(tài)參數(shù)以及根系生物量來反映根系的主要功能性狀。當(dāng)根系不同區(qū)域的土壤水分呈現(xiàn)干濕交替變化時(shí)，植物能夠通過自身性狀的適應(yīng)來響應(yīng)這一變化。在分根區(qū)交替灌溉條件下，了解苜蓿根系主要功能性狀對(duì)土壤干濕交替變化的響應(yīng)，有助于揭示分根區(qū)交替灌溉對(duì)紫花苜蓿生長(zhǎng)的作用機(jī)制和節(jié)水機(jī)理。本試驗(yàn)通過測(cè)定試驗(yàn)苜蓿植株根系的主要形態(tài)指標(biāo)，分析在西北干旱氣候條件下不同灌水量對(duì)分根區(qū)交替灌溉紫花苜蓿根系主要功能性狀的影響，以期為西北旱區(qū)紫花苜蓿分根區(qū)交替灌溉的推廣應(yīng)用提供試驗(yàn)依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)在甘肅武威綠洲農(nóng)業(yè)高效用水國(guó)家野外科學(xué)觀測(cè)研究站開展。該試驗(yàn)站位于甘肅省武威市涼州區(qū)（102°55′ E，37°49′ N，海拔1 581 m），屬溫帶干旱荒漠氣候區(qū)，年均日照時(shí)長(zhǎng)在3 000 h以上，年均降雨量為164.4 mm，年均蒸發(fā)量在1 509 mm左右。試驗(yàn)土壤以砂壤土為主，有機(jī)質(zhì)含量為0.85%。0～1.6 m土層的平均土壤容重為1.48 g·cm-3，田間持水量為0.35 cm3·cm-3，永久萎蔫點(diǎn)為0.09 cm3·cm-3。

1.2試驗(yàn)材料與處理

試驗(yàn)品種是紫花苜蓿‘巨能401’（Medicago sativa‘Magna 401’），由克勞沃（北京）生態(tài)科技有限公司提供。

試驗(yàn)設(shè)置了2種灌溉方式：①分根區(qū)交替灌溉（APRI）；②不分根區(qū)灌溉（CK）。

不分根區(qū)灌溉按田間持水量（Field capacity，F(xiàn)C）的比例設(shè)3個(gè)灌水梯度，分別是：高水分處理（T1），灌水量80%FC～100%FC；中度水分處理（T2）60%FC～80%FC；低水分處理（T3）40%FC～60%FC。試驗(yàn)過程中，當(dāng)測(cè)定的桶內(nèi)土壤含水量達(dá)到水分下限時(shí)就灌水。

同一株植株的根系被分隔在隔板兩側(cè)，分根區(qū)灌溉的灌水梯度與不分根區(qū)灌溉的灌水梯度一致，但分根區(qū)灌溉每次灌水只灌溉試驗(yàn)桶隔板的一側(cè)，灌溉量減半，另一側(cè)保持干燥。下次灌溉時(shí)，給上次干燥的一側(cè)灌水，讓上次灌水的一側(cè)干燥，如此循環(huán)交替。灌水按一定周期進(jìn)行交替，本試驗(yàn)根據(jù)初期土壤水分觀測(cè)結(jié)果，確定7天為一個(gè)交替灌溉周期。分根區(qū)交替灌溉試驗(yàn)裝置見圖1，試驗(yàn)設(shè)計(jì)見表1。每個(gè)處理設(shè)9桶作為重復(fù)，同一灌水梯度設(shè)不分根區(qū)灌溉為對(duì)照。

