玉米种子定向种植对根系生长的影响

作者：段世名; 谷慧杰; 李保儒; 姜寒冰; 张喜英; 刘秀位

来源：中国生态农业学报（中英文）, 2023, 31(01): 40-53.

DOI：10.12357/cjea.20220300

• 种子定向
• 根系分布
• 生物量
• 产量
• 玉米

为探究种子定向种植对根系生长的影响,本研究以夏玉米品种‘郑单958’为对象,于2020—2021年通过发芽纸试验、室外桶栽和田间试验研究了两种灌溉条件下(充分与干旱)尖端朝上(T-U)、尖端朝下(T-D,对照)、胚面朝上(E-U)和胚面朝下(E-D) 4个种子定向对玉米根系和地上部分生长的影响。结果表明:在水分充足条件下, EU处理的玉米比其他处理的根系发达(深层根重密度平均高5%、平均根重密度平均高5%、深层根长密度平均高48%、平均根长密度平均高10%),且能够利用较多的土壤水分(18%);同时相比于其他处理, E-U处理的植株具有较宽的叶片生长方位角(35%)、较高的叶面积指数(7%)和地上生物量(3%),最终产量比其他处理平均高8%。相关分析表明,产量与地上部生物量、穗数和收获指数直接相关,与深层根重密度间接相关。干旱条件下,与其他处理相比, T-D处理的玉米种子根生长速率快(36%)、根角度窄(43%)、深层根重密度最高(19%)以及吸收较多的土壤水分(5%),导致即使在叶片生长方位角较窄的情况下仍能获得较高的地上生物量(6%)。总之,在水分充足条件下,玉米地上部与根系分布共同促进了胚面朝向种植处理的产量增长;而在干旱条件下,尖端朝下种植处理的干物质积累主要受根系分布的影响。本研究表明通过调整玉米种子播种方向既可以调控根系分布,又可以改善叶片生长方位角和冠层覆盖度,未来或许可以进一步提高玉米在干旱胁迫下的生物量和产量。

• 单位
  中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心; 中国科学院大学