Корените на растенията са важен компонент на ризосферата, играейки критична роля в транспортирането на вода и хранителни вещества в почвата. Освен това, производството на надземна биомаса зависи до голяма степен от корените на растенията. Растежът и разпределението на корените в почвата определят способността на културата да абсорбира хранителни вещества и вода. Подобряването на кореновите системи на растенията им позволява да абсорбират по-добре вода, хранителни вещества и минерали от почвата. Приблизително 49% от увеличението на добива се дължи на подобрени практики за управление на културите, а останалите 51% се дължат на генетично подобрение. Регулаторите на растежа на растенията, които намаляват полягането и увеличават теглото на зърното, са ключови за увеличаване на добива. Полягането намалява транспорта на вода и хранителни вещества и фотосинтезата, което води до по-ниски добиви на царевица. Степента на полягане също влияе негативно върху броя на зърната в кочаните и теглото на зърното, намалявайки качеството на добива. Полягането на царевицата се случва предимно в третия базален възел по време на етапа на наливане на зърното, тъй като тогава въглехидратите от стъблото се транспортират до кочана. Преждевременното стареене и полягането на царевицата са пряко свързани с растежа на корените. Анализът на кореновата система е важен фактор за увеличаване на добива и намаляване на полягането в...сушатаселскостопански системи.13
Адекватната влажност на почвата може значително да увеличи плътността на сухото вещество на корените на единица площ. В сравнение с традиционните методи за торене, прилагането на регулатори на растежа на растенията (РРР) може да подобри усвояването на вода и хранителни вещества от почвата от корените. Кореновото налягане е индикатор за потока на кореновия сок и секрецията. Кореновата секреция зависи от нейната интензивност, докато кореновата активност варира в зависимост от условията на почвена влажност, вида на културата и вегетационния период. На полето е трудно да се разбере точно поведението на корените, докато кореновата секреция може да се използва за прогнозиране на поведението на корените и усвояването на хранителни вещества и вода. Полягането на корените се влияе от много фактори, включително брой корени, диаметър на корена и посока на растеж. Съдържанието на лигнин е ключов компонент на стъблата и има значително влияние върху скоростта на полягане на стъблата. Етефонът е ефективен регулатор на растежа, който може да намали риска от полягане. Етефонът може да се използва за намаляване на височината на корените на царевицата, увеличаване на механичната якост и подобряване на адхезията на корените. Етефонът и хлормекват хлоридът могат ефективно да подобрят устойчивостта на полягане и ендогенната хормонална сигнализация. DA-6 значително намалява скоростта на полягане, броя на метлиците и височината на растенията, и подобрява проникването на стъблата. Следователно, справянето с проблемите с полягането при земеделските култури е ключово за постигане на стабилни и високи добиви.
Изказваме хипотезата, че в полусухи райони, комбинирането на различни техники за обработка на почвата с регулатори на растежа на растенията може да намали риска от полягане на царевицата и да увеличи добива. За да се тества тази хипотеза, този експеримент измерва ефектите от различни техники за обработка на почвата, комбинирани с регулатори на растежа на растенията, върху физикохимичните свойства на царевичните стъбла, морфологията на корените, молекулярната структура на съдовите снопчета, съдържанието на ендогенни хормони в кореновия сок и добива. Целта на това проучване е да предостави теоретична основа за подобряване на устойчивостта на царевицата към полягане и добива в полусухи райони. Използването на регулатори на растежа на растенията е полезно за управлението на селскостопанското производство.
Месечно разпределение на валежите и температурата в експериментални парцели през вегетационните сезони на царевица 2021 и 2022.
Използвайки този модел, средната скорост на растеж на корена (Ć) през вегетационния период може да се изчисли по следната формула:
На етапа на образуване на метлица от всеки участък бяха избрани пет растения и кореновата система беше отстранена от центъра на растението, като разстоянието между редовете беше половината от ширината и дължината на растението. След изплакване на корените, повърхностната влага беше изсушена с филтърна хартия и броят на кореновите слоеве беше преброен. Пресни корени от подбел бяха изсушени при 80°C до постоянно тегло, след което беше измерено сухото им тегло. Ендогенният хормонален поток беше определен с помощта на ензимно-свързан имуносорбентен анализ (ELISA) (Wang et al.).
