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《西北农林科技大学》 2015年
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牧草根系形态特征及土壤水分对修剪高度的响应研究

张雪  
【摘要】:针对半干旱区林下牧草与林木生长竞争土壤水分的问题,本研究选用早熟禾(PoapratensisL.)、白三叶(Trifoliumrepens)、毛苕子(Viciavillosa Roth)作为研究对象,采用室内和野外实测数据结合对牧草修剪控制在3 cm、6 cm和9 cm高度,不修剪作为对照,观测分析了牧草修剪高度与根系基本形态特征的关系,确定了不同草种适宜的修剪高度,评价修剪对牧草根系吸水及土壤水分利用有直接的影响,为降低林下牧草耗水强度探索牧草根系调控新途径。研究得出如下主要结论:(1)室内试验证明修剪可以降低牧草根深、根长及根表面积;留茬越低,根深、根长及根表面积越小。野外试验表明,最大根深顺序为早熟禾毛苕子白三叶;在同等修剪高度情况下,室内白三叶根深小于野外根深,室内根深是野外的48.7%;与白三叶相反,早熟禾和毛苕子野外根深较室内均浅。(2)野外早熟禾修剪留茬越低根长密度越大,在同等高度处理下,野外早熟禾根长密度大于室内。白三叶、毛苕子在野外和室内根长密度变化规律一致,白三叶修剪6 cm根长密度大于同品种其它高度,毛苕子修剪6 cm根长密度小于同品种其它高度。野外早熟禾和毛苕子平均根径均小于室内,而白三叶相反;室内白三叶不同修剪高度根径无明显差异,但野外留茬越高根径差异越明显(P0.01)。(3)不同根径的根长、根表面积、根长密度分配比例存在差异。供试草根长分配比例均在根径≤0.5 mm时表现最高;根系表面积随修剪天数的递增而增加,随根径的增粗根表面积呈现先升高后降低的“抛物线”型趋势,最高峰在根径0.2-0.5 mm区间;草种间不同根径的根长密度存在差异,早熟禾0.0-0.2 mm根径区间根长密度分配比例最大,毛苕子0.2-0.5 mm根径区间根长密度分配比例最大;白三叶室内和野外根长密度有差异,野外白三叶在根径0-0.2 mm区间根长密度最大,室内在根径0.2-0.5 mm区间根长密度最大。(4)早熟禾根系分布在40 cm以上土壤,修剪3 cm、6 cm、9 cm和CK在0-40 cm土层根长密度分别为2.17、3.52、2.80、3.83 m/m3,平均土壤含水量分别为13.06%、12.61%、11.98%、11.56%;白三叶根系分布在70 cm以上土壤,根系集中分布在0-40 cm土层,该剖面根长密度顺序为:6 cm3 cm9 cmCK,平均土壤含水量顺序为:3 cm9cm6 cmCK;毛苕子吸水根系分布在0-60 cm土层,根长密度顺序为:3 cm6 cm9cmCK,平均土壤含水量顺序为:6 cm9 cm3 cmCK。整个观测土层,平均土壤含水量分别为早熟禾13.18%,白三叶10.09%,毛苕子11.98%。(5)整个试验期三种牧草蒸散耗水均在7月份最大,10月份最小,季节内各修剪处理存在差异。早熟禾修剪越低蒸散量越少,修剪3 cm、6 cm、9 cm累计蒸散量分别为230.29 mm、239.29 mm、248.47 mm,均较CK小;白三叶修剪越低蒸散量越少;毛苕子累计蒸散量顺序为:6 cm3 cm9 cmCK。修剪相对于不修剪可降低水分消耗,供试牧草土壤水分消耗量顺序为:白三叶毛苕子早熟禾。综上所述,建议在林下早熟禾修剪3 cm高度、毛苕子修剪高度6 cm,白三叶不建议作为半干旱区林下植草的选择。
【学位授予单位】:西北农林科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:S54

【参考文献】
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