Οι ρίζες των φυτών αποτελούν σημαντικό συστατικό της ριζόσφαιρας, παίζοντας κρίσιμο ρόλο στη μεταφορά νερού και θρεπτικών συστατικών στο έδαφος. Επιπλέον, η παραγωγή βιομάζας υπέργειας προέλευσης εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τις ρίζες των φυτών. Η ανάπτυξη και η κατανομή των ριζών στο έδαφος καθορίζουν την ικανότητα της καλλιέργειας να απορροφά θρεπτικά συστατικά και νερό. Η βελτίωση των ριζικών συστημάτων των φυτών τους επιτρέπει να απορροφούν καλύτερα το νερό, τα θρεπτικά συστατικά και τα μέταλλα από το έδαφος. Περίπου το 49% της αύξησης της απόδοσης αποδίδεται σε βελτιωμένες πρακτικές διαχείρισης καλλιεργειών και το υπόλοιπο 51% οφείλεται σε γενετική βελτίωση. Οι ρυθμιστές ανάπτυξης των φυτών που μειώνουν το πλάγιασμα και αυξάνουν το βάρος των κόκκων είναι το κλειδί για την αύξηση της απόδοσης. Το πλάγιασμα μειώνει τη μεταφορά νερού και θρεπτικών συστατικών και τη φωτοσύνθεση, με αποτέλεσμα χαμηλότερες αποδόσεις καλαμποκιού. Οι ρυθμοί πλάγιασης επηρεάζουν επίσης αρνητικά τον αριθμό των κόκκων και το βάρος των κόκκων, μειώνοντας την ποιότητα της απόδοσης. Το πλάγιασμα του καλαμποκιού εμφανίζεται κυρίως στον τρίτο βασικό κόμβο κατά το στάδιο πλήρωσης των κόκκων, καθώς αυτό συμβαίνει όταν οι υδατάνθρακες από το στέλεχος μεταφέρονται στο στάχυ. Η πρόωρη γήρανση και το πλάγιασμα του καλαμποκιού σχετίζονται άμεσα με την ανάπτυξη των ριζών. Η ανάλυση του ριζικού συστήματος είναι ένας σημαντικός παράγοντας για την αύξηση της απόδοσης και τη μείωση του πλάγιασμα...άνυδρη γηγεωργικά συστήματα.13
Η επαρκής υγρασία του εδάφους μπορεί να αυξήσει σημαντικά την πυκνότητα της ξηράς ουσίας των ριζών ανά μονάδα επιφάνειας. Σε σύγκριση με τις παραδοσιακές μεθόδους εφαρμογής λιπασμάτων, η εφαρμογή ρυθμιστών ανάπτυξης φυτών (PPR) μπορεί να ενισχύσει την απορρόφηση νερού και θρεπτικών συστατικών από το έδαφος από τις ρίζες. Η πίεση των ριζών αποτελεί δείκτη της ροής και της έκκρισης χυμών των ριζών. Η έκκριση των ριζών εξαρτάται από την έντασή της, ενώ η δραστηριότητα των ριζών ποικίλλει ανάλογα με τις συνθήκες υγρασίας του εδάφους, τον τύπο της καλλιέργειας και την καλλιεργητική περίοδο. Στο χωράφι, είναι δύσκολο να κατανοηθεί με ακρίβεια η συμπεριφορά των ριζών, ενώ η έκκριση των ριζών μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την πρόβλεψη της συμπεριφοράς των ριζών και της απορρόφησης θρεπτικών συστατικών και νερού. Το πλάγιασμα των ριζών επηρεάζεται από πολλούς παράγοντες, όπως ο αριθμός των ριζών, η διάμετρος των ριζών και η κατεύθυνση ανάπτυξης. Η περιεκτικότητα σε λιγνίνη είναι ένα βασικό συστατικό των στελεχών και έχει σημαντική επίδραση στον ρυθμό πλαγιάς των στελεχών. Η αιθεφόνη είναι ένας αποτελεσματικός ρυθμιστής ανάπτυξης που μπορεί να μειώσει τον κίνδυνο πλαγιάς. Η αιθεφόνη μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη μείωση του ύψους των ριζών του καλαμποκιού, την αύξηση της μηχανικής αντοχής και τη βελτίωση της πρόσφυσης των ριζών. Η αιθεφόνη και το χλωριούχο χλωρμεκουάτ μπορούν να ενισχύσουν αποτελεσματικά την αντίσταση στο πλάγιασμα και την ενδογενή ορμονική σηματοδότηση. Το DA-6 μείωσε σημαντικά τον ρυθμό πλαγιάς, τον αριθμό των φόβων και το ύψος των φυτών και βελτίωσε τη διείσδυση των στελεχών. Συνεπώς, η αντιμετώπιση των προβλημάτων πλαγιάς στις γεωργικές καλλιέργειες είναι το κλειδί για την επίτευξη σταθερών και υψηλών αποδόσεων.
