A növények gyökerei a rizoszféra fontos részét képezik, kritikus szerepet játszanak a víz és a tápanyagok talajba juttatásában. Továbbá a felszíni biomassza-termelés nagymértékben függ a növények gyökereitől. A gyökérzet növekedése és eloszlása a talajban meghatározza a növény tápanyag- és vízfelvevő képességét. A növények gyökérzetének javítása lehetővé teszi számukra, hogy jobban felvegyék a vizet, a tápanyagokat és az ásványi anyagokat a talajból. A terméshozam növekedésének körülbelül 49%-a a jobb növénytermesztési gyakorlatoknak, a fennmaradó 51% pedig a genetikai fejlesztésnek köszönhető. A megdőlést csökkentő és a szemtömeget növelő növényi növekedésszabályozók kulcsfontosságúak a terméshozam növeléséhez. A megdőlés csökkenti a víz- és tápanyagszállítást, valamint a fotoszintézist, ami alacsonyabb kukoricahozamot eredményez. A megdőlés aránya negatívan befolyásolja a csőszemek számát és a szemtömeget is, csökkentve a termésminőséget. A kukorica megdőlése túlnyomórészt a harmadik bazális nóduszban történik a szemtelítődési szakaszban, mivel ekkor szállítódnak a szénhidrátok a szárból a csőbe. A kukorica korai öregedése és megdőlése közvetlenül összefügg a gyökérnövekedéssel. A gyökérzet elemzése fontos tényező a terméshozam növelésében és a megdőlés csökkentésében.szárazföldmezőgazdasági rendszerek.13
A megfelelő talajnedvesség jelentősen növelheti a gyökér szárazanyag-sűrűségét egységnyi területen. A hagyományos műtrágyázási módszerekkel összehasonlítva a növényi növekedésszabályozók (PPR) alkalmazása fokozhatja a gyökerek víz- és tápanyagfelvételét a talajból. A gyökérnyomás a gyökérnedváramlás és -kiválasztás mutatója. A gyökérkiválasztás intenzitásától függ, míg a gyökéraktivitás a talaj nedvességtartalmától, a növénytípustól és a vegetációs időszaktól függ. A szabadföldön nehéz pontosan megérteni a gyökér viselkedését, míg a gyökérkiválasztás alapján megjósolható a gyökér viselkedése, valamint a tápanyag- és vízfelvétel. A gyökérdőlést számos tényező befolyásolja, beleértve a gyökérszámot, a gyökérátmérőt és a növekedési irányt. A lignintartalom a szárak kulcsfontosságú összetevője, és jelentős hatással van a szárak megdőlési sebességére. Az etefon egy hatékony növekedésszabályozó, amely csökkentheti a megdőlés kockázatát. Az etefon felhasználható a kukorica gyökérmagasságának csökkentésére, a mechanikai szilárdság növelésére és a gyökértapadás javítására. Az etefon és a klórmekvát-klorid hatékonyan fokozhatja a megdőlési ellenállást és az endogén hormonális jelátvitelt. A DA-6 jelentősen csökkentette a megdőlési sebességet, a füzérek számát és a növény magasságát, valamint javította a szár behatolását. Ezért a mezőgazdasági növények megdőlési problémáinak kezelése kulcsfontosságú a stabil és magas hozamok eléréséhez.
Feltételezzük, hogy félszáraz régiókban a különböző talajművelési gyakorlatok és a növényi növekedésszabályozók kombinálása csökkentheti a kukorica megdőlésének kockázatát és növelheti a terméshozamot. E hipotézis teszteléséhez ez a kísérlet a különböző talajművelési gyakorlatok és a növényi növekedésszabályozók kombinációjának hatását mérte a kukoricaszárak fizikai-kémiai tulajdonságaira, a gyökérmorfológiára, a szállítószalagok molekuláris szerkezetére, a gyökérnedv endogén hormontartalmára és a terméshozamra. A tanulmány célja, hogy elméleti alapot szolgáltasson a kukorica megdőlésével szembeni ellenállásának és a terméshozam javítására félszáraz régiókban. A növényi növekedésszabályozók használata előnyös a mezőgazdasági termelésirányítás szempontjából.
A csapadék és a hőmérséklet havi eloszlása a kísérleti parcellákon a 2021-es és 2022-es kukorica termesztési időszakban.
