近日,农学院刘鹏教授团队在《Soil and tillage research》在线发表了题为“Deep phosphorus fertilizer placement increases maize productivity by improving root-shoot coordination and photosynthetic performance”的研究论文。陈晓影博士为该论文的第一作者,刘鹏教授为该论文的通讯作者。
玉米长期以来被认为是根系可塑性很强的物种,适当的施磷深度可以诱导根系表现出广泛的形态和生理适应,从而提高养分的吸收效率。然而,根系与地上部之间存在着激烈的物质竞争。深入了解根系与地上部的竞争关系和相互作用过程,有助于进一步阐明深施肥提高夏玉米籽粒产量的机制。
调控作物地上部和根系生理过程是实现作物产量和资源利用效率协同提高的关键。适度深施磷肥,可以调节根系生长发育,改善根系分布,增加深层根系的形成,提高比根长和比根表面积,进而促进植物对土壤养分的吸收,延缓叶片衰老的发生,提高叶片的光合性能,最终提高籽粒产量和氮磷肥利用效率。试验结果表明,施肥深度为15 cm时,优化了根冠协调性,地下根系的生长和分布以及地上部的光合性能最佳。因此,将磷肥施用在15 cm深度是一种有效和可持续的磷肥施肥策略,可以实现产量和效率的协同提高。
图1. 不同施磷深度处理植株根系干重的空间分布
本研究结果也进一步阐明了土壤氮磷、根系生长、光合生产能力与氮磷吸收之间的关系,为提高肥料的高效利用研究提供了参考。
图2. 深施磷肥调节根系生长发育和光合性能的模式图
该研究得到了国家自然科学基金、山东省农业重大应用技术创新项目和山东省重点研发计划的资助。
论文链接:https://doi.org/10.1016/j.still.2023.105915
编 辑:万 千
审 核:贾 波