Υποθέτουμε ότι σε ημι-άνυδρες περιοχές, ο συνδυασμός διαφόρων πρακτικών οργώματος με ρυθμιστές ανάπτυξης φυτών μπορεί να μειώσει τον κίνδυνο πλαγιάσματος του καλαμποκιού και να αυξήσει την απόδοση. Για να δοκιμαστεί αυτή η υπόθεση, αυτό το πείραμα μέτρησε τις επιδράσεις διαφόρων πρακτικών οργώματος σε συνδυασμό με ρυθμιστές ανάπτυξης φυτών στις φυσικοχημικές ιδιότητες των στελεχών του καλαμποκιού, τη μορφολογία των ριζών, τη μοριακή δομή των αγγειακών δεσμίδων, την περιεκτικότητα σε ενδογενείς ορμόνες στο χυμό των ριζών και την απόδοση. Στόχος της παρούσας μελέτης είναι να παράσχει μια θεωρητική βάση για τη βελτίωση της αντοχής στο πλάιασμα του καλαμποκιού και της απόδοσης σε ημι-άνυδρες περιοχές. Η χρήση ρυθμιστών ανάπτυξης φυτών είναι ευεργετική για τη διαχείριση της γεωργικής παραγωγής.
Μηνιαία κατανομή βροχοπτώσεων και θερμοκρασίας σε πειραματικά αγροτεμάχια κατά τις καλλιεργητικές περιόδους 2021 και 2022.
Χρησιμοποιώντας αυτό το μοντέλο, ο μέσος ρυθμός ανάπτυξης ριζών (Ć) κατά τη διάρκεια της καλλιεργητικής περιόδου μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας τον ακόλουθο τύπο:
Στο στάδιο σχηματισμού των φόβων, επιλέχθηκαν πέντε φυτά από κάθε οικόπεδο και το ριζικό σύστημα αφαιρέθηκε από το κέντρο του φυτού, με την απόσταση μεταξύ των σειρών να είναι η μισή του πλάτους και του μήκους του φυτού. Μετά το ξέπλυμα των ριζών, η επιφανειακή υγρασία ξηράνθηκε με διηθητικό χαρτί και μετρήθηκε ο αριθμός των ριζικών στρωμάτων. Οι φρέσκες ρίζες του πουλιού ξηράνθηκαν στους 80°C μέχρι σταθερού βάρους, μετά το οποίο μετρήθηκε το ξηρό τους βάρος. Η ροή ενδογενών ορμονών προσδιορίστηκε χρησιμοποιώντας μια ενζυμική ανοσοπροσροφητική δοκιμασία (ELISA) (Wang et al.).
Η επίδραση διαφορετικών μεθόδων οργώματος σε συνδυασμό με ρυθμιστές ανάπτυξης φυτών στην πυκνότητα ριζών σε βάθος 0–100 cm το 2022. Οι κάθετες γραμμές αντιπροσωπεύουν το τυπικό σφάλμα του μέσου όρου (SEM) (n = 3). Τα πεζά γράμματα υποδεικνύουν σημαντικές διαφορές σε επίπεδο σημαντικότητας P ≤ 0,05 (δοκιμή LSD).
