摘要：良好的根系构型能够促进作物高效获取土壤养分。基于磷肥施用深度的根层调控技术可以优化夏玉米根系的时空分布并促进其与土壤水分、养分供应的空间匹配性,为通过玉米根系挖潜实现节肥增效提供理论与技术支撑。本试验以不施磷肥处理为对照(CK),设置距离地表-5 cm(P5)、-10 cm(P10)、-15 cm(P15)和-20 cm(P20)深度施用磷肥处理,分析各处理对夏玉米根系分布、植株生长及产量形成、氮素吸收、积累与转运的影响。结果表明,磷肥适当深施显著促进夏玉米根系生长,根干重、根长密度、根系表面积和根体积均显著增加,整体表现为P15>P10>P20>P5>CK。随着磷肥施用深度的增加,深层玉米根系显著增加。P15和P20处理根干重所占比重,在20~40 cm土层分别为12.3%和12.1%;在40~60 cm土层分别为6.7%和6.9%。根系分布深度的增加促进了对土壤氮素的吸收,深施磷肥处理各土层中尤其是20 cm以下土层土壤氮素含量显著降低。根系分布的优化同时促进了植株氮素积累与转运,P15处理较P5处理氮素吸收效率、氮积累量、转运量及氮肥偏生产力2年平均分别提高14.5 kg kg^-1、19.2%、48.9%和6.4 kg kg^-1,籽粒产量2年平均增产16.4%。在本试验条件下,磷肥集中施用在−15 cm处理,能显著促进夏玉米深层土壤根系的生长,扩大根系养分利用空间,增加根系对深层土壤氮素的吸收,促进植株氮素积累及转运,提高其生产力,最终提高产量。

关键词：夏玉米 施磷深度 根系 产量 氮素吸收利用 

单位：作物生物学国家重点实验室/山东农业大学农学院; 山东泰安271018