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不同土壤温度对玉米苗期根系构型的影响

2024-02-01分类号:S513

【作者】王姝媚   李腾   张赛   徐洁   隋鹏
【部门】中国农业大学农学院  
【摘要】为探明不同土壤温度对玉米苗期生长发育的影响,以‘郑单958’为材料,采用新型土壤增温设备进行盆栽试验,在玉米苗期分别设置25.0(CK)、27.5(T_1)、30.0(T_2)、32.5(T_3)和35.0(T_4)℃5个土壤温度处理,持续处理10 d,测定玉米苗期根系形态、拓扑结构以及各径级根系构型等参数。结果表明,与25.0℃(CK)相比,27.5℃的土壤温度处理可使玉米苗期的根系长度、根系表面积、根系体积、分枝数、根尖数和分形维数均显著增加;随着温度的持续增加,增温对根系的生长发育逐渐产生显著的抑制作用,土壤温度达35.0℃时,上述6个指标均显著降低。土壤温度<30.0℃时,土壤温度的升高导致细根(≤0.5 mm)长度、表面积和体积占总根系的比例均显著升高,在30.0℃的土壤温度下,细根长度、表面积和体积分别占总根系的84.00%、64.79%和31.89%。当土壤温度升至35.0℃时,细根长度、表面积和体积占比均显著降低,而中等根(0.5~1.0 mm)和粗根(>1.0 mm)的占比均显著升高。当土壤温度为27.5℃时,玉米苗期的地上部干重和地下部干重均达到最大值,分别为0.887 8 g和0.460 5 g,此时根冠比也达到最小值,为0.474 7。通过拟合土壤温度与玉米幼苗性状曲线可知,27.3~28.7℃的土壤温度最适于玉米苗期的生长。综上,土壤温度在25.0~30.0℃时,随着土壤温度的升高,玉米幼苗根系随之加长,细根占比增加,植株干重也随之增大,同时保持较低的根冠比;当土壤温度≥30℃,玉米根系生长受限,玉米幼苗细根占比减少,同时根冠比增加。土壤温度达到35℃时,玉米幼苗生长受到严重抑制。
【关键词】土壤增温  玉米  根系生长发育  根系构型
【基金】国家科学自然基金(32071978)
【所属期刊栏目】中国农业大学学报
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