Η επίδραση διαφορετικών μεθόδων οργώματος σε συνδυασμό με ρυθμιστές ανάπτυξης φυτών στην πυκνότητα της ριζικής μάζας σε βάθος 0–100 cm το 2022. Οι κάθετες γραμμές αντιπροσωπεύουν το τυπικό σφάλμα του μέσου όρου (SEM) (n = 3). Τα πεζά γράμματα υποδεικνύουν σημαντικές διαφορές σε επίπεδο σημαντικότητας P ≤ 0,05 (δοκιμή LSD).
Πολυάριθμες εφαρμογές οργώματος σε συνδυασμό με ρυθμιστές ανάπτυξης φυτών επηρέασαν σημαντικά τα μορφολογικά χαρακτηριστικά των βελτιωμένων ριζών στο στάδιο της επικεφαλίδας (Πίνακας 6). Στις εφαρμογές EYD και EYR, η διάμετρος, ο όγκος, η γωνία κλίσης και το ξηρό βάρος των βελτιωμένων ριζών αυξήθηκαν, με την περιστροφική άροση σε συνδυασμό με τους ρυθμιστές ανάπτυξης φυτών Jindel και Yuhuangjin να παρουσιάζει το καλύτερο αποτέλεσμα. Και στα δύο έτη της μελέτης, η χρήση ρυθμιστών ανάπτυξης φυτών αύξησε τη διάμετρο, τον όγκο, τη γωνία κλίσης και το ξηρό βάρος των βελτιωμένων ριζών. Σε σύγκριση με την εφαρμογή ελέγχου, ο αριθμός των βελτιωμένων ριζικών στρωμάτων στις εφαρμογές EYD, EYR και EYB αυξήθηκε σημαντικά το 2021. Ωστόσο, δεν παρατηρήθηκαν σημαντικές διαφορές μεταξύ των εφαρμογών το 2022.
Σε όλες τις επεμβάσεις οργώματος, ο ρυθμός πλαγιάσματος (EYD), ο λόγος πλαγιάσματος (EYR), ο δείκτης πλαγιάσματος (EH), ο συντελεστής πλαγιάσματος (EHC) και ο συντελεστής πλαγιάσματος (CG) του καλαμποκιού το 2021 και το 2022 ήταν σημαντικά υψηλότεροι από ό,τι σε άλλα έτη (Πίνακας 8). Διάφορες επεμβάσεις οργώματος βελτίωσαν σημαντικά τον συντελεστή πλαγιάσματος και τον δείκτη πλαγιάσματος, ενώ η εφαρμογή του ρυθμιστή ανάπτυξης φυτών Jindel + Yuhuangjin αύξησε τον συντελεστή πλαγιάσματος. Το 2016, δεν υπήρχαν σημαντικές διαφορές στον δείκτη πλαγιάσματος, τον συντελεστή πλαγιάσματος και τον συντελεστή πλαγιάσματος μεταξύ των δύο ετών μελέτης. Η συσχέτιση μεταξύ του δείκτη πλαγιάσματος, του συντελεστή πλαγιάσματος και του συντελεστή πλαγιάσματος και άλλων επεμβάσεων οργώματος αυξήθηκε σημαντικά στις επεμβάσεις οργώματος για τον συντελεστή πλαγιάσματος και τον δείκτη πλαγιάσματος, με αποτέλεσμα βελτιωμένη απόδοση πλαγιάσματος.
