为分析不同深度秸秆覆盖对作物根系分布的影响研究，于2012年4—10月在新疆石河子市西郊石河子大学农试场二连现代节水灌溉兵团重点试验室试验基地进行研究。采用了测坑实验，共6个测坑。在水平方向距滴灌带0cm、25cm、45cm处分别向下0cm、20cm、40cm、60cm、80cm、100cm处取土样。用DDS-307电导率仪测其电导率EC值并转换为土壤含盐率（100%）。利用当地上年度保存好的干燥小麦秸秆为覆盖材料，在棉花播种前覆盖，秸秆覆盖量为16000kg/hm2，表层覆盖厚度约3cm。每个测坑铺设2条滴灌带，每条滴灌带控制2行棉花，行距为30cm+60cm+30cm，株距为10cm，滴头间距为30cm，设计滴头流量1.6L/h。

根长密度表示单位土体内根系总长度，反映根系毛细根数量，也间接反映了根系吸收水分、养分的范围和强度大小。2012年8月25日各处理根长密度分布见表11-2、表11-3和如图11-24所示。

表11-2　不同秸秆覆盖处理下土壤垂直方向棉花根长密度分布

注 横排大写字母不相同为差异显著，纵排小写字母不相同为差异显著，下同。

表11-3　不同秸秆覆盖处理下土壤水平方向棉花根长密度分布(www.daowen.com)

图11-24　不同秸秆覆盖处理下滴灌棉花絮期（8月25日）根长密度分布

表11-3表明，中壤土表层覆盖对于棉花根长密度在水平方向上各个位置都不具有优势，在水平距滴灌带-15cm处比无覆盖少1047m/m3，在滴灌带下方比无覆盖少1234m/m3，距滴灌带-25cm处689.01m/m3，在距滴灌带-15cm和35cm处30cm处覆盖比无覆盖总根长密度多1091m/m3和2882m/m3，其余各处30cm处覆盖根长密度也不占优势。表层覆盖对盐碱土棉花深度0～70cm土层的根长密度的影响还是不占优势，反而无覆盖和30cm处覆盖经常很活跃，且它们的变化趋势、数值均大致相同。在距滴灌带0cm、15cm处表层覆盖总根长密度比无覆盖多2554.45m/m3和3938.56m/m3，其余各处均低于无覆盖。30cm处覆盖只在距滴灌带0cm、15cm、35cm处总根长密度比无覆盖多2010m/m3、5620m/m3、406m/m3。中壤土根长密度上来看，在水平15～25cm段表层覆盖与30cm处覆盖和无覆盖有显著差异，从深度上来看在表层覆盖0～14cm土层内与其他土层差异显著（P＜0.05），30cm处覆盖28～42cm段与56～70cm段差异显著（P＜0.05）；在水平方向上30cm处覆盖-15～-5cm段与-5～5cm段差异显著（P＜0.05）。盐碱土条件下，秸秆30cm处覆盖与表层覆盖在水平方向上-15～-5cm土层内差异显著（P＜0.05），从深度上看，表层覆盖的28～42cm、56～70cm两段土层根长密度差异显著；30cm处覆盖在56～70cm段与其他土层差异显著，无覆盖在0～14cm段与28～42cm差异显著；从水平上来看每种覆盖均有多处显著差异。从盐碱土分析结果在覆盖方式之间、垂直和水平方向上多处都有显著差异。

图11-24显示，盐碱土棉花根长密度大小及分布范围均高于中壤土，特别是在50cm以下土层时30cm深层覆盖尤为典型。中壤土表层覆盖深度0～20cm范围根长密度最少，未出现明显的根系聚集。30cm覆盖在滴灌带正下方根长密度最少，且根系在纵向20～50cm、水平-20～5cm、5～30cm两处聚集；在无覆盖中滴灌带正下方25～45cm区域根长密度较少，在纵向20～35cm、水平-20～5cm处根系聚集。由表11-2数据可知，0～14cm表层土体里面无覆盖处理根系密度最大，平均根长密度1104.88m/m3，同时该部分土体根长密度所占该处理总根长密度的比重也最大（17.50%），最小的为表层覆盖，平均根长密度497.18m/m3，仅为无覆盖处理的45%，同时根长密度的比重也最小（9.13%），30cm覆盖与无覆盖接近；0～28cm土层与0～14cm分布特点相同，28～70cm则是30cm覆盖处理平均根长密度最大（1249.23m/m3），表层覆盖处理最小（1233.15m/m3），3者差别不大，但从自身根长密度比重上却是表层覆盖最大（67.91%），其次是30cm覆盖60.11%，无覆盖处理为59.07%，说明秸秆覆盖对深层根系分布影响更大，秸秆覆盖提高深层土壤水分含量，促进根系向深处发育。

图11-24下排3个盐碱土处理中，0～70cm深度内的盐碱土根系明显多于中壤土根系，3个处理均在滴灌带两侧根系聚集，其中表层覆盖在0～30cm土层内平均根长密度1425m/m3，30cm覆盖1986m/m3。30～70cm土层内表层覆盖平均根长密度1294m/m3最小，无覆盖1556m/m3最大。由表11-2数据显示，0～14cm土层无论是平均根长密度还是根长比重均表现为无覆盖处理最小，30cm覆盖处理根长密度最大，表层覆盖处理根长比重最大，平均根长密度分别为无覆盖971.36m/m3，表层覆盖1411.23m/m3，30cm覆盖1666.98m/m3，表层覆盖和30cm覆盖分别高出无覆盖45.3%和71.6%，比重分别为无覆盖12.54%，表层覆盖20.96%，30cm覆盖19.80%。0～28cm土层，表层覆盖与30cm覆盖根长密度与根长比重也均高于无覆盖处理，其中根长密度数据分别高于无覆盖2.9%和43.3%。28～42cm土层30cm覆盖处理根长密度及根长比重均最高（2229.37m/m3，26.48%），分别高于无覆盖和表层覆盖12.5%和28.8%，说明，秸秆覆盖显著影响根系分布，根系更易在土壤水分含量高、盐碱含量低的中上层发育，但30cm覆盖影响了30cm以下土层盐分的分布，特别是在前期，因此在秸秆层下方根系分布相对较高，但总的来看，28～70cm土层内平均根系密度还是30cm秸秆覆盖处理最低。前人研究［29］表明，盐胁迫条件下，棉花根系分布进行适应性变化，产生补偿效应，通过显著的增加脱盐区（0～30cm土层）根系数量，来来获得更多的水分、养分保证棉花生长的需要研究结果是相似的。