Planterøtter er en viktig del av rhizosfæren, og spiller en kritisk rolle i transport av vann og næringsstoffer til jorden. Videre er produksjon av biomasse over bakken sterkt avhengig av planterøtter. Rotvekst og -fordeling i jorden bestemmer avlingens evne til å absorbere næringsstoffer og vann. Forbedring av planterotsystemer gjør at de bedre kan absorbere vann, næringsstoffer og mineraler fra jorden. Omtrent 49 % av avlingsøkningen tilskrives forbedrede avlingspraksiser, og de resterende 51 % skyldes genetisk forbedring. Plantevekstregulatorer som reduserer overlapping og øker kornvekten er nøkkelen til å øke avlingen. Overlapping reduserer vann- og næringstransport og fotosyntese, noe som resulterer i lavere maisavlinger. Overlappingsrater påvirker også antall aks og kornvekt negativt, noe som reduserer avlingskvaliteten. Maisoverlapping forekommer hovedsakelig ved den tredje basalnoden i kornfyllingsstadiet, da det er da karbohydrater fra stilken transporteres til akset. For tidlig senescens og overlapping av mais er direkte relatert til rotvekst. Rotsystemanalyse er en viktig faktor for å øke avlingen og redusere overlapping itørrlandlandbrukssystemer.13
Tilstrekkelig jordfuktighet kan øke tørrstofftettheten i røttene per arealenhet betydelig. Sammenlignet med tradisjonelle gjødselmetoder kan påføring av plantevekstregulatorer (PPR-er) forbedre røttenes opptak av vann og næringsstoffer fra jorden. Rottrykk er en indikator på rotsaftstrøm og -sekresjon. Rotsekresjon avhenger av intensiteten, mens rotaktiviteten varierer med jordfuktighetsforhold, avlingstype og vekstsesong. I felten er det vanskelig å forstå rotenes oppførsel nøyaktig, mens rotsekresjon kan brukes til å forutsi rotenes oppførsel og nærings- og vannopptak. Rotlosjering påvirkes av mange faktorer, inkludert antall røtter, rotdiameter og vekstretning. Lignininnhold er en nøkkelkomponent i stilker og har en betydelig effekt på losjeringsraten til stilker. Etefon er en effektiv vekstregulator som kan redusere risikoen for losjering. Etefon kan brukes til å redusere maisrothøyden, øke mekanisk styrke og forbedre rotadhesjonen. Etefon og klormequatklorid kan effektivt forbedre losjeringsmotstanden og endogen hormonell signalering. DA-6 reduserte losjeringsraten, antall topper og plantehøyden betydelig, og forbedret stilkpenetrasjonen. Derfor er det viktig å håndtere problemer med å overnatte i landbruksvekster for å oppnå stabile og høye avlinger.
Vi antar at i semi-tørre regioner kan kombinasjonen av ulike jordbearbeidingsmetoder med plantevekstregulatorer redusere risikoen for maislosing og øke avlingen. For å teste denne hypotesen målte dette eksperimentet effekten av ulike jordbearbeidingsmetoder kombinert med plantevekstregulatorer på de fysikalsk-kjemiske egenskapene til maisstilker, rotmorfologi, molekylær struktur i karbunter, endogent hormoninnhold i rotsaft og avling. Målet med denne studien er å gi et teoretisk grunnlag for å forbedre maisens motstand mot losing og avling i semi-tørre regioner. Bruk av plantevekstregulatorer er gunstig for styring av landbruksproduksjonen.
Månedlig fordeling av nedbør og temperatur på forsøksfelt i maissesongene 2021 og 2022.
Ved hjelp av denne modellen kan den gjennomsnittlige rotvekstraten (Ć) i løpet av vekstsesongen beregnes ved hjelp av følgende formel:
I blomstringsstadiet ble fem planter valgt ut fra hvert område, og rotsystemet ble fjernet fra midten av planten, med avstanden mellom radene halvparten av plantens bredde og lengde. Etter skylling av røttene ble overflatefuktigheten tørket med filterpapir, og antall rotlag ble telt. Ferske følfotrøtter ble tørket ved 80 °C til konstant vekt, hvoretter tørrvekten ble målt. Endogen hormonfluks ble bestemt ved hjelp av en enzymbundet immunosorbentanalyse (ELISA) (Wang et al.).
