不同年代玉米品种氮素利用效率与其根系特征的关系

• 作者: 刘梅 刘鹏 吴广俊 张吉旺 徐振和 李耕 董树亭 赵斌 路笃旭
• 来源期刊: 植物营养与肥料学报
• 关键词: 玉米 品种更替 氮素利用率 根系
• 年，卷（期）: 2017,（1）
• 页码范围: 71-82
• 页数: 12页
• 字数: 7757字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11674/zwyf.16158

摘要

[目的]玉米品种根系构型及解剖结构决定着其氮素利用的效率.研究不同年代推广的玉米品种根系构型与解剖结构的演进规律,可为选育高产氮素高效利用型玉米新品种提供理论依据. [方法]以20世纪80年代至今推广的8个玉米品种掖单13号(YD13)、农大108 (ND108)、郑单958 (ZD958)、先玉335 (XY335)、京科968 (JK968)、中单909 (ZD909)、登海605 (DH605)、登海618 (DH618)为试验材料,进行大田和土柱栽培两种试验.大田试验施氮量为N 236.25 kg/hm2和不施氮,土柱试验为N4.5和1.5 g/plant,定期取样测定根系相关指标、十物质及氮素积累与分配. [结果]近代玉米品种籽粒产量和氮素积累量均显著高于早期品种,高氮处理2000,s以后品种(JK968、ZD909、DH605、DH618)较之前的4个品种分别增加14.7％和11.7％,低氮条件下分别增加16.1％和20.6％;高氮处理,1990's玉米品种ND108、ZD958根系干重较1980's品种YD13平均减少54.2％,2000,s以后的品种JK968、ZD909、DH605、DH618较1990's玉米品种平均增加23.2％,但仍少于YD13;次生胚根数目随品种更替呈现逐渐增加趋势;根系皮层通气组织(RCA)占根系横截面积的比例随品种更替呈现增加趋势,而根系皮层细胞层数(CCFN)和细胞大小(CCs)虽有差异,但并无明显变化趋势;2000's以后品种D95 (95％的根系干重所达到的土层深度)较之前品种增加23.7％,表明近代品种根系下扎能力增强,在深层土壤中的根系分布比例增加.在同一氮素水平下,根干重、D95、RCA％与氮素积累量呈显著线性正相关,根系呼吸速率和氮素积累量呈显著线性负相关. [结论]现代玉米品种的氮素吸收量与氮素利用效率显著高于早期品种,在低氮条件下优势更明显.随品种更替,次生胚根数目增多,利于玉米苗期的生长;根系总量呈现先减少后增加的趋势,根系下扎能力明显增强,深层土壤中根系显著增加.现代玉米品种根系RCA占根系横截面积比例显著增加,减少了根系呼吸消耗,有利于产量的提高.