玉米的最新研究动态

玉米的研究动态

一、玉米研究的最新进展

1. 植物对干旱胁迫-复水的响应方式是在胁迫解除后存在短暂的快速生长称为补偿生长，这是对环境变化的一种适应。干旱胁迫可导致玉米生长发育缓慢、减产程度因胁迫时期、胁迫强度、持续时间及品种不同而不同。苗期干旱胁迫影响植株的形态建成，植株的最长根长度减少、总根数减少；冠长减少；最长叶片长度减少，总叶片数减少，死亡叶片数增加；穗长变短，穗粗变细，秃尖变长，穂重变轻。轻度干旱后复水可迅速得到补偿，以后随着干旱强度的增大，补偿能力越来越弱（田树云等，2016，广西主栽玉米品种苗期干旱胁迫及复水补偿效应研究）。

2. 土壤的水、热条件是影响作物生长和产量形成的重要因素；土壤温度是表征土壤热量状况的关键指标之一，其通过对作物根系层土壤水温和根系吸水性能等的影响，改变根系的水力导度及土壤水的运动特性，进而影响作物的生长发育；地膜覆盖后，有效的将太阳能转化为热能，调节和改善了作物根区环境，有利于种子的萌发及作物前期的生长发育土壤温度变化主要受外界因素和含水率的影响，两种覆膜条件下土壤温度具有相同的变化规律，且深层较表层土壤具有明显的滞后效应；玉米生育前期宽膜具有更好的保温效果（倪东宁等，2016，春玉米覆膜垄作沟灌条件下土壤水热效应及对产量的影响）。

3. 粮食生产受多种因素的影响，水分的利用效率成为制约粮食生长的主要因素，玉米属于消耗水量比较大的植物，在种植过程要改善栽培方式，利用有限的水力资源，使玉米能达到更高的产量。旱地上的不同栽培方式包括：地膜覆盖模式、秸秆覆盖模式、补充灌溉模式和其他栽培模式。栽培方式对玉米根系生长及水分利用效率，包括玉米抽雄期和灌溉期根长沿土壤深度的变化、土层玉米垄中和垄沟根干重上的变化、玉米产量以及水分利用率上的变化。（李玉红，2015，栽培方式对玉米根系生长及水分利用效率的影响）

二、玉米的根系研究情况

1. 黑龙江省农业科学院

   实验在黑龙江省农业科学院耕作栽培研究所试验基地进行，采用水培的方法，每培养皿30粒，待玉米幼苗长到4叶1心时，置于低温培养箱中处理。低温处理为3个，每次处理设置3次重复，低温处理2、4、6、8、10ｄ后取幼苗根测定。测定项目包括根系活力、根系长度、表面积、体积。

2. 安顺市农业科学院

   试验采用随机区组设计，共4 个处理：露地直播、侧膜覆盖、宽行覆盖、全膜双垄沟播。各处理人工覆膜、播种，每个处理3 个重复，4行区，行长5 m，播种密度49 500 株/hm2。测定项目：土壤温度和水分、根干质量、植株农艺性状、成熟期产量。

3. 国家缓控释肥工程技术研究中心

   将饱满均匀的玉米种子经10％双氧水表面消毒，脱盐水漂洗8次，放入托盘中，盖上浸湿的纱布催芽，约2天后，选择长势较为一致的玉米苗作为供试作物。试验共设5个处理，基础营养液为对照，均稀释5000倍使用，每个处理重复3次。将培育好的玉米苗放入盛有生根剂溶液的试剂瓶中，每个瓶中2棵苗，共计15瓶。测定项目包括总根长、总根表面积、根分枝和根平均直径。

三、玉米的根系研究展望

1. 根系是植物吸收水分的重要器官，加强对玉米根系的研究，对于深入和全面了解玉米对旱后复水的响应过程，节水农业、旱地农业、保护生态环境、实现农业的可持续发展都具有重要的理论和实践意义。

2. 根系特征影响水分吸收、养分供给，进而影响玉米产量、品质等，研究不同覆膜宽度对水热迁移规律及玉米生产特性的影响，为灌区玉米适宜覆膜宽度的选择提供科学的理论依据，以便在水热变化规律的基础上更好的开展农业生产实践，保证灌区农业的正常运转。

3. 栽培方式的不同，使玉米在水分与产量上产生不同的效果。综合运用玉米在不同地区、不同的生长环境变化，将玉米栽培技术在传统方式上有效发展，从而提高玉米产量的增收效果。

四、根系研究方法概述

1. 传统根系研究方法

   传统的根系研究方法，大多采用挖掘法、钻土芯、网袋法、分根移位法等，将根系分离出来，通过洗根、扫描的方式进行根系信息的收集。传统方法虽然简单易行、直观性强、，但是取样后期需要做的工作较多，如洗根等，且在取样过程中，会因为人工、机械等因素导致根系的损失，降低了实际测量的精度和可靠性，使同一生长作物的全程连续观测无法实现，在一定程度上限制了根系研究的进行。

2. 根系监测系统的优势

   根系原位监测系统，是一种破坏性较小、定点原位野外观察细根生长动态状况的方法。利用微根管方法可以在多个时段对根系进行原位重复观测，克服了仅依靠对根系进行物理取样所带来的诸多缺陷。其最大优点是对根系的观测研究是非破坏性的，在不影响根系生长过程的前提下，长期监测某个根系片断或单个根系生长发育的变化趋势；实时追踪记录同一根系的生长、死亡动态和物候等特征，而且省时、省工、省力。

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