玉米根系及其构型的研究进展

doi:10.12190/j.issn.2096-1197.2022.01.08

摘要/Abstract

摘要： 根系是作物最重要的器官之一,培育健壮的根系是作物发挥产量潜力的重要措施。国内外研究者在玉米根系生长发育及其构型方面进行了大量的探索性工作。文章根据玉米根系及其构型的研究进展,就玉米根系特点、影响根系生长的重要因素、根系构型研究方法及影响根系构型主要因素等方面的研究成果进行综述,以期为进一步开展玉米根系研究提供参考。

关键词: 玉米, 根系, 根系构型

Abstract: One of the most important organs in plants is the root system. To maximize crop output potential,cultivating a healthy root system is critical. The growth,development,and configuration of maize root system have been studied extensively by researchers in China and overseas. This paper summarized the research results of maize root system characteristics,important factors affecting root system growth,root system configuration research methods,and main factors affecting root system configuration,based on the research progress of maize root system and its configuration,in order to provide a reference for future maize root system research.

Key words: Maize, Root system, Root configuration

中图分类号:

S513

梁茵龙, 陈丽伊, 吴晗艳, 杨玉萱, 王晓玉, 程钰佳, 张玉. 玉米根系及其构型的研究进展[J]. 北方农业学报, 2022, 50(1): 59-65.

LIANG Yinlong, CHEN Liyi, WU Hanyan, YANG Yuxuan, WANG Xiaoyu, CHENG Yujia, ZHANG Yu. A review of the development of maize root system and its configuration research[J]. Journal of Northern Agriculture, 2022, 50(1): 59-65.

