種植鹽生作物是農(nóng)業(yè)鹽堿地改良和持續(xù)利用的重要措施。鹽生植物通過吸收鹽分并排出體外等多種方式以抵御鹽堿脅迫造成的損害，根系作為鹽生植物與鹽堿地的直接接觸器官，首先遭受鹽堿脅迫危害，是決定植物適應(yīng)鹽堿環(huán)境的關(guān)鍵因素之一。

鹽生植物通過根系吸收離子，影響土壤孔隙分布和根層結(jié)構(gòu)等土壤因素，適應(yīng)鹽堿土壤環(huán)境。研究發(fā)現(xiàn)植物通過根系交錯(cuò)、穿插、網(wǎng)絡(luò)固結(jié)以及根土黏結(jié)等作用，在生長(zhǎng)過程中或死亡后會(huì)在土壤中形成根孔，改善土壤孔隙分布、結(jié)構(gòu)和土壤理化特性。除此之外，根系分泌物有利于根際微生物產(chǎn)生，在土壤生化循環(huán)和養(yǎng)分轉(zhuǎn)化中起重要作用，同時(shí)也對(duì)所處生境產(chǎn)生影響。鹽生植物具有適應(yīng)鹽堿環(huán)境的能力，可以降低鹽堿地表層土壤鹽離子的聚集，具有持續(xù)改良能力和自我維持等優(yōu)點(diǎn)。

因此，探索鹽生植物根系分布與土壤鹽堿程度關(guān)系對(duì)實(shí)現(xiàn)鹽堿地有效利用具有重要的意義。

文獻(xiàn)主要監(jiān)測(cè)方案:

石河子大學(xué)的科研人員以食葉草為材料，采用剖面法對(duì)新疆石河子墾區(qū)鹽堿地食葉草進(jìn)行根系剖面采集，分析不同時(shí)期食葉草根系形態(tài)特征及空間分布規(guī)律，探究食葉草根系形態(tài)分布及對(duì)鹽堿環(huán)境的適應(yīng)策略。文章發(fā)表在2022年草業(yè)學(xué)報(bào)第7期。

                     試驗(yàn)使用剖面采樣法采集根系樣品，以10cm土壤深度為一層，取樣深度視根系生長(zhǎng)范圍 而定，至無根為止。使用根系分析軟件得到各根系形態(tài)指標(biāo)數(shù)據(jù)。選取主根附近根際土及植株邊緣非根際土測(cè)量土壤電導(dǎo)率。

主要研究結(jié)果：

1、 根系顯著降低了根系周圍土壤電導(dǎo)率，與根長(zhǎng)、根生物量增加顯著正相關(guān)。

2、 隨著土壤深度增加，根長(zhǎng)、根生物量、根體積等指標(biāo)呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，7-10 月，0~20 cm 土層根系生長(zhǎng)最快，根體積增加了 71. 26%。水平距離上，25~35 cm 內(nèi)根系較 5~25 cm 生長(zhǎng)緩慢，密集程度低，從而規(guī)避高鹽區(qū)域并提高營養(yǎng)吸收能力。

3、 細(xì)根（d≤2 mm）是食葉草根長(zhǎng)增加的主要體現(xiàn)，占總根長(zhǎng) 90% 以上。食葉草根系在鹽堿地中形成了抵抗脅迫并增強(qiáng)自身抗逆性的形態(tài)適應(yīng)策略，主要表現(xiàn)為根系快速向深層拓展，距植株水平距離 0~15 cm 內(nèi)側(cè)根密集且快速增加。

圖 7 不同深度食葉草根系生物量及其累積比例變化特征

文中利用取根掃描的方法分析了根系的生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)，但該種方法費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且對(duì)植物根系造成了破壞，無法重復(fù)、連續(xù)觀測(cè)。微根窗原位監(jiān)測(cè)方法也可以實(shí)現(xiàn)根系生長(zhǎng)的空間動(dòng)態(tài)分布研究，由澳作公司自主研發(fā)的AZR-300復(fù)合根系生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)就是一款的利用微根窗技術(shù)的根系原位觀測(cè)系統(tǒng)。

該系統(tǒng)集掃描和攝像技術(shù)于一體，掃描模式下，一次掃描可以觀察20cm深土層內(nèi)根系生物量，1200dpi的分辨率可以滿足觀察大部分根系的需求。其攝像模式分辨率高達(dá)4800dpi，可對(duì)小至10um的根毛、菌絲做到清晰觀察。這樣就可以把直徑小于2mm的細(xì)根也納入測(cè)量范圍內(nèi)。

兩種模式相結(jié)合大大提高了對(duì)根系生物量監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性。該系統(tǒng)可以測(cè)量根長(zhǎng)度、根直徑、根面積、根總長(zhǎng)、根總面積、根平均直徑、根數(shù)量，統(tǒng)計(jì)根系生物量、細(xì)根壽命、細(xì)根周轉(zhuǎn)率等。

同時(shí)，64 倍圖像放大功能，用于觀察植物根菌、真菌和土壤動(dòng)物活動(dòng)等。還配有紫外光源，用于區(qū)分活根和死根。