不同根区肥域钾对棉花根系特性及钾吸收效率的影响

Potassium (K) placement is an important measure to improve potash use efficiency, the K placement in root-zone fertilizer site and K+ concentration affect on the root growth and distribution and K uptake efficiency. Therefore, it is essential to study on the K diffusion process and distance and the effects of K placement and K+ concentration on the root characters and K uptake efficiency. In this project, through box planted cultivation and field plot trial, we will use root growth monitoring system for situ observation, paraffin–microscope, Three-dimensional space fertilization and sampling and so on, study the K diffusion process and distance in root-zone fertilizer site, root morphology, root activity, root anatomical structures, K uptake efficiency and recovery of potash and so on, clarify the rule of diffusion of K from fertilizer site to rhizosphere, reveal the mechanisms of the effects of root-zone fertilizer site and K+ concentration on root growth and K uptake efficiency from mechanism level. The results have an important scientific significance for knowing the interaction principles of fertilizer-root-crop and completing the theory of potash efficient use of technology for cotton.

钾肥的施用位置是提高钾肥利用率的一项重要措施，其在根区肥域的位置和浓度影响着根系的生长分布及根系对钾的吸收效率。因此，研究根区肥域钾素的扩散过程和迁移距离及钾位置和浓度对根系特性和钾吸收效率的影响十分必要。本项目通过框栽试验和大田试验，采用根系生长监测系统原位观测、石蜡切片-显微镜观测、立体空间施肥和取样等方法，研究根区肥域内钾素的扩散过程和空间迁移距离、根系形态、根活力、根解剖结构、钾吸收效率和钾肥利用率等，阐明根区肥域钾由肥际到根际的扩散规律，从机理层面揭示棉花根系生长和钾吸收效率受根区肥域位置和浓度的影响机制。研究结果对于认识肥-根-作物三者相互作用原理，完善棉花钾肥高效利用技术理论，具有重要的科学意义。

钾肥的施用位置是提高钾肥利用率的一项重要措施，其在根区肥域的位置和浓度影响着根系的生长分布及根系对钾的吸收效率。因此，研究根区肥域钾素的迁移距离及钾位置和浓度对根系特性和钾吸收效率的影响十分必要。本项目通过框栽试验和大田试验，采用根系生长监测系统原位观测、石蜡切片-显微镜观测、立体空间施肥和取样等方法，研究根区肥域内钾素的空间迁移距离、根系形态、根活力、根解剖结构、钾吸收效率和钾肥利用率等，阐明根区肥域钾由肥际到根际的扩散规律，从机理层面揭示棉花根系生长和钾吸收效率受根区肥域位置和浓度的影响机制。取得的创新性成果如下：1. 横向施钾距离同为10cm和20cm时，棉花根系生长性状和解剖结构基本随着施肥深度的增加而递减，钾肥距主根横向10-20cm、纵向5-10cm有利于根系的生长。2.根区肥域钾（水溶性钾和速效钾）从肥际到根际的横向迁移和纵向迁移距离均为10-15cm。3.钾肥施在距离棉花主根横向距离和纵向距离均为10-20cm时，棉花的产量、钾吸收效率和钾肥利用效率均能得到提高。4.钾肥深施和撒施相比，能有效促进根系的生长，提高棉花的产量、钾吸收效率和钾肥利用率。研究结果为棉花高效施钾技术提供了技术参数。