参考文献

[1] 胡香玉,郭九信,田广丽,等.不同供氮模式对水稻根系形态及生理特征的影响[J].中国水稻科学,2017,31(1):72-80.
[2] 苏晖,仲军,王云智,等.水稻根系研究的现状及展望[J].上海农业科技,2016(3):28-30.
[3] 梁永书,周军杰,南文斌,等.水稻根系研究进展[J].植物学报,2016,51(1):98-106.
[4] 黄营,吴强,邓姝玥,等.两种间作模式对玉米根系生长、叶片光合特性及生物量的影响[J].四川农业大学学报,2020,38(5):8-14.
[5] 潘婷. 不同盐处理条件下苗期玉米根系形态的遗传分析[D].扬州:扬州大学,2019.
[6] 邵慧,夏婷婷,伍大利,等.玉米根系形态和根构型对增加密度的反应[C]//第十五届全国玉米栽培学术研讨会论文集.北京:中国农业大学,2017:56-58.
[7] 张旭东,王智威,韩清芳,等.玉米早期根系构型及其生理特性对土壤水分的响应[J].生态学报,2016,36(10):2969-2977.
[8] 朱文新,高聚林,孙继颖,等.深松和灌水次数对春玉米根系构型的影响[J].内蒙古农业大学学报(自然科学版),2016,37(4):26-32.
[9] 李向岭,纪朋涛,周宝元,等.不同耐低氮玉米品种根系构型与氮素利用对氮肥的响应[J].河北农业大学学报,2019,42(6):1-9.
[10] 张丽芳. 低温下β-ABA调控玉米幼苗根系抗冷性研究[D].哈尔滨:东北农业大学,2016.
[11] 柳燕兰,郭贤仕,马明生,等.干旱复水对春玉米幼苗生长和生理特性的影响及其根源ABA调控效应[J].干旱地区农业研究,2019,37(1):187-193.
[12] 张贺,何依依,吴家庆,等.玉米根系分泌物中关键抑菌物质对大豆疫霉的抑菌活性[J].植物保护,2019,45(6):124-130.
[13] 崔亚俊. 玉米不同类型的根系特异性菌群随根系生长发育的动态变化[D].合肥:合肥工业大学,2020.
[14] 陈建军. 玉米不同部位根系生长发育规律的分析[J].民营科技,2017(3):186.
[15] 穆心愿,赵亚丽,李潮海.耕作方式和秸秆还田对黄淮海区小麦玉米根系生长和作物产量的影响[C]//全国青年作物栽培与生理学术研讨会论文集.北京:中国作物学会,2014.
[16] 有德宝. 土壤耕作及秸秆还田对耕层环境和玉米产量形成的影响[D].沈阳:沈阳农业大学,2018.
[17] 丛聪. 耕作方式及有机物还田对黑土坡耕地土壤物理性质和玉米生长的影响[D].北京:中国农业科学院,2019.
[18] 刘红亮,李凤海,步蕴法,等.不同耕作方式对土壤物理性状及玉米生长发育的影响[J].江苏农业科学,2017,45(8):52-54.
[19] 穆心愿. 耕作方式与秸秆还田对黄淮潮土性质及小麦玉米生长的调控效应[D].郑州:河南农业大学,2016.
[20] ZHANG L, MENG Y, LI S,et al.Film mulching optimizes the early root and shoot development of rain‐fed spring maize[J].Agronomy Journal,2020,112(1):309-326.
[21] 马立婷. 秸秆还田对玉米产量和根系及耕层环境的影响[D].沈阳:沈阳农业大学,2017.
[22] 郑洪兵. 耕作方式对土壤环境及玉米生长发育的影响[D].沈阳:沈阳农业大学,2018.
[23] 管艳霞. 不同深松与分层施肥方式对砂姜黑土区夏玉米生长发育的影响[D].郑州:河南农业大学,2018.
[24] 徐缓. 褐土容重、紧实度、水分动态变化及对玉米生长的影响[D].沈阳:沈阳农业大学,2017.
[25] 马阳. 不同耕作施肥方式下的夏玉米养分利用和土壤效应研究[D].保定:河北农业大学,2018.
[26] 高喜杰. 行间深松土壤虚实结构影响因素及其耕种效果研究[D].杨凌:西北农林科技大学,2018.
[27] 王彬. 炭基肥对玉米根际微环境、根系生长及产量形成的影响[D].哈尔滨:东北农业大学,2020.
[28] 王智慧. 生物炭及炭肥对玉米苗期性状的影响[J].农村经济与科技,2016,27(6):234.
[29] 刘文秀. 生物炭基肥料对玉米和菠菜生长的影响研究[D].泰安:山东农业大学,2016.
[30] 王宁. 不同施肥对三种典型农田玉米根系形态特征影响的研究[D].牡丹江:牡丹江师范学院,2020.
[31] 张玉,秦华东,伍龙梅,等.玉米根系生长特性及氮肥运筹对根系生长的影响[J].中国农业大学学报,2014,19(6):62-70.
[32] LIU Z,ZHU K,DONG S,et al.Effects of integrated agronomic practices management on root growth and development of summer maize[J].European Journal of Agronomy,2017,84:140-151.
[33] QI D, HU T, SONG X,et al.Effect of nitrogen supply method on root growth and grain yield of maize under alternate partial root-zone irrigation[J].Scientific Reports,2019,9(1):1-10.
[34] 高祺. 拔节孕穗期弱光和渍水胁迫对玉米生理特性及穗发育的影响[D].哈尔滨:东北农业大学,2018.
[35] 郭超. 根际通气灌水对玉米生长影响的试验研究[D].杨凌:西北农林科技大学,2011.
[36] 槐圣昌. 耕作方式与秸秆还田对东北黑土物理性质和玉米根系生长的影响[D].北京:中国农业科学院,2020.
[37] LÜ P P,ZHENG Y,CHEN L,et al .Irrigation and fertilization effects on arbuscular mycorrhizal fungi depend on growing season in a dryland maize agroecosystem[J].Pedobiologia-Journal of Soil Ecology,2020,83(83):150687.
