1、根系分布與植株生長衰老

　　我們利用根系分析系統(tǒng)對(duì)水稻的研究表明，在作物根系生48物量達(dá)一生的最大值后開始衰亡的過程中，不同層次土壤的根系衰老速度不同。一般說來，淺層根系衰亡腐解的速度較快，而深層根系由于受大氣干熱變化的影響較小，生態(tài)環(huán)境較穩(wěn)定，衰亡速度較緩慢，因而成為谷類作物籽粒灌漿的功能根系。

　　姜東(1996)等用土柱栽培法對(duì)冬水稻根系的研究也表明，冬水稻根系從開花后14天開始加速衰亡，與籽粒灌漿高峰期相對(duì)應(yīng)。20~40cm和40~100cm土層根系衰老遲于0~20cm土層根系。根系衰老與旗葉衰老及籽粒灌漿密切相關(guān)。20~40cm和40~100cm土層中的根對(duì)旗葉衰老有較大影響。凌啟鴻等對(duì)水稻的研究也表明，分布深而多縱向的根型有利于提高葉片，特別是下位葉片的葉綠素含量，增強(qiáng)根系活力，延緩根系衰老。王志芬等用根系分析系統(tǒng)對(duì)水稻根系群體活性的研究也表明，水稻生育后期根系活性下降，但表層根系活性下降快，而深層根系活性下降較慢。

　　2、根系分布與作物產(chǎn)量的關(guān)系

　　苗果園等(1993)把水稻的根系分成初生根群和次生根群、上層根和下層根。用斷根試驗(yàn)研究不同根群和不同土層的根系對(duì)水稻產(chǎn)量構(gòu)成因素及產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明，返青、拔節(jié)、抽穗三個(gè)時(shí)期斷根，都以斷初生根(種子根)對(duì)產(chǎn)量的影響最大，比對(duì)照(不斷根)減產(chǎn)達(dá)47141%~66140%;而斷次生根僅比對(duì)照減產(chǎn)2138%~1816%。拔節(jié)前對(duì)次生根的損傷處理對(duì)產(chǎn)量無影響，甚至有微弱的正效應(yīng)。斷根減產(chǎn)的主要原因是使穗部性狀全面惡化。起身期斷去50cm以下土層的根系，使畝穗數(shù)明顯減少，加之穗粒數(shù)減少，千粒重降低，致使產(chǎn)量降低2218%。

　　3、影響根系生長及分布的因素

　　作物品種的遺傳特性(基因型)和環(huán)境條件對(duì)根系的生長和分布均有明顯影響。國內(nèi)外學(xué)者對(duì)、水稻、甘薯等多種作物的研究表明，同一作物的不同品種在相同的栽培條件下，其根系的生長、分布及生理功能均有顯著差異。

　　Karrou、Narayan和李永山等分別對(duì)水稻和棉花等作物的研究結(jié)果均已證明，生長期灌水處理根系入土淺，根系總長度明顯減少;未灌水處理根系入土深，深土層根量明顯增加，干旱處理的根系入土深度比灌水處理深20cm。但灌水處理根系新根量增加，根系傷流量增大，生活力增強(qiáng)。但生育后期灌水易惡化土壤的通氣狀況，從而加速根系衰亡。劉殿英指出，水稻根系對(duì)水分的反應(yīng)比對(duì)其它環(huán)境因素更為敏感，土壤水分為田間最大持水量的75%~80%時(shí)，最有利于冬水稻根系的生長。

　　Barralough等用根系分析系統(tǒng)對(duì)田間條件下水稻根系生長和分布影響因子的研究表明，施用氮肥可使總根量增加30%，并促進(jìn)根系在整個(gè)土層的生長，干旱只影響表土層根系的生長，若在干旱條件下適量供氮?jiǎng)t促進(jìn)根系在亞(深)土層內(nèi)的生長。Galka對(duì)水稻的研究結(jié)果也表明，施肥可以增加下層根量的比重。