Σε σύγκριση με άλλες μεθόδους καλλιέργειας, οι ρυθμιστές ανάπτυξης των φυτών μπορούν να ρυθμίσουν την ανάπτυξη των καλλιεργειών ανάλογα με τις ανάγκες παραγωγής.,ελέγχουν τη μορφολογία των φυτών και αυξάνουν την περιεκτικότητα σε λιγνίνη, τα επίπεδα φυτικών ορμονών και την απόδοση.Είναι γνωστό ότι οι ρυθμιστές ανάπτυξης των φυτών έχουν το πλεονέκτημα του χαμηλού κόστους εισροών..Επί του παρόντος, σε σύγκριση με την ομάδα ελέγχου, η θεραπεία με EYD παρουσιάζει υψηλότερη περιεκτικότητα σε λιγνίνη στον τρίτο μεσογονάτιο κόμβο. Η περιεκτικότητα σε λιγνίνη συσχετίζεται σημαντικά θετικά με τη δραστηριότητα των ενδογενών ορμονικών σημάτων, γεγονός που συνάδει με τα αποτελέσματα προηγούμενων μελετών. Η βελτιωμένη αντίσταση στην πλαγιολίσθηση αποδίδεται κυρίως στην αύξηση τηςπεριεχόμεναλιγνίνης, κυτταρίνης, υδατανθράκων και ανατομικών δομικών παραγόντων όπως το πάχος του φλοιού, τοαριθμόςτων αγγειακών δεσμίδων και ο βαθμός λιγνοποίησης. Σε αυτή τη μελέτη, διαπιστώθηκε ότι το πάχος του φλοιού και ο αριθμός των αγγειακών δεσμίδων του καλαμποκιού αυξήθηκαν με την επεξεργασία EYD. Στη θεραπεία EYD, οι μικρές αγγειακές δεσμίδες ήταν πυκνά συσκευασμένες και οι μεγάλες αγγειακές δεσμίδες ήταν καλά ανεπτυγμένες. Οι αγγειακές δεσμίδες των φυτών είναι επίσης σημαντικές για τη μεταφορά νερού και θρεπτικών συστατικών.45 Η διαπερατότητα του αγγειακού ιστού του καλαμποκιού συσχετίζεται θετικά με τον αριθμό των αγγειακών δεσμίδων.42 Στη θεραπεία EYD, σε σύγκριση με την ομάδα ελέγχου, η SLR μειώθηκε κατά 97%, η RLR κατά 65% και η TLR κατά 74%.
Οι κύριες οδοί αλληλεπίδρασης ήταν η έκκριση χυμού ρίζας και τα επίπεδα ενδογενών ορμονών. Στη θεραπεία με EYD, ο ρυθμός έκκρισης χυμού ρίζας ήταν σημαντικά υψηλότερος σε όλα τα στάδια ανάπτυξης από ό,τι σε όλες τις άλλες θεραπείες. Δεν υπήρχαν σημαντικές διαφορές στους ρυθμούς έκκρισης χυμού ρίζας μεταξύ των θεραπειών ER και EYR, ή μεταξύ των θεραπειών YB και EYB σε οποιοδήποτε στάδιο ανάπτυξης. Επιπλέον, στις 25 και 125 ημέρες μετά τη σπορά, ο ρυθμός έκκρισης χυμού ρίζας ήταν σημαντικά υψηλότερος στις θεραπεύσεις YD και EYD από ό,τι σε όλες τις άλλες θεραπείες. Η μέθοδος οργώματος επηρέασε σημαντικά τον ρυθμό έκκρισης χυμού ρίζας. Η περιστροφική άροση αύξησε σημαντικά την έκκριση χυμού ρίζας, γεγονός που βελτίωσε σημαντικά την ικανότητα πρόσληψης θρεπτικών συστατικών από τις ρίζες και την απόδοση.46Στα στάδια V7 και πλήρωσης κόκκων, ΟΧΙ−και Νιου Χάμσαϊρ4+μεταφοράήταν σημαντικά υψηλότερη στην επεξεργασία EYD από ό,τι σε οποιαδήποτε άλλη επεξεργασία. Η ιοντική μεταφορά στο χυμό της ρίζας ήταν επίσης σημαντικά υψηλότερη στην επεξεργασία EYD από ό,τι σε οποιαδήποτε άλλη επεξεργασία σε διαφορετικά στάδια ανάπτυξης. Οι αγγειακές δέσμες των φυτών είναι επίσης κρίσιμες για τη μεταφορά νερού, θρεπτικών συστατικών και τη φωτοσύνθεση.34Οι ιστοί μεταφοράς και οι αγγειακές δέσμες συσχετίζονται θετικά στα φυτά καλαμποκιού.38
Η βελτιωμένη αντοχή του στελέχους και η μορφολογία της ρίζας ενίσχυσαν την ικανότητα του φυτού να μεταφέρει νερό, θρεπτικά συστατικά και να φωτοσυνθέτει, γεγονός που επηρέασε θετικά το στάδιο πλήρωσης των σπόρων. Όταν η περιστροφική άροση συνδυάστηκε με ψεκασμό ρυθμιστή ανάπτυξης φυτών (PGR) χρησιμοποιώντας Kindle + Yuhuanghuang, οι θεραπείες EYD και EYR μεγιστοποίησαν τις παραμέτρους της ρίζας. Το 2021, ο αριθμός των ριζικών στρωμάτων αυξήθηκε σημαντικά στις θεραπείες EYD, EYR και EYB, αλλά η διαφορά ήταν ασήμαντη το 2022. Οι ρυθμιστές ανάπτυξης φυτών μπορούν να βελτιώσουν την πρόσληψη θρεπτικών συστατικών από τις ρίζες βελτιώνοντας τη μορφολογία των ριζών. Οι σχετικές αφθονίες διαφόρων ορμονών, και όχι οι απόλυτες αφθονίες συγκεκριμένων ορμονών, καθορίζουν τις φυσιολογικές επιδράσεις.
