土壤硬度對(duì)植物根的影響,文中會(huì)總結(jié)為兩點(diǎn)來(lái)介紹,以下為詳細(xì)內(nèi)容。
1.根生長(zhǎng)及伸長(zhǎng)速度減慢:土壤硬度對(duì)根生長(zhǎng)的影響的研究結(jié)果較為一致,即在緊實(shí)土壤中根系生長(zhǎng)速度減慢,而土壤硬度大小的變化過(guò)程則是可以直接使用土壤硬度計(jì)進(jìn)行測(cè)定分析。據(jù)報(bào)道,當(dāng)土壤容重達(dá)1.4 g·cm-3時(shí),豌豆根的生長(zhǎng)速度僅為生長(zhǎng)在0.85 g·cm-3中的65%。
Bengough 等報(bào)道,增加豌豆根的阻力,根產(chǎn)生脅迫反應(yīng), 30 min內(nèi)根伸長(zhǎng)速度減小50%,當(dāng)壓力解除后,生長(zhǎng)速度有輕微增加。Rosolem等報(bào)道,當(dāng)土壤強(qiáng)度達(dá)2.5 MPa時(shí),根的生長(zhǎng)*被抑制。機(jī)械阻力使根伸長(zhǎng)速度減慢主要原因有二:一是分生組織細(xì)胞分裂速度減慢;二是細(xì)胞長(zhǎng)度縮短(不是體積減?。assioura認(rèn)為土壤機(jī)械阻力引發(fā)根部產(chǎn)生激素,調(diào)節(jié)了根部伸長(zhǎng)速度也是原因之一。
2.根形態(tài)發(fā)生改變:生長(zhǎng)在緊實(shí)土壤中的根變短變粗。Bengough等報(bào)道,豌豆根在距根尖2 mm處迅速增大,然后直徑保持不變,直到距根尖10 mm處再增粗。Atwell認(rèn)為這是由于細(xì)胞直徑增大而長(zhǎng)度略為減小造成的。
Bengough等對(duì)細(xì)胞體積增大提出兩種假想:(1)細(xì)胞切向壁松弛而軸向壁緊密促使細(xì)胞徑向膨脹;(2)由于軸向阻力的影響,根尖細(xì)胞的膨壓增加到足以克服徑向屈服閾值和外界壓力之和。
根直徑變粗的可能生理意義是其更能抵御彎曲和增加克服軸向阻力的能力。
De Freitas等報(bào)道,生長(zhǎng)在緊實(shí)土壤中的玉米的根,其側(cè)根發(fā)生形式也發(fā)生變化。這些形態(tài)變化包括直徑變粗,小側(cè)根和根毛數(shù)增加以及改變方向等。這是由于緊實(shí)土壤中大孔隙的短缺與孔隙的不連續(xù),致使根不得不改變其形態(tài)或結(jié)構(gòu)來(lái)穿過(guò)硬土層的結(jié)果。