近日，农学院贺明荣教授团队在《Plant and Soil》在线发表了题为“Nitrogen uptake of winter wheat from different soil depths under a modified sowing pattern”的研究论文。博士研究生郑飞娜为该论文的第一作者，贺明荣教授和代兴龙副教授为该论文的通讯作者。
提高氮素利用率，有利于在增加作物产量的同时减少氮肥投入，实现作物生产绿色可持续发展。该团队前期研究表明，改传统条播模式为宽幅播种模式可在提高冬小麦产量的同时协同改善氮素利用率，但其生理机制尚不清晰。团队设置宽幅播种（播幅8-10cm）与常规条播（播幅3-4cm）两种种植模式，系统研究了播种模式对不同土层深度根系体积、单位根系吸氮能力和总体氮素吸收量的调控效应。
图1. 宽幅播种与常规条播示意图
图2.播种模式对冬小麦根系体积的调控效应
图3.播种模式对不同土层深度15N吸收（A）及总15N吸收量（B）的调控效应
研究表明，相较于常规条播模式，宽幅播种模式下冬小麦整个土壤剖面中的根系数量、根干重、根长密度和根表面积密度显著增加，但基于总干重的比根长和比表面积保持不变。分土层观察发现，0-40cm土层中根系体积增加，但单位根体积的吸收效率降低。由于前者的效应远大于后者，结果对0-40cm土层15N的吸收量显著增加。反观40-80cm和80-120cm土层，其根系体积与单位根体积吸收效率同步增加，因此根系对15N的吸收相应增加。
总之，宽幅播种模式改变了各土层的根系数量、体积、分布及其单位根系的吸氮效率，显著增加了各土层氮素吸收量，其中以40-80cm土层氮素吸收增幅最大。因此，宽幅播种模式主要通过强化氮素吸收，提高氮素利用率，进而实现高产高效。
该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、山东省重点研发计划、山东省自然科学基金的资助。
论文链接：https://doi.org/10.1007/s11104-023-05952-5.
编 辑：万 千
审 核：贾 波