Η εφαρμογή ρυθμιστών ανάπτυξης φυτών κατά την άροση μπορεί να μειώσει σημαντικά τον κίνδυνο πλαγιάσματος, κυρίως αυξάνοντας τη μηχανική αντοχή του στελέχους. Τα αποτελέσματά μας δείχνουν ότι η εφαρμογή του Jindel + Yuhuangjin σε συνδυασμό με περιστροφική άροση μείωσε σημαντικά τον ρυθμό πλαγιάσματος, βελτίωσε την κατανομή των ριζών και την ξηρή μάζα, και βελτίωσε τη μικροδομή του στελέχους, την περιεκτικότητα σε λιγνίνη, τη μορφολογία των ριζών στήριξης και την απόδοση του καλαμποκιού. Η επεξεργασία με EYD προήγαγε σημαντικά την ανάπτυξη των ριζών, αύξησε την περιεκτικότητα σε λιγνίνη και τη μηχανική αντοχή του στελέχους, μειώνοντας παράλληλα σημαντικά τον ρυθμό πλαγιάσματος. Επιπλέον, οι περιεκτικότητες σε NO3- και NH4+ ήταν σημαντικά υψηλότερες στην επεξεργασία με EYD σε σχέση με τις επεξεργασίες ED και YD. Οι ρυθμοί μεταφοράς Zn, Fe, K, Mg, P και Ca έφτασαν στις μέγιστες τιμές τους στις επεξεργασίες EYD και EYR. Η επεξεργασία EYD αύξησε τη γωνία κλίσης της ρίζας, τον όγκο ξηρής μάζας και τη διάμετρο της ρίζας στήριξης. Σε σύγκριση με τις επεξεργασίες ED και YD, οι τιμές Ć, cm και Wmax για TRDW, ARD και TRL αυξήθηκαν σημαντικά με τις επεξεργασίες EYD και EYR. Τα αυξημένα επίπεδα RLD, ARD και RDWD με την επεξεργασία EYD προάγουν την ανάπτυξη των ριζών, βελτιώνουν την υγρασία του εδάφους και ενισχύουν την απορρόφηση θρεπτικών συστατικών, ενισχύοντας έτσι σημαντικά την αντίσταση στο πλάγιασμα και αντιπροσωπεύοντας μια αποτελεσματική μέθοδο για τον μετριασμό των κινδύνων των καλλιεργειών σε ημι-άνυδρες περιοχές. Τα αποτελέσματα καταδεικνύουν ότι αυτές οι τεχνολογίες αποτελούν πολλά υποσχόμενα εργαλεία για τους αγρότες σε ημι-άνυδρες περιοχές, επιτρέποντάς τους να διατηρούν υψηλές αποδόσεις καλαμποκιού μειώνοντας παράλληλα τις απώλειες πλάγιασμα. Ωστόσο, απαιτείται περαιτέρω έρευνα σχετικά με τη χρήση ρυθμιστών ανάπτυξης φυτών στην ολοκληρωμένη γεωργία και τους μηχανισμούς ελέγχου τους σε διαφορετικές ποικιλίες καλαμποκιού.
Ώρα δημοσίευσης: 02 Φεβρουαρίου 2026