1.3試驗(yàn)方法

試驗(yàn)于2021年5月26日至2021年10月15日進(jìn)行（經(jīng)過兩個(gè)苜蓿生長(zhǎng)期，刈割時(shí)間均在苜蓿初花后期，第一茬刈割時(shí)間為2021年8月14日，第二茬為2021年9月28日）。苜蓿前期育苗在恒溫25℃的玻璃溫室里，在將種子置于穴盤中（基質(zhì)用珍珠巖、蛭石和草炭以1∶1∶3的比例混合均勻），加水萌發(fā)待長(zhǎng)出第二片真葉時(shí)移栽到PVC桶隔板中央（植株移栽時(shí)間為2021年6月9日，正常移栽，不對(duì)根系進(jìn)行處理，讓幼苗自然生長(zhǎng)）。苗期每?jī)商鞚菜?00 mL直到分枝期開始灌水處理。使用土壤剖面水分測(cè)定儀（TDR，SNR0331，Germany）測(cè)定不同深度（0～10 cm，10～20 cm，20～30 cm，30～40 cm）的土壤體積含水量，如測(cè)定的土壤含水量達(dá)到灌水下限，按體積含水量計(jì)算當(dāng)次所需灌溉的水量并進(jìn)行灌溉。試驗(yàn)桶用直徑200 mm的PVC管制成，桶高50 cm，為防止試驗(yàn)桶兩側(cè)根系區(qū)域的土壤水分運(yùn)移，定制了與試驗(yàn)桶內(nèi)壁齊高齊寬的PVC隔板，用玻璃膠將隔板沿試驗(yàn)桶縱向粘合，平分桶內(nèi)部空間，并在隔板上部切割出一個(gè)上6 cm，下3 cm，高6 cm的倒梯形以供植株的移栽。隔板兩側(cè)的桶底各鉆1個(gè)直徑為1 cm的小孔并鋪設(shè)紗網(wǎng)滲濾。隔板兩側(cè)填裝同等重量的種植土。試驗(yàn)桶放置在苜蓿試驗(yàn)小區(qū)內(nèi)，為盡可能減少桶栽的邊界效應(yīng)，將試驗(yàn)桶置于田間開挖的土坑內(nèi)，使桶高與地面持平。為了觀測(cè)桶內(nèi)的土壤含水量，在9個(gè)重復(fù)試驗(yàn)桶中選取3個(gè)，在隔板兩側(cè)預(yù)置測(cè)土壤含水量的土壤剖面水分測(cè)定管（簡(jiǎn)稱Trime管），測(cè)定的土壤含水量用于計(jì)算灌溉量，測(cè)定前先用稱重法校準(zhǔn)Trime管。

1.4觀測(cè)指標(biāo)與測(cè)量方法

根頸直徑：用游標(biāo)卡尺測(cè)量。

地下根系形態(tài)觀測(cè)指標(biāo)：在第二茬刈割后對(duì)PVC試驗(yàn)桶進(jìn)行破壞性取根，將試驗(yàn)桶兩側(cè)切開，取出帶土根系樣品，將帶土根系用0.05 mm的細(xì)篩在流水下洗出凈根系，用吸水紙擦凈水分，將根系樣本放置在高透掃描盤中，用臺(tái)式掃描儀（EPSON Experssion）將苜蓿根系圖像掃描并存入電腦，再用Win RHIZO根系分析系統(tǒng)軟件對(duì)根的圖像進(jìn)行分析，分析出根系長(zhǎng)度、表面積、平均直徑、根尖數(shù)、根分支數(shù)、平均分支角等根系特征參數(shù)，并用式（1）和式（2）［16］計(jì)算根尖密度和分支密度：

RTI=RTLEN（1）

RFI=RFLEN（2）

式中：RTI為根尖密度，即單位長(zhǎng)度根系中根尖的數(shù)量，表征根尖數(shù)沿根長(zhǎng)的分布強(qiáng)度；RFI為根分支密度，即單位長(zhǎng)度根系中分支的數(shù)量，表征根系分支強(qiáng)度；RT為根尖數(shù)；LEN為根系總長(zhǎng)度；RF為根分支數(shù)。

地上和地下部生物量：將地上部所獲植株和地下部所獲根系置于105℃烘箱中烘干1小時(shí)后再用65℃烘干至恒重，得到地上與地下部干重。

1.5數(shù)據(jù)處理

使用Microsoft Excel 2021對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和計(jì)算，使用Origin 2022軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和繪圖，使用IBM SPSS Statistics 24軟件LSD法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析和顯著性檢驗(yàn)。

