土壤学报

作者：张立芸，段青松，范茂攀，杨亚丽，程伟威，李永梅

单位：张立芸，云南农业大学植物保护学院, 昆明 650201；,段青松，云南农业大学机电工程学院, 昆明 650201；,范茂攀，云南农业大学资源与环境学院, 昆明 650201；,杨亚丽，云南农业大学资源与环境学院, 昆明 650201；,程伟威，云南农业大学资源与环境学院, 昆明 650201；,李永梅，云南农业大学资源与环境学院, 昆明 650201；youngmaylee@126.com,

关键词：农作物;根系特征;红黏土;根土复合体;黏聚力;无侧限压缩试验

基金：国家自然科学基金项目（41461059）和云南省教育厅科学研究基金项目（2019J0178）资助

水土流失是限制山区坡耕地持续利用的主要问题。为探讨农作物根系固土机理，采用无侧限压缩试验测定了素土、玉米和大豆成熟期根土复合体的抗剪强度和应力应变特性，WinRHIZO（Pro.2019）根系分析系统测定了根系构型特征，分析了根土复合体力学特性与根系特征参数间的关系。结果表明：（1）玉米和大豆根系能显著增强土体抗剪强度（P < 0.01），其根土复合体强度相对素土分别提高了117.65%和71.91%；（2）两种农作物根土复合体黏聚力c与根长密度、根表面积密度、根体积密度、根重密度均呈极显著正相关（P < 0.01），其中D≤1mm细根对黏聚力增量Δc的贡献大于其他径级根系；（3）根系构型性状中，玉米根分支数高于大豆45.44%且各径级根系分布更均匀，其根土复合体随含根量的增加，在破坏时表现出弱应变硬化特征且裂缝拓展变缓，侧向变形减小。综上农作物根系均能增强土体抗剪强度，但根系结构类型不同则对土体力学特性的影响不同，细根和分支数较多的玉米根系更能有效增强土体强度和约束变形，因此须根系玉米对表层土体的固持能力优于直根系大豆。坡耕地利用中，可以通过合理布局须根系农作物来防治水土流失。

来源：2022年第6期

《土壤学报》期刊编辑部

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