西藏青稞根系相关研究进展概述

秦基伟 彭君 杨素涛

关键词根系;西藏;青稞;概述

作物根系是土壤环境变化的感受器，也是适应环境变化的重要器官。根系是作物吸收和运输水分和养分的重要器官，也是氨基酸、激素等微量活性物质合成与转化的重要器官，是土壤资源的直接利用者和产量的重要贡献者。作物正常生长发育是地上部光合作用与地下部根群水分、养分吸收相统一的系统过程，根系的生长发育状况直接影响作物的生长和产量的形成。加强根系研究，充分认识根系发育、根群分布、生长动态，对科学理解作物生产、提高作物产量有极为重要的参考价值。

1国内外根系研究的主要方法

对根系研究最早的方法是简单的挖掘法（18世纪），即掘出作物根系进行形态学观测。随后容器法被采用，最早的容器法是在玻璃板后观察根系的生长（19世纪）。1892年，科学家应用金属笼套进土壤整段标本进行）中洗后观察根系，经发展成为经典的针板法。20世纪初，美国科学家将挖掘法进行系统解释，成为经典挖掘法。之后示踪法、剖面法、人工根系研究室等方法相继问世。随着国内外研究技术与设备的更新，基于计算机视觉技术、机电一体化和计算机图像处理技术的发明与应用，各类地下根系成像与分析仪器设备、根系扫描与自动分析设备也逐渐问世，人们对不同生态条件下的作物根系生长动态与建成分布规律、根系与地上部分关系、逆境胁迫对根系的影响、不同基因型作物根系特点、水肥措施对根系生理生态效应及高产作物根系特征等的研究有了很大进步，根系特征甚至成为抗逆性强、高产作物筛选的一部分特征。

对作物根系的研究重点集中在外界因子（水、肥、微量元素、微生物、空气等）对根系生长特性及构型的影响、根系呼吸、根系生态学、力学方面及基因型与根系性状的关系、根系特性与产量等方面。目前相关的研究很多，韩文星等研究了菌肥与不同化肥组合对燕麦根系性状的影响;霍治军等研究了不同类型冬小麦的根系特征及其与产量的关系;段国辉等对不同基因型冬小麦根系生长及产量关系做了分析研究;于海涛等研究了功能基因对小麦苗期在不同施磷水平下根系性状的影响：张子义等研究了氦素缺乏条件下燕麦根轴细胞的程序性死亡过程，初步说明了缺氮对根系的影响机理;陈磊等对在对不同磷供应水平下小麦根系形态及根际过程的变化特征进行了系统研究：康利允等分別对不同水分条件及磷肥施用探讨了作物根系的生长分布的影响。国内外对作物根系研究已经从形态学深入到分子基因层面，形成了成熟的研究体系。

2青稞在西藏的特殊意义

青稞在西藏具有极其重要的意义，在藏区国民经济的发展中居于极为重要的地位。首先，青稞是藏族人民粮食的主要来源;其次，青稞秸秆为农区牲畜越冬提供饲料口粮：最后，青稞还是青藏高原农区与牧区主要的传统的易货交易商品。青稞是西藏播种面积最大的麦类作物，常年占西藏耕地总面积的60%以上。随着青稞新品种的出现，尤其是藏青2000、藏青320、喜马拉雅22号等品种的出现及科技人员的不懈努力，青稞高产栽培技术一再更新，已实现了青稞年产百万吨的目标，对保障西藏粮食安全有重要意义。

3青稞根系主要研究进展

目前，对青稞生产的研究有很多，包括新品种培育、高产栽培、基因测序、水肥控制等方面，从宏观层面到分子层面不一而足。然而，涉及青稞根系的研究却始终未能成为科技人员关注的重点。从目前文献检索结果来看，西藏自治区在青稞根系研究上基本处于空白。李玉庆等研究了水分胁迫与氮素流失胁迫下青稞根系的吸水模型，提出了青稞根系吸水计算方法;何永涛等研究了在西藏粮草复种模式中有机无机复合肥的应用对青稞根系生物量的影响，研究证明有机无机复合肥可增加冬青稞的根系生物量，尤其是10～20cm土壤中的根系生物量，进而提高冬青稞从土壤中吸收养分的途径，为增加冬青稞产量提供了基础，还有助于保护土壤肥力：田侠等研究了干旱胁迫下土壤改良剂对青稞幼苗根系形态与生理特征的影响，研究发现腐殖酸钾能更好地提高青稞幼苗根的平均直径、表面积、投影面积、体积、分支数及根冠比和根系活力，促进幼苗在干旱胁迫环境下的生长;付刚等””研究了在增温条件下青稞根系生长情况，发现适当增温能增加青稞根系生物量、碳氮含量及碳氮比：阂康等研究了青稞根系特征与抗倒伏能力的关系，提出了播种深度不够与根系浅导致易出现根倒伏的观点，并提出加强根系研究对青稞抗倒伏研究有重要意义;杨敬军等研究了匙叶翼首草种子浸提液对青稞种子萌发及幼苗根系活性的影响，研究得出12h、24h浸提液对青稞种子幼苗根生长有促进作用，24h浸提液促进作用明显，根长、须根数有显著增加，根系活力增加明显，过长时间的浸提液会抑制根的生长，导致根系活力降低：姚晓华等研究了聚乙二醇（PEG）处理对青稞种子萌发和幼苗生理特性（包括根长）的影响，得出“适当低浓度处理可以增加青稞种子的发芽率、生根率和幼苗根长，从而增加青稞抗旱性能”的结论：张洪程的研究中认为春青稞秋播能使青稞生育期延长、发育充分，根系也会相对发达，单株成穗多、穗子大、千粒重增加。

然而，在已有的相关研究中，均未系统总结青稞根系的生长发育特征，也没有明确总结出青稞根系生长与不同生育期地上部生长的相关性或关联性，导致地上部与地下部研究处于一个相对脱节的状态。

4结语

青稞在西藏具有特殊的意义，但在目前的研究中，对青稞全生育期根系生长特性及与地上部分关系的研究尚属空白。而宋晋辉等的研究表明，根系特点对作物的灌溉、施肥、土地整治乃至抗逆性品种选育都有重要的参考价值。因此，加强青稞根系生长特征及其与地上部生长发育关系的研究，对进一步促进青稞科学、高效生产具有一定的现实意义。