2結(jié)果與分析

2.1不同灌溉方式對(duì)根頸直徑的影響

分根區(qū)交替灌溉（APRI）與不分根區(qū)灌溉（CK）在紫花苜蓿三個(gè)生育期（分枝期、現(xiàn)蕾期、初花期）及刈割時(shí)測(cè)定的苜蓿根頸直徑變化如圖2所示。可以看出，在灌水量80%～100%FC（T1）條件下，測(cè)量得到的根頸直徑，CK顯著高于APRI（Plt;0.05），其中9月28日刈割時(shí)CK的根頸直徑為19.76 mm，APRI的根頸直徑為17.48 mm，CK比APRI高了3.68 mm；而在60%～80%FC（T2）灌水量下，CK的根頸直徑低于APRI，8月17日差異顯著，差值最大為3.66 mm，刈割時(shí)APRI（17.43 mm）比CK（15.53 mm）高了1.76 mm；在40%～60%FC（T3）低灌水量條件下，APRI的根頸直徑均顯著高于CK（Plt;0.05），刈割時(shí)APRI（15.53 mm）比CK（13.26 mm）高了1.61 mm。APRI和CK的根頸直徑均隨著灌溉時(shí)間的增加而增加，隨著灌溉量的降低而降低，且隨著灌水量的下降，APRI和CK根頸直徑的差值也在減小。

2.2不同灌溉方式對(duì)根長(zhǎng)的影響

如圖3所示：分根區(qū)交替灌溉的苜蓿根系分支較不分根區(qū)灌溉的多，根平均直徑較不分根區(qū)灌溉的小。

紫花苜蓿的根長(zhǎng)是反映植物對(duì)土壤環(huán)境適應(yīng)程度的重要指標(biāo)之一，三個(gè)灌水量梯度對(duì)根長(zhǎng)的影響見圖4。在80%～100%FC和60%～80%FC的灌水量下，CK的根長(zhǎng)顯著高于APRI（Plt;0.05），差值分別為535.17 cm和714.59 cm，且T2灌水量下的CK根長(zhǎng)顯著高于T1和T3灌水量下的CK（Plt;0.05），T1和T3下的CK無顯著差異。T3灌水量下APRI的根長(zhǎng)最長(zhǎng)（1 225 cm），不僅顯著高于CK（Plt;0.05），也顯著高于T1和T2灌水量下的APRI（Plt;0.05），APRI在T1和T2灌溉量下無顯著差異，APRI的根長(zhǎng)長(zhǎng)度隨著灌水量的下降而上升。

2.3不同灌溉方式對(duì)分支數(shù)和根平均直徑的影響

與自然生長(zhǎng)條件下紫花苜蓿生長(zhǎng)出一條明顯主根不同的是分根區(qū)交替灌溉下的試驗(yàn)材料分化出明顯的多條根系分支，且根系分支生長(zhǎng)均勻，從外形上無法準(zhǔn)確判斷哪一條是主根。圖5表示3種灌溉梯度下的APRI和CK均有顯著差異。在APRI下，T3（16 條）的分支數(shù)顯著多于T1（14 條）和T2（11 條）（Plt;0.05）。CK中，T1，T2都為12 條，T3略高，為14 條。

根平均直徑的粗細(xì)也是衡量植株吸收水分和養(yǎng)分能力的重要指標(biāo)，如圖6所示，APRI的根平均直徑隨灌溉量的增大而增大，T1顯著高于T2和T3（Plt;0.05），差值分別為0.52 cm和0.75 cm。CK的根平均直徑在T1時(shí)最大，T2最小，分別為1 cm和0.55 cm。在T3時(shí)，APRI和CK的差值最大，為0.32 cm。

2.4不同灌溉方式對(duì)根表面積的影響

根的表面積越大，與土壤的接觸面積就越大，也更容易獲取地下資源。根表面積變化如圖7所示，APRI與CK的根表面積均隨灌溉量的升高而增高。CK整體均顯著高于APRI（Plt;0.05），灌溉量為T3時(shí)，APRI和CK的差值最大，為391.34 cm2。

2.5不同灌溉方式對(duì)分支密度與根尖密度的影響

分支密度反映的是根系分支強(qiáng)度，如圖8所示，APRI和CK的分支密度從高到低排序均為T1gt;T3gt;T2，APRI在灌溉量為T1時(shí)與CK間的差值最大，為3.93 個(gè)·m-1，同時(shí)也顯著高于T2和T3（Plt;0.05），最高值是6.55 個(gè)·m-1。