Влиянието на различни методи за обработка на почвата в комбинация с регулатори на растежа на растенията върху гъстотата на корените на дълбочина 0–100 cm през 2022 г. Вертикалните линии представляват стандартната грешка на средната стойност (SEM) (n = 3). Малките букви показват значими разлики при ниво на значимост P ≤ 0,05 (LSD тест).
Влиянието на различни методи за обработка на почвата в комбинация с регулатори на растежа на растенията върху гъстотата на кореновата маса на дълбочина 0–100 cm през 2022 г. Вертикалните линии представляват стандартната грешка на средната стойност (SEM) (n = 3). Малките букви показват значими разлики при ниво на значимост P ≤ 0,05 (LSD тест).
Многобройни обработки на почвата, комбинирани с регулатори на растежа на растенията, са повлияли значително на морфологичните характеристики на подобрените корени на етапа на поникване (Таблица 6). При обработките EYD и EYR диаметърът, обемът, ъгълът на наклон и сухото тегло на подобрените корени са се увеличили, като ротационната обработка на почвата, комбинирана с регулатори на растежа на растенията Jindel и Yuhuangjin, е показала най-добър ефект. И в двете години на проучването използването на регулатори на растежа на растенията е увеличило диаметъра, обема, ъгъла на наклон и сухото тегло на подобрените корени. В сравнение с контролната обработка, броят на подобрените коренови слоеве при обработките EYD, EYR и EYB се е увеличил значително през 2021 г. През 2022 г. обаче не са наблюдавани съществени разлики между обработките.
При всички обработки на почвата, степента на полягане (EYD), коефициентът на полягане (EYR), индексът на полягане (EH), коефициентът на полягане (EHC) и коефициентът на полягане (CG) на царевицата през 2021 и 2022 г. бяха значително по-високи, отколкото в други години (Таблица 8). Различните обработки на почвата значително подобриха коефициента на полягане и индекса на полягане, докато прилагането на регулатор на растежа на растенията Jindel + Yuhuangjin увеличи коефициента на полягане. През 2016 г. не имаше съществени разлики в индекса на полягане, коефициента на полягане и коефициента на полягане между двете години на изследване. Корелацията между индекса на полягане, коефициента на полягане и коефициента на полягане и другите обработки на почвата се увеличи значително при обработките на почвата за коефициента на полягане и индекса на полягане, което доведе до подобрени показатели за полягане.
В сравнение с други методи на отглеждане, регулаторите на растежа на растенията могат да регулират растежа на културите според производствените нужди.,контролират морфологията на растенията и увеличават съдържанието на лигнин, нивата на растителни хормони и добива.Добре известно е, че регулаторите на растежа на растенията имат предимството на ниските производствени разходи..В момента, в сравнение с контролното третиране, третирането с EYD показва по-високо съдържание на лигнин в третия интернодиум. Съдържанието на лигнин е значително положително корелирано с активността на ендогенните хормонални сигнали, което е в съответствие с резултатите от предишни проучвания. Подобрената устойчивост на полягане се дължи главно на увеличаването насъдържаниена лигнин, целулоза, въглехидрати и анатомични структурни фактори, като например дебелината на кората,номерна съдовите снопчета и степента на лигнификация. В това проучване беше установено, че дебелината на кората и броят на съдовите снопчета на царевицата се увеличават с третиране с EYD. При третирането с EYD малките съдови снопчета са гъсто опаковани, а големите съдови снопчета са добре развити. Растителните съдови снопчета са важни и за транспорта на вода и хранителни вещества.45 Пропускливостта на съдовата тъкан на царевицата е положително корелирана с броя на съдовите снопчета.42 При третирането с EYD, в сравнение с контролното третиране, SLR намалява с 97%, RLR с 65%, а TLR със 74%.