Effekten av ulike jordbearbeidingsmetoder i kombinasjon med plantevekstregulatorer på rottetthet i en dybde på 0–100 cm i 2022. Vertikale linjer representerer standardfeilen for gjennomsnittet (SEM) (n = 3). Små bokstaver indikerer signifikante forskjeller ved et signifikansnivå på P ≤ 0,05 (LSD-test).
Effekten av ulike jordbearbeidingsmetoder i kombinasjon med plantevekstregulatorer på rotmassetetthet i 0–100 cm dybde i 2022. Vertikale linjer representerer standardfeilen for gjennomsnittet (SEM) (n = 3). Små bokstaver indikerer signifikante forskjeller ved et signifikansnivå på P ≤ 0,05 (LSD-test).
Tallrike jordbearbeidingsbehandlinger kombinert med plantevekstregulatorer påvirket de morfologiske egenskapene til forbedrede røtter i rotstadiet betydelig (tabell 6). I EYD- og EYR-behandlingene økte diameteren, volumet, helningsvinkelen og tørrvekten til de forbedrede røttene, der roterende jordbearbeiding kombinert med Jindel- og Yuhuangjin-plantevekstregulatorene viste best effekt. I begge studieårene økte bruken av plantevekstregulatorer diameteren, volumet, helningsvinkelen og tørrvekten til de forbedrede røttene. Sammenlignet med kontrollbehandlingen økte antallet forbedrede rotlag i EYD-, EYR- og EYB-behandlingene betydelig i 2021. Imidlertid ble det ikke observert signifikante forskjeller mellom behandlingene i 2022.
I alle jordbearbeidingsbehandlinger var overnattingsraten (EYD), overnattingsforholdet (EYR), overnattingsindeksen (EH), overnattingskoeffisienten (EHC) og overnattingskoeffisienten (CG) for mais i 2021 og 2022 betydelig høyere enn i andre år (tabell 8). Ulike jordbearbeidingsbehandlinger forbedret overnattingskoeffisienten og overnattingsindeksen betydelig, mens bruk av Jindel + Yuhuangjin plantevekstregulator økte overnattingskoeffisienten. I 2016 var det ingen signifikante forskjeller i overnattingsindeksen, overnattingskoeffisienten og overnattingskoeffisienten mellom de to studieårene. Korrelasjonen mellom overnattingsindeksen, overnattingskoeffisienten og overnattingskoeffisienten og andre jordbearbeidingsbehandlinger økte betydelig i jordbearbeidingsbehandlingene for overnattingskoeffisient og overnattingsindeks, noe som resulterte i forbedret overnattingsytelse.
Sammenlignet med andre dyrkingsmetoder kan plantevekstregulatorer regulere avlingsveksten i henhold til produksjonsbehov.,kontrollere plantemorfologi og øke lignininnhold, plantehormonnivåer og avling.Det er velkjent at plantevekstregulatorer har fordelen av lave innsatskostnader..For tiden viser EYD-behandling høyere lignininnhold i den tredje internoden sammenlignet med kontrollbehandlingen. Lignininnholdet er signifikant positivt korrelert med aktiviteten til endogene hormonsignaler, noe som er i samsvar med resultatene fra tidligere studier. Den forbedrede motstanden mot losji tilskrives hovedsakelig økningen iinnholdav lignin, cellulose, karbohydrater og anatomiske strukturelle faktorer som barktykkelse,tallav karbunter og graden av lignifisering. I denne studien ble det funnet at barktykkelsen og antallet karbunter hos mais økte med EYD-behandling. I EYD-behandlingen var små karbunter tettpakket, og store karbunter var godt utviklet. Plantekarbunter er også viktige for transport av vann og næringsstoffer.45 Permeabiliteten til maisens karvev er positivt korrelert med antallet karbunter.42 I EYD-behandlingen, sammenlignet med kontrollbehandlingen, reduserte SLR med 97 %, RLR med 65 % og TLR med 74 %.
