氮素对开花期受旱玉米根系特性及产量形成的影响

摘要

以抗旱型玉米品种‘郑单958’和干旱敏感型品种‘先玉335’为试验材料，采用土柱栽培的方式探究不同水分处理（正常灌水W1,干旱胁迫W0）和不同氮素水平(N0:0 g·株^-1,N1:7.2 g·株^-1)对开花期受旱玉米根系形态结构和生理特性及地上部生长与籽粒产量的影响。结果表明：开花期干旱胁迫抑制气生根和浅层节根的发生与生长，导致根系的总根长、总根表面积和总根体积较正常灌溉处理分别下降1.30%～38.73%、4.95%～42.42%和17.69%～51.58%;氮素的施用促进气生根及浅层节根的生长，缓解了干旱胁迫对根系生长的不利影响。开花期干旱导致根系活跃吸收面积比例降低5.56%～18.46%,施用氮肥后干旱处理下玉米根系活跃吸收面积比例和根系活力分别提升7.54%～11.65%和40.79%～44.84%。玉米地上部生长对干旱和氮素的响应规律与根系表现基本一致，干旱胁迫导致叶片SPAD、叶面积、植株生物量显著降低，而施用氮肥后叶片SPAD、叶面积、植株生物量分别提升28.57%～31.25%、14.60%～35.76%、14.72%～42.63%;施氮处理的耐旱指数较不施氮处理提升1.59倍～3.52倍。开花期干旱导致收获期玉米穗粒数降低12.97%～30.69%,氮素亏缺主要影响百粒重（降幅7.48%～38.94%）,施用氮肥促进开花期受旱玉米籽粒产量提升19.82%～166.47%。‘先玉335’对干旱胁迫及氮素调节的响应较‘郑单9585’更为敏感。综上，适量施用氮肥促进了开花期受旱玉米根系的生长及生理活性提高，有利于植株对土壤水分和养分的吸收，同时促进地上部的物质生产和籽粒产量建成，从而有效提升玉米抗旱性能。

关键词

氮素 / 干旱胁迫 / 玉米 / 根系特性 / 产量