植物根和根际的研究方法.doc

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1、第六章根和根际的植物营养研究根系研究的基本方法和根际研究的几种方法的原理、原则具体步骤各种方法的优缺点。根系几根系的研究方法根系的概念：根系是作为固定植物体，摄取、运输和贮存营养物质，以及合成一系列有机化合物（从主要的贮藏产物和可溶性代谢物到生长调节物质）的器官，是植物的地下生长部分。根系的研究具有重要意义，主要与以下问题密切相关：植物的生态适应性，水分和养分资源的获得，土壤微生物，资源的分配与菌根的作用，植物间的相互作用，土壤结构的形成，固定和铆固作用，根的产物（根分泌物、根际碳的积累），根系生物学方面等。植物的根系有直根系和须根系1）直根系植物的根系由一明显的主根(由胚根形成)和各级

2、侧根组成。大部分双子叶植物都具有直根系,如陆地棉(GossypiumhiasutumL.)、大豆(Glycinemax(L.)Merr.)等。大多乔林,灌木以及某些草本植物，例如雪松、石榴、蚕豆、蒲公英、蒲公英,甜菜,胡萝卜,萝卜等植物的根系是直根系.直根系的特点是主根明显,从主根上生出侧根,主次分明。从外观上，主根发育强盛，在粗度与长度方面极易与侧根区别。2）须根系植物的须根系由许多粗细详尽的不定根(由胚轴和下部的境界所产生的根)组成。在根系中不能明显地区分出主根(这是由于胚根形成主根生长一段时间后,停止生长或生长缓慢造成的)。大部分单子叶植物都为须根系。如高粱(Sorghumvulg

3、arePers.)、香附子(CyperusrotundusL.)等。禾本科植物如稻、麦、各种杂草、苜蓿以及葱、蒜、百合、玉米、水仙等的根系都是须根系.须根系的特点是种子萌发时所发生的主根很早退化,而由茎基部长出丛生须状的根,这些根不是来自老根,而是来自茎的基部,是后来产生的,称为不定根(adventitiousroots）。几种常用的根系研究方法对植物根系的研究比对植物地上部分的研究要困难得多。因为植物根系生长在土壤和其他介质之中，使得对根系的观察和取样的难度大大高于植物地上部，往往是相当费时而且费力。但是，研究根系在不同土壤、不同生态条件下发育和分布的规律对根系生理、生态研究至关重要，

4、尤其是在应用生物学领域内，如农业、园艺以及森林等研究中。在现有基础上对根系研究进行唯一的分类（不包括根系生理学的研究方法）是不可能的，因为许多方法虽具有相似的特征，但原理不同。所以对其进行的分类常常因人而异。最简单的分类法可以是旧或新，直接的或间接的，田间法或容器法等等。也有按照具体方法进行分类的，如原状土法、玻璃管法等。对适宜方法的选择将取决于研究目的，因为没有任何一种方法能够回答所有的问题，常常是需要明智地选择多种方法同时应用。人们在采用一种方法时也经常对原有方法加以改进或创造出更好的方法来。通常是方法越精确，越费时费力。因此，实验者也必须根据自己的实际情况加以选择。下面介绍的是几种

5、具体的方法，有关根的一些参数，如根长、根密度、根重等的测定也将进行分别介绍。（一）钉板法　　钉板法被许多根系研究学家普遍采用，它把对根的图像描述和定量测量结合起来。这种方法在野外，利用一块特制的钉板，可以把原状土及其中代表性的根系样本采集上来。当用浸泡或冲洗的方法去除土壤后，板上装置的针或铁钉可以把根系保持在其自然位置上。然后，就可以对清洗后的根系进行研究、摄影或绘图，整个或分部位进行测量。小型的整段标本可利用简单工具采集，大型的整段标本则必须借助于动力机械操作。1.钉板的制作木板的规格和钉的长度一般视所取根系样本的大小，也取决于研究的目的、设备条件和人力。采集小型整段标本的木板可采用5

6、0cm*50cm，钉长5cm，对于较大的样本，规格可以增大到木板60cm*100cm，钉长20cm。选择好适当规格的木板后，将木板钻孔，孔径略小于所用钉的直径。钻孔的行距和列距对于成熟作物来说以5cm较适宜，对于苗期根系研究的小型钉板（20cm*30cm）则为2cm。然后，在每个钻孔，把u型弯钉或金属丝压进去，用另一块薄板（1cm）从后面与厚板合起来，以固定钉入的钉子。一般认为5cm的孔距在许多情况下较为适宜。如孔距太近，当遇到硬土层的情况时，清洗根系比较麻烦；而当孔距太大，会导致许多根离开了它们的原位，再摄影或所绘的图像不能十分逼真。当然，对于苗期植物或坚硬的树木根系，孔距可以适当相应

7、地缩小或扩大。钉板可以漆成黑色，这样可以为拍摄根系提供具有反差的背景，钉子也可以上漆以防止根系被锈污染。用黑色塑料压入钉板能够取代上漆，这种途径还有一个优越性，即清洗完根系后，可以连同塑料膜把整个根系从板上取下来。进一步的改进方法是在钉板上复上一层尼龙网或金属布，那么在洗根的过程中可以把尼龙网或金属布适当提起来，使水或能从网下漏掉，借此可以把泥土摩擦降低到最低限度。2取样在野外，首先按土壤整段标本取样方法，通常需要挖掘至少是1m见方