種植密度對(duì)玉米根系形態(tài)的影響

王振西

摘 要：我國(guó)作為一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，農(nóng)業(yè)一直是我國(guó)的支柱產(chǎn)業(yè)。在長(zhǎng)期進(jìn)行農(nóng)業(yè)種植的過(guò)程中也總結(jié)了較多的經(jīng)驗(yàn)。尤其對(duì)于一些糧食作物的種植，其重視程度更高。隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展，各種新型種植技術(shù)和種植手段也逐漸得到應(yīng)用。一些影響農(nóng)作物生長(zhǎng)的因素也逐漸清晰。玉米種植就是其中的典型代表。本文將就種植密度對(duì)玉米根系形態(tài)造成的影響進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：玉米種植;種植密度;根系形態(tài);產(chǎn)生影響

引言

在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)種植過(guò)程中，已經(jīng)逐漸發(fā)展起來(lái)一整套行之有效的玉米種植方法，其中控制玉米的種植密度就是其中的重要組成部分。玉米在生長(zhǎng)過(guò)程中，由于需要一定的生長(zhǎng)空間、養(yǎng)分，因此控制合適的種植密度是保證玉米正常生長(zhǎng)的重要前提。通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，種植密度主要會(huì)對(duì)玉米的根系造成影響。本文將就此進(jìn)行研究。

1 對(duì)玉米種植密度進(jìn)行研究的重要意義

玉米是當(dāng)前全球種植面積最多的糧食作物之一，同時(shí)也是我國(guó)糧食作物的重要組成作物，在我國(guó)南方和北方地區(qū)都廣泛種植。因此，玉米種植的產(chǎn)量和質(zhì)量直接關(guān)系到我國(guó)糧食安全。在近些年，如何有效的提高玉米的產(chǎn)量已經(jīng)成為研究者關(guān)注的焦點(diǎn)問(wèn)題。通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，玉米的產(chǎn)量同種植密度之間具有較為緊密的關(guān)系。在進(jìn)行研究的過(guò)程中可以明顯發(fā)現(xiàn)，隨著種植密度的增加，玉米的根系生長(zhǎng)受到較為嚴(yán)重的影響，在形態(tài)上發(fā)生一定的變化。這主要是由于種植密度增加就會(huì)使得玉米生長(zhǎng)的空間壓力增大，在同一空間內(nèi)生長(zhǎng)的支柱對(duì)于水分、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的競(jìng)爭(zhēng)情況會(huì)更加激烈，最終導(dǎo)致玉米植株的生長(zhǎng)受到嚴(yán)重限制，影響玉米的產(chǎn)量和質(zhì)量。根系作為吸收水分和各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的主要器官，一旦發(fā)生競(jìng)爭(zhēng)就會(huì)直接影響到其生長(zhǎng)狀態(tài)。從以往的研究記載中可以發(fā)現(xiàn)，在較高種植密度的條件下，根系的干重量在達(dá)到最大值之后會(huì)出現(xiàn)較快的下降，下降幅度和下降速度都比正常種植的玉米要高。通過(guò)進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)研究可以發(fā)現(xiàn)，種植密度對(duì)淺層根系造成的影響較大，而對(duì)深層根系造成的影響較小。

