Minirhizotron quantification of soybean root growth as affected by reduced A horizon in soil

Autor: R. David Hammer, John Yang, Robert W. Blanchar
Rok vydání: 2003
Předmět:
Zdroj: Journal of Plant Nutrition and Soil Science. 166:708-711
ISSN: 1522-2624
1436-8730
DOI: 10.1002/jpln.200321193
Popis: Shallow soil A horizon (topsoil) caused by soil erosion and soil movement from cultivation is known to reduce soil and crop productivity. The reduction may be related to limitation of root growth. A field study was conducted to investigate the effects of topsoil thickness on distributions of root density and growth. Soybeans [Glycine max (L.) Merr.] were grown on plots of Mexico silt loam (fine, montmorillonitic, mesic Mollic Endoaqualfs) with topsoil thicknesses of 0, 12.5, 25.0, and 37.5 cm above the Bt horizons. Root density was measured 60 and 90 days after planting using a minirhizotron video-camera system. Root density was significantly reduced as topsoil thickness decreased from 37.5 to 0 cm. Mean density and net change of the density across profile between 30 and 60 days of growth had a linear function of topsoil thickness. The reduction and lower activity induced by shallow topsoil were attributed to detrimental properties in the Bt horizons. Root distribution pattern and rooting depth were not significantly affected by topsoil thickness. The roots appeared to be accumulated on the upper layers of the Bt horizons. Roots growing in thicker topsoil were more active than roots growing without topsoil. High soil moisture content during the growing season may mitigate the detrimental effects of shallow topsoil, inhibit root penetration, and enhance root activity. Quantifizierung des Einflusses der reduzierten Machtigkeit des A-Horizontes auf das Wurzelwachstum von Sojabohnen mit einem Minirhizotron Verringerte Machtigkeit der A-Horizonte infolge Bodenerosion reduziert die Produktivitat von Boden und Pflanzen, moglicherweise durch die Beeintrachtigung des Wurzelwachstums. Dies wurde in einem Feldexperiment auf Schlufflehm (Mexico silt loam, fine, montmorillonitic, mesic Mollic Endoaqualfs) mit Machtigkeiten des A-Horizontes von 0, 12.5, 25.0, und 37.5 cm uber dem darauffolgenden Bt-Horizont untersucht. Die Wurzeldichte von Sojabohnen [Glycine max (L.) Merr.] wurde 60 und 90 Tage nach Einsaat mit einem Minirhizotron-Videokamera-System erfasst. Die Wurzeldichte verringerte sich signifikant mit Verringerung der A-Horizont-Machtigkeit von 37.5 auf 0 cm. Die mittlere Wurzeldichte und ihre Netto-Anderung zwischen 30 und 60 Tagen Pflanzenwachstum hingen linear von der Oberbodenmachtigkeit ab. Die Reduzierung und niedrigere Aktivitat infolge flachen Oberbodens wurden durch die ungunstigen Eigenschaften des Bt-Horizontes erklart. Die Verteilungsmuster der Wurzeln und die Durchwurzelungstiefe waren nicht signifikant durch die Machtigkeit des Oberbodens beeinflusst. Die Wurzeln waren in den oberen Abschnitten des Bt-Horizontes angereichert. Wurzeln in den machtigeren Oberboden waren aktiver als diejenigen, die lediglich in den Bt-Horizonten wuchsen. Hohe Bodenfeuchten wahrend der Wachstumsperiode verringern die nachteiligen Wirkungen flacher Oberboden, reduzieren das Eindringen der Wurzeln und erhohen die Wurzelaktivitat.
Databáze: OpenAIRE
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