这种温度，“根”本受不了

一、研究的最新进展

1.植物为了更有效地从土壤中获取养分，根系生长在适应环境的过程中产生了一系列塑性反应。适宜的疏松土壤有利于黄瓜根系的伸长生长，从而有利于养分和水分的吸收。

高垄栽培有利于促进根系的生长，可能给黄瓜根系提供了一种相对疏松的生长环境。

无论是20cm还是40cm高垄栽培均可提高15～25cm处的地温，且随着栽培垄高度的增加地温提高效果明显，但5～10cm处地温则均低于对照，这是因为高垄栽培在加大土体吸热面的同时也增加了热量散热面积。随着根区温度的增加，黄瓜对养分的吸收量会相应增加，从而提高了产量。

因此，高垄栽培促使黄瓜增产的原因可能与根区地温回升增加养分吸收有关（王立革等：起垄高度对设施土壤温度、黄瓜根系生长及产量的影响）。

2.当前育苗增温有较多方式，通过有机肥发酵产生热量对育苗池进行增温。通过试验对比，有机肥供热育苗在苗期生长（株高、茎围）略好于常规漂浮育苗，成苗后烟苗根系较发达，达到壮苗标准，大田生长期间有机肥供热育苗田间长势较好，农艺性状优于常规漂浮育苗。

同时有机肥供热育苗所所使用的有机肥具有低成本、低劳动强度的优势，且发酵后的有机肥，通过回收，可折价销售用于蔬菜、食用菌等用肥（马欣等，烟草漂浮育苗利用有机肥发酵增温实验研究）。

3.活动层季节性冻融对于高寒植物和地下根系分布格局具有深刻的影响，多年冻土表层最先具备适宜根系生长的温度和水分条件，导致高寒草甸根系分布浅层化，生物量大量累积在土壤表层，并随深度增加而减少。

高寒草甸地下平均总根量为3.38kg·m^－2，0～10cm土层根量密度平均为21.41kg·m^－3，约占地下根系总量的63.4%。高寒草甸植物群落具极高的根茎比，活动层长期的低温环境增加了根系的干物质总量和高寒植物总的生物产量。活动层0℃以上积温是根系分布的主要影响因子（岳广阳等，多年冻土区高寒草甸根系分布与活动层温度变化特征的关系）。

二、根系研究情况

1. 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所

地上植被调查采用样线和样方相结合的方法进行，植被群落生物量高峰期完成。4个观测地，每个观测地设置1条样线，在样线上设置10个样方（1m*1m），进行植物群落特征调查，包括植物的种类组成、多度、盖度、高度和生物量等。

地上生物量的测定采用直接收获法，在调查样方内再随机选择6个二级样方（25cm*25cm），将植物地上部分剪取装入样品袋后带回。在每个取过地上生物量的二级样方的中央位置用直径为10cm根钻分层钻取根土样品，每隔10cm垂直分10个层次，用最大60目的筛网在流水中分样冲洗掉土壤，并根据根表面和断面的颜色筛选出各层活根。

2. 石河子大学

试验中分别布置1、2和3条滴灌带，根据每个试验处理小区分水阀门下游的压力表读数，调控分水阀门使压力稳定，得到各处理相应的组合滴头流量为：1.69、3.46和6.33L·h^－1，获得3种土壤湿润区类型。各处理的灌水量及施肥方案完全相同，仅滴水点上的组合滴头流量不同。

棉花根系采用根钻法取样，分别在棉花苗期、蕾期、花铃期和吐絮期取样。各处理取样重复3次，在土层垂直方向上每14cm(钻孔深度)取一层，直至84cm。取出的棉花根样在水中浸泡24h后，用孔径0.5mm筛子捡出棉根，在烘箱65℃下烘干至恒量，再将根系铺在有对照长度的白纸上拍照得到根长，除以各层土样体积，得到根长密度。

3. 山西省农业科学院

试验共设2个处理：20cm垄高和40cm垄高，以平地为对照。黄瓜定植后，在每处理区的2株中间安装5，10，15，20，25cm曲管直角地温计1组（每处理3次重复）。定植后39d，在每处理区选择高度一致且长势健壮的黄瓜秧苗，用铁锹挖出根系（长×宽×深＝20cm×20cm×20cm），用清水冲洗干净后装入塑料袋带回室内，用根系扫描仪扫描。

分析总根长、总表面积、总体积、平均直径以及不同直径根系的长度、体积和表面积。拉秧后，分别在每处理区采用紧实度仪测定土壤硬度（3次重复）。进入采收期，分别称量并记录每次各处理区的黄瓜产量，累加每次产量之和为累计产量。

三、根系研究展望

1.研究高垄栽培对设施蔬菜根系生长、产量和土壤物理性状的影响，为高垄栽培技术应用于设施蔬菜生产提供理论依据，以期完善该技术的相关研究内容。

2.通过研究增温处理的烟苗在株高、茎围、根系等农艺性状指标，分析烟苗在各生长期的状况及栽后效果，并提供数据对比供参考。

3.探讨水热变化的叠加效应对于植物根系分布和格局的影响，揭示植物根系对土壤环境变化的响应特征及其对逆境条件的适应策略，并据此分析温度变化可能对生态系统产生的影响。

四、根系研究方法概述

1.传统根系研究方法

传统的根系研究方法，大多采用挖掘法、钻土芯、网袋法、分根移位法等，将根系分离出来，通过洗根、扫描的方式进行根系信息的收集。传统方法虽然简单易行、直观性强。但是取样后期需要做的工作较多，如洗根等，且在取样过程中，会因为人工、机械等因素导致根系的损失，降低了实际测量的精度和可靠性，使同一生长作物的全程连续观测无法实现，在一定程度上限制了根系研究的进行。

2.根系监测系统的优势

根系原位监测系统，是一种破坏性较小、定点原位野外观察细根生长动态状况的方法。利用微根管方法可以在多个时段对根系进行原位重复观测，克服了仅依靠对根系进行物理取样所带来的诸多缺陷。其最大优点是对根系的观测研究是非破坏性的，在不影响根系生长过程的前提下，长期监测某个根系片断或单个根系生长发育的变化趋势；实时追踪记录同一根系的生长、死亡动态和物候等特征，而且省时、省工、省力。