3.2.2 夏玉米根长密度分布模型的应用

3.2.2 夏玉米根长密度分布模型的应用

1)估算土壤剖面根长密度分布

不同耕作模式下,任一夏玉米根系取样深度和夏玉米的根系最大下扎深度(二者比值即相对标准化的根系下扎深度x)时,就可根据表3.1的函数关系式得到不同耕作模式下土壤剖面任一土壤层的根长密度值。采用表3.1模拟不同耕作模式下土壤剖面不同深度的根长密度分布,如图3.6所示。

由图3.6可知,各耕作模式下,夏玉米根长密度随土层深度加深锐减,根长密度大于0.8 cm/cm3的密集区主要集中在20 cm以上的土层,BF处理在大于50 cm的土层基本上没有根系分布,CK和BFSM处理根系可延伸到65 cm以下,说明秸秆表覆对提高表层根系效果显著,而SM处理的密集区延伸到40 cm以下的土层,并且在60 cm土层仍有根系分布,下扎深度较大,说明秸秆深埋有效提高深层根长密度,这对作物吸收深层土壤水肥是十分有利的。

图3.6 不同处理根长密度的模拟分布图

2)估算根系分布比例

估算各耕作模式的根长密度分布比例,能清晰确定夏玉米根系主要的分布土层。采用各耕作模式根长密度分布模型(表3.1)估算地表至任一取样深度以上的根长密度及其所占的比例,结果见表3.2。可知,不同耕作模式下夏玉米根系主要分布在上层土壤,占比平均为77.4%,地表至相对标准化的根系下扎深度1/3处分布的根长密度占总根长密度的70.3%~86.4%,其中BF处理占比较其他显著高;除SM处理,地表至相对标准化的根系下扎深度2/3处分布占比高达96.6%,说明常规耕作和秸秆表覆耕作的根系绝大部分分布在相对下扎深度2/3以上土层,而SM处理在相对下扎深度2/3以下土层仍有近10.6%的根系,即深层根系,说明秸秆深埋对提高深层根系效果显著,这与图3.2田间试验实测的结果一致,也为3.3节夏玉米产量及其要素分析提供理论依据。因此,采用相对标准化的根系下扎深度根长密度模型,能明晰不同耕作模式在不同土层根长占比,有利于秸秆深埋还田在农业生产中的应用。

表3.2 估算不同耕作模式下夏玉米的根长分配比例