2 在不同密度下種植的玉米根系形態(tài)變化情況分析2.1 不同種植密度對(duì)根系的長(zhǎng)度和根表面積變化情況分析? 在以往研究中可以發(fā)現(xiàn)，通過(guò)采用pvc管獲得土柱進(jìn)行玉米種植的方法，可以有效的實(shí)現(xiàn)對(duì)種植密度對(duì)玉米根系造成的影響這一問(wèn)題進(jìn)行研究。在研究中可以發(fā)現(xiàn)，對(duì)于一些本身適應(yīng)較小密度種植的玉米品種，研究發(fā)現(xiàn)在密度為一盆中栽種2株玉米時(shí)對(duì)根系造成的影響最大。通過(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn)可以證明，隨著種植密度的不斷增加，玉米根系的長(zhǎng)度以及根系表面積都有所下降。在種植密度和玉米品種共同作用下，玉米根系的根表面積的值有所增加。造成這一情況發(fā)生的主要原因是玉米在競(jìng)爭(zhēng)過(guò)程中為了吸收足夠的水分和養(yǎng)料，滿(mǎn)足自身生長(zhǎng)的需求，通過(guò)改變根系面積來(lái)實(shí)現(xiàn)這一目的。在另一個(gè)實(shí)驗(yàn)中，采用3種不同種植密度對(duì)這一結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證可以發(fā)現(xiàn)，在大喇叭口期，玉米植株較小，對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和水分的需求量也相對(duì)較小，因此在同一空間內(nèi)種植的玉米并沒(méi)有形成激烈的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。同樣的這一情況出現(xiàn)在玉米拔節(jié)期。在這一時(shí)期由于需要追肥，土壤中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)較為充足，因此在這一時(shí)期種植密度對(duì)玉米根系造成的影響也較小。但是隨著玉米不斷生長(zhǎng)，種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)激烈程度不斷增加，此時(shí)種植密度對(duì)玉米根系造成的影響逐漸凸顯出來(lái)。通過(guò)進(jìn)行比較可以發(fā)現(xiàn)，高密度種植的玉米在臘熟期較中密度種植的玉米在根系面積和根長(zhǎng)度上都有所降低。而中密度和低密度相比則差別較小。

雖然通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，根系的表面同玉米的種植密度之間成反比，但是根系的性能卻有所不同。在研究中發(fā)現(xiàn)，高密度種植的玉米，其根系單位面積的導(dǎo)水情況要優(yōu)于低密度種植。在以往的研究工作中，曾經(jīng)有研究者設(shè)置了5種種植密度來(lái)對(duì)玉米根系形態(tài)變化情況進(jìn)行研究，研究過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，在11.25萬(wàn)株/hm2的密度下玉米根系發(fā)育情況較好。在這種情況下有效的避免了由于高密度造成玉米植株之間存在競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，使得每一株玉米都能夠獲得充足的水分和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。同時(shí)根系的吸水能力也有所提高。吸水根系的數(shù)量和長(zhǎng)度也有所增加。從整體來(lái)看，在一定范圍內(nèi)進(jìn)行保持一定的種植密度可以有效地提高玉米根系形態(tài)，使得玉米的生長(zhǎng)狀態(tài)提高，實(shí)現(xiàn)玉米產(chǎn)量增加。

2.2 玉米種植密度和氣根生長(zhǎng)情況之間的關(guān)系情況分析? 在以往進(jìn)行研究的過(guò)程中，有研究者采用每公頃種植5、6、7、8、9、10、11萬(wàn)株玉米的方式進(jìn)行研究。通過(guò)對(duì)獲得的數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，在不同種植密度下玉米氣根的生長(zhǎng)數(shù)量時(shí)隨著種植密度先增加后減少的。在每公頃種植8萬(wàn)株玉米時(shí)氣根的生長(zhǎng)數(shù)量要明顯多于7萬(wàn)株，但是7萬(wàn)株的種植密度下生長(zhǎng)的氣根數(shù)量要明顯多于9萬(wàn)株的生長(zhǎng)密度。隨著密度的不斷增加，長(zhǎng)出的氣根干重不斷減少。同時(shí)相關(guān)數(shù)據(jù)限制，在7萬(wàn)株和9萬(wàn)株的種植密度下，氣根的生長(zhǎng)數(shù)量下降較快。在5～6萬(wàn)株時(shí)玉米根系干重最大，此時(shí)玉米進(jìn)行光合作用速率最快，產(chǎn)量最高。通過(guò)以上研究可以發(fā)現(xiàn)，在不同的種植密度下玉米根系的干重、氣根數(shù)量以及根層數(shù)都會(huì)有所不同，同時(shí)針對(duì)不同地區(qū)不同的土壤條件，根系的生長(zhǎng)情況也會(huì)出現(xiàn)一定的變化。通過(guò)研究可以發(fā)現(xiàn)，在種植密度介于6～7萬(wàn)株左右時(shí)玉米根系的氣根數(shù)量、干重以及根層數(shù)較好，可以實(shí)現(xiàn)玉米高產(chǎn)的目的。在這種種植密度條件下，施肥之后肥料產(chǎn)生的效果較好，可以促進(jìn)玉米高產(chǎn)。正如上文所述，玉米根系的干重會(huì)隨著種植密度的增加先增加后減少，對(duì)于同種玉米品種，采用不合適的玉米種植密度會(huì)在一定程度上影響玉米根系的生長(zhǎng)，最終造成玉米生長(zhǎng)受到抑制，造成產(chǎn)量受損。但是對(duì)于不同的玉米品種，應(yīng)該依據(jù)品種特性選擇合適的密度進(jìn)行種植，才能保證玉米獲得較高的產(chǎn)量，實(shí)現(xiàn)玉米種植效果的提高。

