土壤鹽漬化是影響作物產(chǎn)量及品質(zhì)的主要因素之一，已成為制約作物種植、農(nóng)業(yè)發(fā)展的一大重要因素，尤其是在干旱和半干旱等生態(tài)脆弱地區(qū)，土壤鹽漬化現(xiàn)象更為嚴(yán)重，給當(dāng)?shù)厝藗兊纳a(chǎn)和生活、經(jīng)濟發(fā)展乃至生態(tài)環(huán)境帶來了嚴(yán)重威脅。鹽脅迫下，植物根系最早感受鹽脅迫信號，也是最直接應(yīng)對鹽脅迫的首要器官，而植物根系的吸收功能一般與根系形態(tài)、活力等有關(guān)，根系活力和根系形態(tài)變化直接影響著植物地上部分結(jié)構(gòu)與生物量的構(gòu)成。研究表明，植物對環(huán)境的適應(yīng)、種間競爭等特性均與植物根系的生物生態(tài)學(xué)特性有關(guān)。另有研究表明，鹽生植物具有較強的耐鹽性，這與其根系形態(tài)和生理學(xué)特性有密切關(guān)系。因此，了解鹽脅迫下鹽生植物根系的形態(tài)特征，對解析其耐鹽性具有重要的意義。

文獻主要監(jiān)測方案:

內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)的科研人員以荒漠植物沙蔥為材料，采用盆栽法，經(jīng)不同濃度NaCl脅迫后，研究沙蔥根系干質(zhì)量、鮮質(zhì)量、長度、表面積、體積、活力的變化。分析沙蔥的耐鹽強度，以提高沙蔥在鹽堿地上的生產(chǎn)能力，為鹽堿地的開發(fā)利用提供參考。文章發(fā)表在2020年西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版）。

試驗在內(nèi)蒙古自治區(qū)野生*蔬菜種質(zhì)資源與種質(zhì)創(chuàng)新重點實驗室智能溫室中進行。本試驗采用盆栽法，進行NaCL脅迫處理，共計6個濃度處理，每處理4個重復(fù)，每重復(fù)6株沙蔥。處理15天后取樣進行各指標(biāo)的測定。

主要研究結(jié)果：

根系在逆境下能夠通過改變其形態(tài)與分布來適應(yīng)不利環(huán)境。研究表明，鹽脅迫可以抑制根系的伸長和側(cè)根發(fā)育，使根系總長、表面積、體積等參數(shù)有所下降。

根系特征變化：

1、 根系長度：沙蔥幼苗根系長度隨著NaCL濃度的增加呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢。

2、 根系體積：沙蔥幼苗的根系體積隨著NaCl濃度的增加先升高后降低，NaCL濃度為50mmol/L會顯著促進沙蔥根系體積的增長。

3、 根系表面積：沙蔥幼苗根系表面積隨著NaCL脅迫程度加劇呈先升高后降低的趨勢。當(dāng)NaCL濃度為100-150mmol/L時，沙蔥根系表面積與對照差異顯著。

文中利用掃根儀原位觀察了根系的生長動態(tài)，減少了對植物根系生長的擾動，同時和根鉆法相比也有很好的相關(guān)性。這種方法已經(jīng)越來越多的應(yīng)用到根系的原位觀察實驗中。由澳作公司自主研發(fā)的AZR-300復(fù)合根系生長動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)就是一款的利用微根窗技術(shù)的根系原位觀測系統(tǒng)。

該系統(tǒng)集掃描和攝像技術(shù)于一體，掃描模式下，一次掃描可以觀察20cm深土層內(nèi)根系生物量，1200dpi的分辨率*可以滿足觀察大部分根系的需求。其攝像模式分辨率高達4800dpi，可對小至10um的根毛、菌絲做到清晰觀察。這樣就可以把直徑小于2mm的細(xì)根也納入測量范圍內(nèi)。

兩種模式相結(jié)合大大提高了對根系生物量監(jiān)測的準(zhǔn)確性。該系統(tǒng)可以測量根長度、根直徑、根面積、根總長、根總面積、根平均直徑、根數(shù)量，統(tǒng)計根系生物量、細(xì)根壽命、細(xì)根周轉(zhuǎn)率等。

同時，64 倍圖像放大功能，用于觀察植物根菌、真菌和土壤動物活動等。還配有紫外光源，用于區(qū)分活根和死根。

AZR-300復(fù)合根系生長動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)及其拍攝的根毛

AZR-300拍攝植物幼根和白蟻