De viktigste interaksjonsveiene var rotsafteksudatjon og endogene hormonnivåer. I EYD-behandlingen var rotsafteksudatjonsraten betydelig høyere i alle vekststadier enn i alle andre behandlinger. Det var ingen signifikante forskjeller i rotsafteksudatjonsrater mellom ER- og EYR-behandlingene, eller mellom YB- og EYB-behandlingene på noe vekststadium. Videre var rotsafteksudatjonsraten betydelig høyere i YD- og EYD-behandlingene enn i alle andre behandlinger 25 og 125 dager etter såing. Jordbearbeidingsmetoden påvirket rotsafteksudatjonsraten betydelig. Jordbearbeiding økte rotsafteksudatjonen betydelig, noe som forbedret røttenes næringsopptakskapasitet og avkastning betydelig.46På V7- og kornfyllingsstadiene, NEI−og NH4+transporterevar betydelig høyere i EYD-behandlingen enn i noen annen behandling. Ionisk transport i rotsaft var også betydelig høyere i EYD-behandlingen enn i noen annen behandling på forskjellige vekststadier. Plantens karbunter er også avgjørende for transport av vann, næringsstoffer og fotosyntese.34Transportvev og karbunter er positivt korrelert i maisplanter.38
Forbedret stengelstyrke og rotmorfologi forbedret plantens evne til å transportere vann, næringsstoffer og fotosyntetisere, noe som hadde en positiv innvirkning på frøfyllingsstadiet. Da roterende jordbearbeiding ble kombinert med sprøyting med plantevekstregulator (PGR) ved bruk av Kindle + Yuhuanghuang, maksimerte EYD- og EYR-behandlingene rotparametrene. I 2021 økte antallet rotlag betydelig i EYD-, EYR- og EYB-behandlingene, men forskjellen var ubetydelig i 2022. Plantevekstregulatorer kan forbedre næringsopptaket i roten ved å forbedre rotmorfologien. De relative forekomstene av ulike hormoner, snarere enn de absolutte forekomstene av spesifikke hormoner, bestemmer fysiologiske effekter.
Bruk av plantevekstregulatorer under jordbearbeiding kan redusere risikoen for levning betydelig, først og fremst ved å øke stengelens mekaniske styrke. Resultatene våre viser at bruk av Jindel + Yuhuangjin i kombinasjon med roterende jordbearbeiding reduserte levningsraten betydelig, forbedret rotfordeling og tørrmasse, og forbedret stengelmikrostruktur, lignininnhold, støtterotmorfologi og maisutbytte. EYD-behandlingen fremmet rotvekst betydelig, økte lignininnhold og stengelens mekaniske styrke, samtidig som levningsraten ble redusert betydelig. Videre var NO3- og NH4+-innholdet betydelig høyere i EYD-behandlingen enn i ED- og YD-behandlingene. Overføringshastighetene for Zn, Fe, K, Mg, P og Ca nådde sine maksimale verdier i EYD- og EYR-behandlingene. EYD-behandlingen økte rothellingsvinkelen, tørrmassevolumet og støtterotdiameteren. Sammenlignet med ED- og YD-behandlingene økte Ć-, cm- og Wmax-verdiene for TRDW, ARD og TRL betydelig med EYD- og EYR-behandlingene. Økte nivåer av RLD, ARD og RDWD med EYD-behandling fremmer rotutvikling, forbedrer jordfuktigheten og forbedrer næringsopptaket, og forbedrer dermed motstandskraften mot overvintring betydelig og representerer en effektiv metode for å redusere avlingsrisiko i semi-tørre regioner. Resultatene viser at disse teknologiene er lovende verktøy for bønder i semi-tørre regioner, slik at de kan opprettholde høye maisavlinger samtidig som de reduserer tap av overvintring. Imidlertid er det behov for ytterligere forskning på bruk av plantevekstregulatorer i integrert jordbruk og deres kontrollmekanismer i ulike maissorter.
Publisert: 02.02.2026