[38] 白有帅,贾生海,雒天峰.覆膜滴灌条件下灌水量对玉米根系分布特征的影响[J].节水灌溉,2016(11):19-22.
[39] 芦玉,刘宇.水环境对玉米生长的影响[J].吉林农业,2017(2):72-73.
[40] 崔立梅,王欣欣,轩慧冬,等.干旱胁迫对玉米幼苗根系几个生理生化指标的影响[J].山东农业科学,2015,47(4):26-29.
[41] 张雷,王杰,王树鹏,等.鲜食甜玉米需水规律及节水灌溉制度研究[J].灌溉排水学报,2021,40(1):22-29.
[42] 杨青华,赵宇,邵瑞鑫,等.不同植物生长调节物质对玉米根系衰老及产量的影响[J].华北农学报,2012,27(1):134-139.
[43] 高佳,史建国,董树亭,等.花粒期光照强度对夏玉米根系生长和产量的影响[J].中国农业科学,2017,50(11):2104-2113.
[44] 周志鹏. 不同耐密型玉米品种生长发育对弱光胁迫响应的差异[D].沈阳:沈阳农业大学,2016.
[45] 王群,赵向阳,刘东尧,等.淹水弱光复合胁迫对夏玉米根形态结构、生理特性和产量的影响[J].中国农业科学,2020,53(17):3479-3495.
[46] 张通. 生态根系构型最新研究方法进展[J].资源节约与环保,2016(4):172-173.
[47] BEJARANO I,MARINO D,COLETO I.Arabidopsis MYB28 and MYB29 transcription factors are involved in ammonium-mediated alterations of root-system architecture[J].Plant Signaling & Behavior,2021,16(4):1879532.
[48] 吴茜,张伟欣,张玲玲,等.植物根系表型信息获取技术研究进展[J].江苏农业科学,2021,49(5):31-37.
[49] 宋文琳,陆玲.植物根系三维可视化图像重构仿真[J].计算机仿真,2020,37(12):404-408.
[50] 崔贯勋,熊建萍.基于虚拟仿真技术的MOOE实践教学平台开发[J].实验技术与管理,2016,33(4):103-107.
[51] WANG W,ZHANG P,LIU Q Y.Development of virtual simulation in manufacturing industry[J].Applied Mechanics & Materials,2013,7:1-4.
[52] 陈超,潘学标,张立祯,等.棉花地上部形态模拟模型的建立[J].中国生态农业学报,2012,20(12):1650-1656.
[53] 杨乐,邵鹏,唐建军,等.基于分形L系统的水稻根系建模方法研究[J].江西农业大学学报,2020,42(2):401-406.
[54] 李彬. 逆向工程在模具工艺中的应用研究[J].煤矿机械,2008(3):163-165.
[55] 张智才. 玉米苗期根系结构的分析与模拟[D].北京:中国农业大学,2005.
[56] 石春林. 水稻形态建成模型及虚拟生长研究[D].南京:南京农业大学,2006.
[57] 谈峰. 基于模型的小麦根系可视化研究[D].南京:南京农业大学,2010.
[58] 王旭峰,王占义,梁金华,等.内蒙古草地丛生型植物根系构型的研究[J].内蒙古农业大学学报(自然科学版),2013,34(3):77-82.
[59] FRADGLEY N, EVANS G, BIERNASKIE J M,et al.Effects of breeding history and crop management on the root architecture of wheat[J].Plant and Soil,2020,8:1-14.
[60] 彭云峰,张吴平,李春俭.不同氮吸收效率玉米品种的根系构型差异比较:模拟与应用[J].中国农业科学,2009,42(3):843-853.
[61] 刘宗华,卫晓轶,汤继华,等.低氮胁迫对不同基因型玉米根部性状的影响[J].玉米科学,2008(5):50-53.
[62] 刘胜群,宋凤斌.不同耐旱基因型玉米根系生理性状研究[J].浙江大学学报(农业与生命科学版),2007(4):407-412.
[63] 张岁岐,周小平,慕自新,等.不同灌溉制度对玉米根系生长及水分利用效率的影响[J].农业工程学报,2009,25(10):1-6.
[64] ESTRADA J,GONZÁLEZ M,ESTRADA Y.Root system,phenology and yield of sunflower in relation to nitrogen and phosphorus[J].Helia,2015,38(63):163-173.
[65] 孙波,廖红,苏彦华,等.土壤-根系-微生物系统中影响氮磷利用的一些关键协同机制的研究进展[J].土壤,2015,47(2):210-219.
[66] BACKER R, SAEED W, SEGUIN P,et al.Root traits and nitrogen fertilizer recovery efficiency of corn grown in biochar-amended soil under greenhouse conditions[J].Plant & Soil,2017,415(1/2):1-13.
[67] 王艳会,孙昊蔚,卫朝辉,等.活化水对小麦生长及根系活力的影响[J].华北农学报,2021,36(1):124-133.
[68] 罗露瑶,宋路,朱海丽,等.根系参数对根土复合体抗剪力学特性的影响[J].人民黄河,2020,42(10):42-46.
[69] 张庆玲. 不同种植密度对春玉米根构型影响的研究[D].太原:山西大学,2014.
[70] 刘春花,谢富,宋岩,等.植物生长及生理生化特性对低磷胁迫的响应研究进展[J].江西农业学报,2020,32(2):71-75.
[71] 蔡银美,赵庆霞,张成富.低磷下植物根系分泌物对土壤磷转化的影响研究进展[J].东北农业大学学报,2021,52(2):79-86.