根尖密度反映的是根尖數(shù)沿根長(zhǎng)的分布強(qiáng)度，如圖9所示，灌水量為T3時(shí)，APRI最高，為75.15 個(gè)·m-1，顯著高于T1和T2（Plt;0.05）。CK的根尖密度隨著灌溉量的降低而顯著升高，T3時(shí)最高，為126.66 個(gè)·m-1（Plt;0.05）。

2.6不同灌溉方式對(duì)地上、地下生物量的影響

對(duì)試驗(yàn)后期的材料進(jìn)行處理得到地上地下部的干重?cái)?shù)據(jù)，如圖10所示。可知APRI和CK的地上地下部干重均隨著灌溉梯度的增加而增加。地上部干重中CK整體干重顯著高于APRI，差值最大的是T3組，為3.81 g；地下部干重中CK的整體干重也顯著高于APRI，差值最大的是T1組，為9.97 g。無論地上部還是地下部的材料干重，CK均顯著高于APRI（Plt;0.05）。

3討論

3.1分根區(qū)交替灌溉對(duì)紫花苜蓿根頸直徑和生物量的影響

在植物的生長(zhǎng)發(fā)育過程中，水分是影響其生長(zhǎng)的重要因子。而分根區(qū)交替灌溉的本質(zhì)是非充分灌溉［17］，也就是虧缺灌溉，傳統(tǒng)的虧缺灌溉是不同生育期灌水量的虧缺，而分根區(qū)交替灌溉是根區(qū)左右空間上水分的虧缺。紫花苜蓿在最適條件下生長(zhǎng)狀態(tài)最佳，過度或虧缺灌溉均影響植株生長(zhǎng)［18］，紫花苜蓿的根頸直徑在分根區(qū)交替灌溉和對(duì)照中均隨灌溉量的升高而增大。充分的供水量會(huì)促進(jìn)苜蓿根頸的生長(zhǎng)，而在較低的灌溉量下苜蓿會(huì)因?yàn)樗值娜笔?duì)根頸生長(zhǎng)的抑制作用加大，抑制生長(zhǎng)，這與陳艷等［19］的研究結(jié)果相似。馬琦等［20］的研究結(jié)果也表明，受到干旱脅迫后，紫花苜蓿干草產(chǎn)量明顯下降，并隨脅迫程度增強(qiáng)而降幅增大。且根重在不同品種、不同生育時(shí)期也都隨干旱脅迫程度的增加而下降［21］。本試驗(yàn)中在分根交替灌溉方式下，地上部和地下部干重均隨灌溉量的下降而下降，對(duì)照組生物量高于分根區(qū)交替灌溉組，說明在分根區(qū)交替灌溉條件下，進(jìn)一步減少灌水量會(huì)加劇苜蓿水分脅迫，進(jìn)而影響生物量。

3.2分根區(qū)交替灌溉對(duì)紫花苜蓿根系形態(tài)指標(biāo)的影響

研究表明植物根系可根據(jù)土壤水分狀況做出適應(yīng)性反應(yīng)，并成為調(diào)控植物高效用水的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一［22］。干旱脅迫下，植物通過改變根系形態(tài)以適應(yīng)逆境，這與植物本身的避逆性有關(guān)，其機(jī)制與干旱脅迫導(dǎo)致根系可塑性變化不斷去適應(yīng)環(huán)境的改變有關(guān)［23］。李文嬈等［24］對(duì)紫花苜蓿的研究發(fā)現(xiàn)，紫花苜蓿根系形態(tài)特征在受到長(zhǎng)期且持續(xù)的干旱脅迫下會(huì)發(fā)生改變。一方面，水分虧缺使得紫花苜蓿的主根生長(zhǎng)受抑制卻刺激了側(cè)根的生長(zhǎng)且根系總長(zhǎng)度增加，并隨著虧缺程度的加劇受影響程度加大；另一方面，水分虧缺還導(dǎo)致苜蓿根系表面積和直徑大于等于1 mm側(cè)根數(shù)目的顯著增加，且主根變細(xì)、根系生物量下降。更有研究指出，植物根系的縱向分布與所受到的干旱脅迫程度相關(guān)［25］。水分虧缺條件下，紫花苜蓿將有限的、逐漸減少的光合產(chǎn)物更大比例的分配給新生的根，通過促進(jìn)根系的增長(zhǎng)與變細(xì)，擴(kuò)大與土壤的接觸面積，不僅加大了水分的吸收范圍還能增強(qiáng)對(duì)深層土壤水分的利用，紫花苜蓿通過這個(gè)辦法來減小水分消耗、避免和忍耐干旱［26］。根系吸水的重要部位在根尖，水分虧缺會(huì)降低苜蓿根系的根尖數(shù)，從而影響根系吸水［27］。