Ezzel a modellel a vegetációs időszakban az átlagos gyökérnövekedési sebesség (Ć) a következő képlettel számítható ki:
A füzérvirágzat kialakulásának szakaszában minden parcelláról öt növényt választottak ki, és a gyökérzetet a növény közepéről eltávolították, a sorok közötti távolságot a növény szélességének és hosszának felével megegyezően tartva. A gyökerek leöblítése után a felszíni nedvességet szűrőpapírral szárították, és megszámolták a gyökérrétegek számát. A friss martilapu gyökereit 80°C-on állandó tömegig szárították, majd megmérték száraz tömegüket. Az endogén hormonfluxust enzimhez kötött immunszorbens assay-vel (ELISA) határozták meg (Wang et al.).
Különböző talajművelési módszerek és növényi növekedésszabályozók kombinációjának hatása a gyökérsűrűségre 0–100 cm mélységben, 2022-ben. A függőleges vonalak az átlag standard hibáját (SEM) jelölik (n = 3). A kisbetűk a szignifikáns különbségeket P ≤ 0,05 szignifikanciaszinten jelzik (LSD-teszt).
Különböző talajművelési módszerek és növényi növekedésszabályozók kombinációjának hatása a gyökértömeg-sűrűségre 0–100 cm mélységben, 2022-ben. A függőleges vonalak az átlag standard hibáját (SEM) jelölik (n = 3). A kisbetűk a szignifikáns különbségeket P ≤ 0,05 szignifikanciaszinten jelzik (LSD-teszt).
Számos, növényi növekedésszabályozókkal kombinált talajművelési kezelés szignifikánsan befolyásolta a javított gyökerek morfológiai jellemzőit a kalászképződés szakaszában (6. táblázat). Az EYD és EYR kezelésekben a javított gyökerek átmérője, térfogata, dőlésszöge és száraz tömege nőtt, a legjobb hatást a forgóművelés mutatta a Jindel és Yuhuangjin növényi növekedésszabályozókkal kombinálva. A vizsgálat mindkét évében a növényi növekedésszabályozók használata növelte a javított gyökerek átmérőjét, térfogatát, dőlésszögét és száraz tömegét. A kontrollkezeléshez képest az EYD, EYR és EYB kezelésekben a javított gyökérrétegek száma szignifikánsan nőtt 2021-ben. A 2022-es kezelések között azonban nem figyeltek meg szignifikáns különbséget.
A kukorica megdőlési aránya (EYD), megdőlési aránya (EYR), megdőlési indexe (EH), megdőlési együtthatója (EHC) és megdőlési együtthatója (CG) 2021-ben és 2022-ben szignifikánsan magasabb volt, mint más években (8. táblázat). A különböző talajművelési kezelések szignifikánsan javították a megdőlési együtthatót és a megdőlési indexet, míg a Jindel + Yuhuangjin növényi növekedésszabályozó alkalmazása növelte a megdőlési együtthatót. 2016-ban nem volt szignifikáns különbség a megdőlési index, a megdőlési együttható és a megdőlési együttható között a két vizsgálati év között. A megdőlési index, a megdőlési együttható, a megdőlési együttható és a többi talajművelési kezelés közötti korreláció szignifikánsan nőtt a talajművelési kezelésekben a megdőlési együttható és a megdőlési index tekintetében, ami jobb megdőlési teljesítményt eredményezett.
Más termesztési módszerekkel összehasonlítva a növényi növekedésszabályozók a termelési igényeknek megfelelően szabályozhatják a növények növekedését.,szabályozza a növények morfológiáját, növeli a lignintartalmat, a növényi hormonszintet és a terméshozamot.Köztudott, hogy a növényi növekedésszabályozók előnye az alacsony inputköltség..Jelenleg, a kontrollkezeléshez képest, az EYD kezelés magasabb lignintartalmat mutat a harmadik internódiumban. A lignintartalom szignifikánsan pozitív korrelációt mutat az endogén hormonális jelek aktivitásával, ami összhangban van a korábbi tanulmányok eredményeivel. A megnövekedett megdőlési ellenállás főként a növekedésnek tulajdonítható.tartalomligninből, cellulózból, szénhidrátokból és anatómiai szerkezeti tényezőkből, mint például a kéreg vastagsága, aszámaz edénynyalábok száma és a lignifikáció mértéke. Ebben a vizsgálatban azt találták, hogy a kukorica kéregvastagsága és az edénynyalábok száma nőtt az EYD-kezeléssel. Az EYD-kezelésben a kis edénynyalábok sűrűn helyezkedtek el, a nagy edénynyalábok pedig jól fejlettek voltak. A növényi edénynyalábok fontosak a víz és a tápanyagok szállításában is.45 A kukorica edénynyaláb-szövetének permeabilitása pozitív korrelációt mutat az edénynyalábok számával.42 Az EYD-kezelésben a kontrollkezeléshez képest az SLR 97%-kal, az RLR 65%-kal, a TLR pedig 74%-kal csökkent.