Основните пътища на взаимодействие бяха ексудацията на коренов сок и нивата на ендогенни хормони. При третирането с EYD, скоростта на ексудация на коренов сок беше значително по-висока във всички етапи на растеж, отколкото при всички други третирания. Нямаше значителни разлики в скоростите на ексудация на коренов сок между третиранията ER и EYR, или между третиранията YB и EYB, на който и да е етап от растежа. Освен това, на 25-ия и 125-ия ден след сеитбата, скоростта на ексудация на коренов сок беше значително по-висока при третиранията YD и EYD, отколкото при всички други третирания. Методът на обработка на почвата оказа значително влияние върху скоростта на ексудация на коренов сок. Ротационната обработка значително увеличи ексудацията на коренов сок, което значително подобри капацитета за усвояване на хранителни вещества от корените и добива.46На етапите V7 и пълнене на зърното, НЕ−и Ню Хемпшир4+транспортбеше значително по-висок при третирането с EYD, отколкото при всяко друго третиране. Йонният транспорт в кореновия сок също беше значително по-висок при третирането с EYD, отколкото при всяко друго третиране, на различни етапи от растежа. Растителните съдови снопчета също са от решаващо значение за транспорта на вода, хранителни вещества и фотосинтезата.34Транспортните тъкани и съдовите снопове са положително корелирани при царевичните растения.38
Подобрената здравина на стъблото и морфологията на корена подобриха способността на растението да транспортира вода, хранителни вещества и да фотосинтезира, което повлия положително на етапа на наливане на семената. Когато ротационната обработка на почвата беше комбинирана с пръскане с регулатор на растежа на растенията (PGR), използвайки Kindle + Yuhuanghuang, третиранията EYD и EYR максимизираха параметрите на корените. През 2021 г. броят на кореновите слоеве се увеличи значително при третиранията EYD, EYR и EYB, но разликата беше незначителна през 2022 г. Регулаторите на растежа на растенията могат да подобрят усвояването на хранителни вещества от корените чрез подобряване на морфологията на корена. Относителното съдържание на различни хормони, а не абсолютното съдържание на специфични хормони, определя физиологичните ефекти.
Прилагането на регулатори на растежа на растенията по време на обработка на почвата може значително да намали риска от полягане, главно чрез повишаване на механичната якост на стъблото. Нашите резултати показват, че прилагането на Jindel + Yuhuangjin в комбинация с ротационна обработка на почвата значително намалява скоростта на полягане, подобрява разпределението на корените и сухата маса, и подобрява микроструктурата на стъблото, съдържанието на лигнин, морфологията на опорните корени и добива на царевица. Третирането с EYD значително насърчава растежа на корените, увеличава съдържанието на лигнин и механичната якост на стъблото, като същевременно значително намалява скоростта на полягане. Освен това, съдържанието на NO3- и NH4+ е значително по-високо при третирането с EYD, отколкото при третиранията с ED и YD. Скоростите на трансфер на Zn, Fe, K, Mg, P и Ca достигат максималните си стойности при третиранията с EYD и EYR. Третирането с EYD увеличава ъгъла на наклон на корена, обема на сухата маса и диаметъра на опорните корени. В сравнение с третиранията с ED и YD, стойностите на Ć, cm и Wmax за TRDW, ARD и TRL се увеличават значително при третиранията с EYD и EYR. Повишените нива на RLD, ARD и RDWD с третирането с EYD насърчават развитието на корените, подобряват влажността на почвата и подобряват усвояването на хранителни вещества, като по този начин значително повишават устойчивостта на полягане и представляват ефективен метод за смекчаване на рисковете за културите в полусухи региони. Резултатите показват, че тези технологии са обещаващи инструменти за земеделските производители в полусухи региони, позволявайки им да поддържат високи добиви от царевица, като същевременно намаляват загубите от полягане. Необходими са обаче допълнителни изследвания върху използването на регулатори на растежа на растенията в интегрираното земеделие и техните механизми за контрол при различни сортове царевица.
Време на публикуване: 02 февруари 2026 г.