深松对春玉米根系形态特征和生理特性的影响.docVIP

深松对春玉米根系形态特征和生理特性的影响 张瑞富1,2,杨恒山2,高聚林1*,张玉芹2,王志刚1,范秀艳2,毕文波2 （1.内蒙古农业大学农学院，内蒙古呼和浩特，010019； 2.内蒙古民族大学农学院，内蒙古通辽，028042） 摘要：多年小动力机械浅旋耕作，导致农田土壤耕层变浅，犁底层加厚，特别是在增密种植下，根层矛盾突出，深松是解决根层问题有效手段。研究深松对春玉米根系形态特征和生理特性的影响，以期为春玉米高产栽培提供依据。以郑单958和先玉335为供试品种，设旋耕（R）和深松+旋耕（S+R）2个处理，于2012和2013年进行田间试验研究。结果表明，2个品种春玉米实测产量深松+旋耕均显著（p＜0.05）或极显著（p＜0.01）高于旋耕处理。春玉米根干质量乳熟期和完熟期深松+旋耕显著（先玉335，p＜0.05）或极显著（郑单958，p＜0.01）高于旋耕处理，且40 cm以下土层尤为明显；2个品种春玉米30 cm土层处的株、行间根幅均表现深松+旋耕小于旋耕处理，其中行间根幅的差异达到了显著水平（p＜0.05），单株根条数表现为深松+旋耕显著高于旋耕处理（p＜0.05），比根长表现为深松+旋耕处理显著（p＜0.05）或极显著（p＜0.01）高于旋耕处理。乳熟期60 cm以下土层根系活力深松+旋耕高于旋耕处理且随着土层的加深差异逐渐增大，SOD和POD活性在吐丝期40 cm以下土层表现为深松+旋耕均高于旋耕处理，乳熟期20～80 cm土层表现为深松+旋耕均高于旋耕处理，而MDA含量均低于旋耕处理。深松促进根系特别是下层根系干质量的增加，增加根系纵深分布，春玉米根系重心下移，并保持较高的生理活性，是其能够增产的重要原因。 关键词：深松；春玉米；根系；形态特征；生理特性 张瑞富，杨恒山，高聚林，等.深松对春玉米根系形态特征和生理特性的影响[J].农业工程学报，2015,31（5）：***-***. 收稿日期：2014-12-31 修订日期：2015-02-10 基金项目：国家粮食丰产科技工程（2012BAD04B04）；国家自然科学基金项目共同资助。 作者简介：张瑞富（1979-），男，内蒙古赤峰人，博士生，副教授，研究方向为作物栽培生理。内蒙古呼和浩特市新建东街275号，内蒙古农业大学农学院，010010。Email：zhrfyk@126.com。 ※通讯作者：高聚林（1964-），男，内蒙古呼和浩特人，博士，教授，博士生导师，研究方向为作物栽培生理。内蒙古呼和浩特市新建东街275号 内蒙古农业大学农学院，010010。Email：nmgaojulin@163.com。 Zhang Ruifu,Yang Hengshan,Gao Julin,et al. Effect of Subsoiling on Root Morphological and Physiological Characteristics of Spring Maize[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE),2015,31(5):***－***.(in Chinese with English abstract) 0 引言 根系是玉米生长的基础，其在玉米生物产量的形成和转化过程中起重要作用，耕作措施通过改善土壤物理性状影响根系的生长、分布和功能，进而影响产量形成。在传统浅旋耕作方式下，农田土壤耕层变浅、犁底层加厚、土壤容重增加，玉米根系下扎困难，根系的生长和时空分布受到严重影响，造成玉米产量不高、不稳，特别是在增密种植条件下，倒伏早衰现象突出[1,2]。已研究表明，深松可以疏松土壤，打破犁底层，改善土壤的通透性，促进根系生长，提高水肥利用效率和产量[3,4]。前人关于深松的研究，大多集中在深松所带来的肥、水效应和产量上，而对根系的研究不多，特别是形态与功能相结合的研究报道较少。因而系统地研究深松对根系形态特征和生理特性的影响，对揭示深松的效应和玉米高产高效栽培调控具有重要意义。 1 材料与方法 1.1 试验区概况 2012-2013 年在内蒙古通辽市现代农业科技园区进行（43°37′N、122°19′E，海拔182 m）；试验田土壤为灰色草甸黑土，2012年和2013年0~20 cm表层土壤养分含量分别为：有机质质量分数21.60和19.30 g/kg，全氮0.78和0.66 g/kg，碱解氮51.9和48.71 mg/kg，速效磷6.27和5.81 mg/kg，速效钾96.78和79.18 mg/kg。 1.2 试验设计 采用裂区设计，以耕作方式为主区，分别设旋耕处理（R）和深松+旋耕