A fő interakciós útvonalak a gyökérnedv-kiválasztás és az endogén hormonszintek voltak. Az EYD kezelésben a gyökérnedv-kiválasztás mértéke minden növekedési szakaszban szignifikánsan magasabb volt, mint az összes többi kezelésben. Nem volt szignifikáns különbség a gyökérnedv-kiválasztás mértékében az ER és EYR kezelések, illetve az YB és EYB kezelések között egyik növekedési szakaszban sem. Továbbá a vetés után 25 és 125 nappal a gyökérnedv-kiválasztás mértéke szignifikánsan magasabb volt az YD és EYD kezelésekben, mint az összes többi kezelésben. A talajművelési módszer szignifikánsan befolyásolta a gyökérnedv-kiválasztás mértékét. A rototálás szignifikánsan fokozta a gyökérnedv-kiválasztást, ami jelentősen javította a gyökerek tápanyag-felvevő képességét és a terméshozamot.46A V7 és a gabonafeltöltési szakaszokban NEM−és NH4+szállításszignifikánsan magasabb volt az EYD kezelésben, mint bármely más kezelésben. A gyökérnedv iontranszportja szintén szignifikánsan magasabb volt az EYD kezelésben, mint bármely más kezelésben a különböző növekedési szakaszokban. A növények edénynyalábjai a víz, a tápanyagok szállításához és a fotoszintézishez is kulcsfontosságúak.34A szállítószövetek és az érrendszeri kötegek pozitív korrelációt mutatnak a kukorica növényekben.38
A javuló szárerősség és gyökérmorfológia fokozta a növény víz- és tápanyagszállító, valamint fotoszintézis-képességét, ami pozitívan befolyásolta a magtelítődési szakaszt. Amikor a forgó talajművelést növényi növekedésszabályozó (PGR) permetezéssel kombinálták Kindle + Yuhuanghuang alkalmazásával, az EYD és EYR kezelések maximalizálták a gyökérparamétereket. 2021-ben a gyökérrétegek száma jelentősen megnőtt az EYD, EYR és EYB kezelésekben, de a különbség 2022-ben jelentéktelen volt. A növényi növekedésszabályozók javíthatják a gyökér tápanyagfelvételét a gyökérmorfológia javításával. A fiziológiai hatásokat a különböző hormonok relatív mennyisége, nem pedig az egyes hormonok abszolút mennyisége határozza meg.
A növényi növekedésszabályozók talajművelés közbeni alkalmazása jelentősen csökkentheti a megdőlés kockázatát, elsősorban a szár mechanikai szilárdságának növelésével. Eredményeink azt mutatják, hogy a Jindel + Yuhuangjin szecskák rotációs talajműveléssel kombinált alkalmazása jelentősen csökkentette a megdőlési arányt, javította a gyökéreloszlást és a száraz tömeget, valamint javította a szár mikrostruktúráját, a lignintartalmat, a támfalgyökér morfológiáját és a kukoricahozamot. Az EYD kezelés jelentősen elősegítette a gyökérnövekedést, növelte a lignintartalmat és a szár mechanikai szilárdságát, miközben jelentősen csökkentette a megdőlési arányt. Továbbá az NO3- és NH4+-tartalom szignifikánsan magasabb volt az EYD kezelésben, mint az ED és YD kezelésekben. A Zn, Fe, K, Mg, P és Ca átviteli sebessége az EYD és EYR kezelésekben érte el maximális értékét. Az EYD kezelés növelte a gyökér dőlésszögét, a száraz tömeg térfogatát és a támfalgyökér átmérőjét. Az ED és YD kezelésekhez képest a TRDW, ARD és TRL Ć, cm és Wmax értékei szignifikánsan nőttek az EYD és EYR kezelésekkel. Az EYD kezeléssel megnövekedett RLD, ARD és RDWD szint elősegíti a gyökérfejlődést, javítja a talaj nedvességtartalmát és fokozza a tápanyagfelvételt, ezáltal jelentősen fokozza a megdőlési ellenállást, és hatékony módszert jelent a növényi kockázatok csökkentésére a félszáraz régiókban. Az eredmények azt mutatják, hogy ezek a technológiák ígéretes eszközök a félszáraz régiókban élő gazdálkodók számára, lehetővé téve számukra a magas kukoricahozamok fenntartását, miközben csökkentik a megdőlési veszteségeket. Azonban további kutatásokra van szükség a növényi növekedésszabályozók integrált gazdálkodásban való alkalmazásának és szabályozási mechanizmusainak vizsgálatára a különböző kukoricafajtákban.
Közzététel ideje: 2026. február 2.