新型植物生长调节剂结合灌溉管理提升半干旱区玉米根系生长、抗倒伏性及产量

这篇研究通过田间试验（2022-2023年）对比滴灌（D）、漫灌（F）和雨养（R）三种灌溉方式，结合新型植物生长调节剂（PGRs：EC、DA-6及其复合剂G3），揭示了滴灌复合调节剂（DG3）能显著优化0-60 cm土层根系分布（RLD、RSAD）、提升水分利用效率（IWUE 55.7%）及产量（26.9%），为半干旱区玉米稳产提供创新方案。

　　

Highlight

根系与茎部伤流液速率

在不同生长阶段（2022-2023年），采用新型植物生长调节剂（PGRs）的灌溉管理显著影响根系与茎部伤流液流量（图2-3）。2022年数据显示，滴灌复合调节剂（DG3）处理在开花期、灌浆期和生理成熟期的根系伤流液流量显著高于其他处理，且滴灌与漫灌在PGRs作用下的差异贯穿整个生育期。

讨论

根系在土壤剖面中的空间分布直接决定作物对水分和养分的吸收潜力，进而影响产量（Carr et al., 2004）。与既往研究一致，玉米根系的空间模式受灌溉管理调控——滴灌复合调节剂（DG3）通过协调土壤水分垂直运动与根系生长，显著提升0-60 cm土层的根长密度（RLD）和根表面积密度（RSAD），同时降低60 cm以下土层的无效消耗。

结论

本研究揭示了灌溉与PGRs协同调控根系空间分布的机制：DG3处理通过优化土壤水分-根系-养分的时空耦合，显著提高玉米抗倒伏性（总倒伏率降低）及产量（26.9%），为半干旱区农业可持续发展提供了技术范式。

Funding

项目资助方包括浙江师范大学（ZC304022952）、中国国家留学基金委（201913043）、海南大学及沙特国王大学（ORF-2025-665）。