肥料成分對水稻、玉米根系的影響

摘 要：根系是作物汲取養分和水分并與地上部進行物質交換的主要器官。作物的營養成分如大量元素、微量元素對作物根系的影響在土壤肥料研究中一直占有重要地位。通過研究肥料各個組分對于水稻、玉米根系在不同肥料的施用量、施用時期處理下，水稻、玉米根系的生長發育形態及生理變化做出綜述，并總結了前人的研究結果，得出肥料成分能使根系的根長、干重、根數、根冠比及根系活力產生顯著差異。

關鍵詞：肥料成分；根系；生長生理

不同的肥料成分對水稻和玉米根系生長有著不同的效果，影響著根系的根長，根重等。而在不同時期施加不同的肥料，對其也有些不同的影響。因此，作物的發育狀況、營養及產量會受到根系生長狀況及活力的影響。本文總結了近幾年來有關肥料對水稻、玉米根系影響的相關研究工作并展開論述。

一、肥料主要成分對水稻、玉米根系生長生理的影響

1.主要成分對水稻根系的影響

（1）氮。氮素是土壤養分的首要限制因子。據李義珍等人實驗數據表明，中氮水平的根系形態最發達，機能最高 ；高氮水平次之；低氮水平的根量最少，機能最低。氮含量過低， 根系機能的減少多于根系干重的減少， 在氮素缺乏時， 其生理活性相對于根量受到局限。經高紅秀等人表明，根系生長與分布與氮肥的施用量和施用時間二者有著密切聯系。較高氮素提供使根系活力增強、根系衰老緩慢，但氮肥施用過多會使水稻根系生長過于茂盛，其根系活力下降。

（2）磷。由于磷在土壤中不易流動，其根系形態基本決定了吸收磷的程度。黃榮等人實驗顯示，供磷濃度逐漸減少，水稻根系的干質量降幅雖不明顯，但其形態的變化卻十分鮮明，如不定根數目變少，種子根與不定根上的側根密度下降，不定根增長。郭朝暉等人的實驗證明下，施磷較明顯的促進了水稻根系的生長發育及干重的增加 ，恰當施磷還使水稻根系活力維持較長的時間。而孕穗期、齊穗期和灌漿期的水稻根系在無磷條件下生長非常緩慢甚至于停止。

（3）鉀。鉀素相比氮和磷素來說對水稻根系的影響較小，但缺乏鉀素對于水稻根系的生長形態也是有一定的影響。相關試驗證明，在低鉀脅迫環境下，根冠比增大、根系表面積擴大，為了滿足植物生長發育需要鉀元素的吸收。而鉀素不足時，根系呈現出根量和根數多、根長和根比容大。劉立軍等人研究顯示， 低鉀或缺鉀條件下，處于結實期的水稻根系活力下降，加快植株衰老，減少對養分的吸收。在李清華等人的實驗表明，增施鉀肥影響水稻孕穗期和成熟期的根系活力，但從分蘗期到成熟期，因鉀素不易固定，所以水稻根系對鉀素的吸收轉移到其他部位而使含量緩慢下降，同時生育后期根系活力下降。

2.主要成分對玉米根系的影響

（1）氮。玉米根系生長和發育與施用氮素有密不可分的關系。玉米根系的生長受氮素施用量的影響，為促進根系生長可在一定范圍內提高施氮量，但施氮過多則會出現氮素供過于求，玉米根系無法吸收利用，使根系發育不良，植株長勢不好。銀敏華等人指出，隨施氮量的增加，玉米淺層根長比例提高，深層根長比例降低，表現出高氮營養淺根化趨勢。武永軍、沈玉芳等人研究表明，正常供氮對比于缺氮處理玉米幼苗根系的直徑、體積、根干質量和根冠比要高，而根系總長度、根系表面積和分根數則低。在低氮脅迫環境下，玉米根系會得到較多的營養物質，加快根系生長，增加根冠比。低氮還誘導根系形態發生變化，在高濃度供氮處理下局部區域其側根長度明顯增長。王啟現等人研究指出，不同深度的土壤與不施氮相比，施過氮的玉米根系活力顯著增加。推遲施氮期土壤深度在0～40cm間根系活力增加，但土深40cm以下無影響。

（2）磷。磷能夠參與生理生化代謝、促進植株生長發育。王賀等人實驗證明對生長初期的玉米施磷可加快根系生長、提高根干重、增大根面積。據實驗指出，玉米在磷脅迫限制下經過一系列如根半徑縮小，根長與根表面積擴大，根冠比上升，根毛數、長度與密度的增長，生成側根及簇生根等根系適應性反應提高了根系對土壤磷的吸收能力。

（3）鉀。鉀是繼氮、磷之后的又一限制因子。據毛振榮、王君等人實驗得出，早施磷肥能加快玉米根形成的速度，增加根層數及根條數，擴大吸收面積，促進地上部植株健壯生長發育，增強抗逆性。據張玉芹等人實驗所得，施鉀水平不同，增加鉀肥用量使根干重占總干重的比降低，在乳熟期有明顯體現；施鉀水平一致，鉀肥后移方式使根干重占總干重比上升，在前期可促進下層根系生長。施用鉀肥能夠提高植株抵抗環境脅迫的能力及根系活力。

二、肥料微量成分對水稻、玉米根系生長生理的影響

1.微量成分對水稻根系的影響

在水稻根系生長過程中，大量成分提供了大部分的養分，但是微量成分也是不可缺少的。因為水稻是喜硅作物 ，因此其生長過程需較多硅素供應。劉輝研究顯示，硅素的增多，使根長變短、根條數增多、側根數和根冠比降低、根直徑增粗無顯著差異。李萍等人實驗得出，施加硅肥能增強水稻根系抗氧化系統的抵御能力，維持根尖質膜的完整性，減少脂質過氧化的損傷。據吳延壽等人實驗研究得，提高施鈣量，使水稻根冠比增加。劉立軍等人研究所得，結實期鈣素脅迫對水稻的根系活力影響相對較小。丁玉川等人試驗結果指出，出現缺鎂癥狀前水稻植株的根系會得到較多的干物質，增大根冠比。低鎂條件下會明顯抑制水稻根系活力，使其吸收養分的能力越來越弱；而適當供應鎂可增強根系活力，可以提高根系吸收養分的能力。

2.微量成分對玉米根系的影響

微量元素影響玉米根系的生長進而影響其產量。李少朋等人表明，施用鈣肥能夠促進玉米根系對氮磷鉀的吸收。據熊英杰等人研究得，缺鎂脅迫使玉米根長和干鮮重下降，還使玉米幼苗根系活力降低，，氮素在地上部和根部分配失調。據王空軍等人實驗表明，缺硫或過量的硫都會使玉米干物質積累量明顯減少，同時使冠/根比增加，表明不恰當的施用硫對根系的影響相比于地上生長較為顯著。玉米根系活性在缺硫時減弱，并隨著供硫水平的增加而增加。endprint

三、結語

通過前人大量的實驗證明，每種肥料成分對于水稻、玉米的根系都有著不同方面的影響。施用量及施用方法的差異也使根系的形態和生長生理有著不同的變化。因此，合理的施肥才是植株發育的關鍵。

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作者簡介：潘晶（1997—），女，遼寧大連，本科，農學。

孫璐（1982—），女，遼寧沈陽，副教授，博士，研究方向：作物栽培生理。endprint