局部高浓度硝酸盐供应对玉米根系形态及氮累积的影响

作者：翟晓芳; 周君玺; 孙浩然; 唐靓; 沈玉芳^*

来源：干旱地区农业研究, 2019, 37(04): 91-99.

• 玉米
• 主根
• 种子根
• 硝酸盐供应
• 水分胁迫

以郑单958和鲁单981为研究对象,进行水培分根试验,在正常供水和水分胁迫条件下,分别以均匀低浓度硝酸盐处理主根和种子根(LPR-LSR)、局部高浓度硝酸盐处理主根(HPR-LSR)和局部高浓度硝酸盐处理种子根(LPR-HSR),测定分析根系形态、生物量以及氮含量。结果表明:与氮低效鲁单981相比,氮高效郑单958具有较高的主根根长、根表面积、根系生物量、地上部生物量和氮累积量。水分胁迫条件下,郑单958和鲁单981的主根的根长、根表面积、根体积、地上部生物量和氮累积量总体上均低于正常水分条件。玉米主根和种子根对局部高浓度硝酸盐的反应存在差异。与均匀低浓度硝酸盐处理相比,局部高浓度硝酸盐处理促进正常水分条件下主根和种子根根系的生长,尤其是根长和根系表面积;在正常水分条件下,主根根长和根系表面积增加幅度范围为6.8%～27.3%和1.9%～21.9%,除HPR-LSR处理条件下的郑单958外,种子根根长和根系表面积增加幅度范围为30.4%～92.7%和10.5%～135.1%;在水分胁迫条件下,主根根长和表面积增加幅度范围为24.6%～152.9%和62.1%～229.9%,然而种子根根长降低了10.0%～29.9%,表明水分胁迫会影响种子根对高浓度硝酸盐的响应。除水分胁迫条件下LPR-HSR处理外,局部高浓度处理可同时增加两侧根系的生物量和氮累积量。无论是正常供水还是水分胁迫,与LPR-LSR处理相比,局部高浓度硝酸盐供应均能够增加地上部生物量以及氮累积量,在LPR-HSR处理条件下,增加幅度范围分别在35.0%～107.9%和162.9%～291.1%,在HPR-LSR处理条件下分别为56.7%～109.4%和204.1%～377.0%,HPR-LSR处理条件下增加幅度较大,表明在氮素非均匀分布环境中,当主根处于高浓度硝酸盐区域时将会更显著促进生物量的增加和氮累积。

• 单位
  黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室; 西北农林科技大学