不同年代玉米品种氮素利用效率与其根系特征的关系
[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.
玉米、品种更替、氮素利用率、根系
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S51;S15
国家自然科学基金项目31371576,31401339;国家重点研发计划2016YFD0300106;国家“十二五”科技支撑计划2013BAD07B06-2;国家公益性行业农业科研专项经费项目201203100,201203096;山东省现代农业产业技术体系SDAIT-02-08;国家现代农业产业技术体系建设项目CARS-02-20;山东省农业重大应用技术创新课题和山东省玉米育种与栽培技术企业重点实验室资助
2017-05-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
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