根系周围介质阻抗影响电容法测量植物根系有效性

彭源远， 曹 扬， 陈云明*

(1. 西北农林科技大学水土保持研究所， 陕西 杨凌 712100； 2. 西北农林科技大学水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室， 陕西 杨凌 712100； 3.中国科学院水利部水土保持研究所， 陕西 杨凌 712100)

根系是植物的重要组成部分，承担固定、吸收、合成、运输、分泌等重要功能[1-4]。根系在改善土壤结构、增加土壤有机质、保持水土等方面发挥重要作用[5-7]。研究植物根系，无论是认知植物本身生理过程，还是探索植物与生态环境的相互作用都具有重要意义。根系研究一直是植物科学研究者关注的重点。由于根系隐藏在土壤中，不似植物地上部分可以直接观测，又受限于目前的根系研究方法，导致对根系的认知程度远远低于植物地上部分。当前研究植物根系的方法主要有：挖掘法、根钻法、微根窗法、探地雷达法等，但上述方法皆存在各自的不足之处[8]。因此，寻求更优的根系研究方法，目前已成为植物研究者所面临的较为迫切的任务。

电容法是通过测得插入植物茎秆基部电极与土壤电极之间根系电容值，间接获得根系特征值信息的方法，该研究方法具有快速、无损、原位测量等优点，可以避免以往研究根系所面临的许多难题[9]。近30年来，科研工作者陆续发现根系电容值与根系鲜重、干重、长度、表面积等根系特征值之间存在线性关系[10-14]。1995年Dalton提出电容法的概念模型[15]，合理解释了根系电容值与根系各特征值之间存在线性关系的原因，获得相关科研工作者认可。……