2.3 種植密度對(duì)根系總體積的影響分析

通過(guò)對(duì)玉米種植密度對(duì)玉米根系總體積之間的關(guān)系進(jìn)行研究可以發(fā)現(xiàn)，在不同的種植密度下，單株玉米的根系總體積會(huì)隨著玉米的生長(zhǎng)過(guò)程呈現(xiàn)出先增加后減小的變化趨勢(shì)。同時(shí)在玉米生長(zhǎng)的乳熟期會(huì)達(dá)到峰值。隨著玉米種植的密度增加，單株玉米的總體積呈現(xiàn)出遞減趨勢(shì)，且隨著玉米的不斷發(fā)育，這種根系體積之間的差異會(huì)不斷增加，根系生長(zhǎng)空間上會(huì)出現(xiàn)不斷縱向生長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)，而橫向生長(zhǎng)的速度會(huì)降低。這種生長(zhǎng)方式是由于受到種子密度的影響，要獲得充足的水分和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)而進(jìn)行的自然選擇。通過(guò)這種方式可以使得玉米植株能夠逐漸適應(yīng)空間上的擁擠，實(shí)現(xiàn)單位面積上的玉米根系質(zhì)量和吸收能力的提高，使得在高密度條件下玉米依然可以正常生長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)玉米高產(chǎn)的目的。在以往對(duì)這一問(wèn)題進(jìn)行研究的過(guò)程中，選取的是5萬(wàn)株/hm2和8萬(wàn)株/hm2的種植密度。研究結(jié)果表明在種植密度為5萬(wàn)株時(shí)，玉米根系的總體積要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于8萬(wàn)株。而在玉米根系的總體積增加的情況下玉米生長(zhǎng)的速度較快，光合作用效果較好，玉米產(chǎn)量較高。

3 玉米品種在不同種植密度下對(duì)根系形態(tài)產(chǎn)生的影響分析? 玉米的2種培育一直以來(lái)都是研究的重點(diǎn)內(nèi)容。不同玉米品種對(duì)種植密度的要求不同，其主要差別就在于玉米根系生長(zhǎng)造成的影響不同。現(xiàn)階段可以將玉米品種分為耐密和不耐密2種。

耐密品種一般在高密度種植條件下其根系生長(zhǎng)的各項(xiàng)指標(biāo)符合高產(chǎn)玉米的各種標(biāo)準(zhǔn)。例如根長(zhǎng)、根系表面積、氣根數(shù)量、根干重、跟層數(shù)等。

而不耐密的玉米品種卻無(wú)法適應(yīng)較高密度種植。一旦種植密度不合適就會(huì)造成玉米根系出現(xiàn)發(fā)育不良、氣根數(shù)量較少、導(dǎo)水性能較弱等情況。

研究表明一般種植密度在6～7萬(wàn)株/hm2左右時(shí)，耐密品種依然可以實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)，根系形態(tài)受到的影響較小。而對(duì)不耐密的品種，種植密度在4～5萬(wàn)株/hm2左右的情況較為適合種植，超過(guò)這個(gè)范圍其根系形態(tài)就會(huì)受到各種影響，最終造成產(chǎn)量下降。

4 總結(jié)

本文通過(guò)對(duì)種植密度和玉米根系形態(tài)之間的關(guān)系進(jìn)行研究可以發(fā)現(xiàn)，隨著種植密度不斷增加，玉米根系的形態(tài)，例如根長(zhǎng)、根表面積以及氣根數(shù)量等都會(huì)出現(xiàn)各種變化。玉米植株對(duì)水分和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收會(huì)產(chǎn)生各種影響，最終造成玉米產(chǎn)量發(fā)生變化。因此，在進(jìn)行玉米種植過(guò)程中必須選擇合適的種植密度，才能保證玉米根系正常生長(zhǎng)，最終實(shí)現(xiàn)玉米高產(chǎn)的目的。

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