本試驗(yàn)中受到干旱脅迫的試驗(yàn)材料在分根區(qū)隔板的作用下由一條主根分化為多條分支根，分支根數(shù)目增加且根直徑變細(xì)，在有限的土壤環(huán)境中占據(jù)更多的分布空間吸取所需的水分和養(yǎng)分。一般來說，植物根系表面積的變化應(yīng)與根長(zhǎng)變化呈正相關(guān)關(guān)系，根表面積隨根長(zhǎng)增長(zhǎng)而增大［28］，而本試驗(yàn)結(jié)果中根表面積隨根長(zhǎng)增長(zhǎng)而減小。分根區(qū)交替灌溉的根平均直徑隨灌溉量的增大而增大，這與根長(zhǎng)變化中隨著灌溉量增加而降低的根長(zhǎng)走勢(shì)呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，即根長(zhǎng)增大根平均直徑減小，根表面積隨根平均直徑增加而增加，根平均直徑與根長(zhǎng)變化相反，則根表面積也隨根長(zhǎng)增長(zhǎng)而減小，隨灌水量上升而上升。根尖是根系吸水的重要部位，為更好吸取土壤中水分，虧缺灌溉下苜蓿根尖數(shù)密度加大，水分適宜狀態(tài)下分支密度減小。據(jù)張翠梅等［29］研究結(jié)果可知，根長(zhǎng)越長(zhǎng)，根表面積越大。但在分根區(qū)交替灌溉條件下，根長(zhǎng)越長(zhǎng)，根平均直徑越小，根表面積也越小。

分根區(qū)交替灌溉在盆栽實(shí)驗(yàn)中與不分根區(qū)灌溉相比節(jié)約了用水，但地上地下部干物質(zhì)含量低于不分根區(qū)灌溉，在實(shí)際生產(chǎn)與應(yīng)用中是否節(jié)水、增產(chǎn)還需要進(jìn)一步在大田中進(jìn)行試驗(yàn)與驗(yàn)證。苜蓿作為多年生、多次刈割作物，分根區(qū)灌溉在實(shí)踐中應(yīng)用時(shí)可設(shè)置多行播種，交替鋪設(shè)灌溉管道的方式進(jìn)行灌溉，大田灌溉實(shí)驗(yàn)若可成功節(jié)水且推廣將對(duì)干旱區(qū)半干旱區(qū)紫花苜蓿的水資源節(jié)約利用產(chǎn)生有利影響，降低經(jīng)濟(jì)成本。

4結(jié)論

紫花苜蓿根系主要功能性狀對(duì)分根區(qū)交替和不分根區(qū)兩種灌溉方式做出了不同的響應(yīng)，高灌水量時(shí)，分根區(qū)交替灌溉的根頸直徑小于不分根區(qū)灌溉，在中、低灌水量時(shí)，分根區(qū)交替灌溉的根頸直徑大于不分根區(qū)灌溉。在兩種灌溉方式的同一梯度灌水處理下，分根區(qū)交替灌溉比不分根區(qū)灌溉節(jié)水，不分根區(qū)灌溉的地下生物量和地上生物量高于分根區(qū)交替灌溉。分根區(qū)交替灌溉的根系較細(xì)分支較多，不分根區(qū)灌溉的根系較粗，分支較少，主根發(fā)育明顯。分根區(qū)交替灌溉在低灌水量時(shí)，根長(zhǎng)、分支數(shù)均大于高灌水量處理，根平均直徑則相反，低灌水量時(shí)根平均直徑減小。

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（責(zé)任編輯閔芝智）