Korijenje biljaka važna je komponenta rizosfere i igra ključnu ulogu u transportu vode i hranjivih tvari u tlo. Nadalje, proizvodnja nadzemne biomase uvelike ovisi o korijenju biljaka. Rast i raspodjela korijena u tlu određuju sposobnost usjeva da apsorbira hranjive tvari i vodu. Poboljšanje korijenovog sustava biljaka omogućuje im bolju apsorpciju vode, hranjivih tvari i minerala iz tla. Otprilike 49% povećanja prinosa pripisuje se poboljšanim praksama upravljanja usjevima, a preostalih 51% posljedica je genetskog poboljšanja. Regulatori rasta biljaka koji smanjuju poleganje i povećavaju težinu zrna ključni su za povećanje prinosa. Polijeganje smanjuje transport vode i hranjivih tvari te fotosintezu, što rezultira nižim prinosima kukuruza. Stope poleganja također negativno utječu na broj zrna klipa i težinu zrna, smanjujući kvalitetu prinosa. Polijeganje kukuruza pretežno se javlja na trećem bazalnom čvoru tijekom faze nalijevanja zrna, jer se tada ugljikohidrati iz stabljike prenose u klip. Prijevremeno starenje i poleganje kukuruza izravno su povezani s rastom korijena. Analiza korijenovog sustava važan je čimbenik u povećanju prinosa i smanjenju poleganja usuhozemljepoljoprivredni sustavi.13
Odgovarajuća vlažnost tla može značajno povećati gustoću suhe tvari korijena po jedinici površine. U usporedbi s tradicionalnim metodama primjene gnojiva, primjena regulatora rasta biljaka (PPR) može poboljšati unos vode i hranjivih tvari iz tla od strane korijena. Tlak korijena pokazatelj je protoka korijenovog soka i lučenja. Lučenje korijena ovisi o njegovom intenzitetu, dok aktivnost korijena varira ovisno o uvjetima vlažnosti tla, vrsti usjeva i vegetacijskoj sezoni. Na terenu je teško točno razumjeti ponašanje korijena, dok se lučenje korijena može koristiti za predviđanje ponašanja korijena te unosa hranjivih tvari i vode. Na poleganje korijena utječu mnogi čimbenici, uključujući broj korijena, promjer korijena i smjer rasta. Sadržaj lignina ključna je komponenta stabljika i ima značajan utjecaj na brzinu poleganja stabljika. Etefon je učinkovit regulator rasta koji može smanjiti rizik od poleganja. Etefon se može koristiti za smanjenje visine korijena kukuruza, povećanje mehaničke čvrstoće i poboljšanje prianjanja korijena. Etefon i klormekvat klorid mogu učinkovito poboljšati otpornost na poleganje i endogenu hormonsku signalizaciju. DA-6 značajno je smanjio brzinu poleganja, broj metlica i visinu biljke te poboljšao prodiranje stabljike. Stoga je rješavanje problema poleganja kod poljoprivrednih kultura ključno za postizanje stabilnih i visokih prinosa.
Pretpostavljamo da u polusušnim regijama kombiniranje različitih tehnika obrade tla s regulatorima rasta biljaka može smanjiti rizik od poleganja kukuruza i povećati prinos. Kako bi se testirala ova hipoteza, ovaj je eksperiment mjerio učinke različitih tehnika obrade tla u kombinaciji s regulatorima rasta biljaka na fizikalno-kemijska svojstva stabljika kukuruza, morfologiju korijena, molekularnu strukturu žilnih snopova, sadržaj endogenih hormona u korijenovom soku i prinos. Cilj ovog istraživanja je pružiti teorijsku osnovu za poboljšanje otpornosti kukuruza na poleganje i prinosa u polusušnim regijama. Upotreba regulatora rasta biljaka korisna je za upravljanje poljoprivrednom proizvodnjom.
Mjesečna raspodjela oborina i temperature na pokusnim parcelama tijekom vegetacijske sezone kukuruza 2021. i 2022.
Koristeći ovaj model, prosječna stopa rasta korijena (Ć) tijekom vegetacijske sezone može se izračunati pomoću sljedeće formule:
U fazi formiranja metlice, iz svake parcele odabrano je pet biljaka, a korijenov sustav uklonjen je iz središta biljke, s razmakom između redova koji je bio polovica širine i duljine biljke. Nakon ispiranja korijena, površinska vlaga osušena je filter papirom i prebrojan je broj slojeva korijena. Svježe korijenje podbijela sušeno je na 80°C do konstantne težine, nakon čega je izmjerena njihova suha težina. Protok endogenih hormona određen je ELISA testom (Wang i sur.).
Utjecaj različitih metoda obrade tla u kombinaciji s regulatorima rasta biljaka na gustoću korijena na dubini od 0 do 100 cm u 2022. Okomite linije predstavljaju standardnu pogrešku srednje vrijednosti (SEM) (n = 3). Mala slova označavaju značajne razlike na razini značajnosti P ≤ 0,05 (LSD test).
Utjecaj različitih metoda obrade tla u kombinaciji s regulatorima rasta biljaka na gustoću korijenove mase na dubini od 0 do 100 cm u 2022. Okomite linije predstavljaju standardnu pogrešku srednje vrijednosti (SEM) (n = 3). Mala slova označavaju značajne razlike na razini značajnosti P ≤ 0,05 (LSD test).
Brojni tretmani obrade tla u kombinaciji s regulatorima rasta biljaka značajno su utjecali na morfološke karakteristike poboljšanog korijena u fazi nicanja (Tablica 6). U tretmanima EYD i EYR, promjer, volumen, kut nagiba i suha težina poboljšanog korijena povećali su se, pri čemu je rotacijska obrada tla u kombinaciji s regulatorima rasta biljaka Jindel i Yuhuangjin pokazala najbolji učinak. U obje godine istraživanja, upotreba regulatora rasta biljaka povećala je promjer, volumen, kut nagiba i suhu težinu poboljšanog korijena. U usporedbi s kontrolnim tretmanom, broj poboljšanih slojeva korijena u tretmanima EYD, EYR i EYB značajno se povećao u 2021. Međutim, nisu uočene značajne razlike između tretmana u 2022. godini.
U svim tretmanima obrade tla, stopa polijeganja (EYD), omjer polijeganja (EYR), indeks polijeganja (EH), koeficijent polijeganja (EHC) i koeficijent polijeganja (CG) kukuruza u 2021. i 2022. godini bili su značajno viši nego u drugim godinama (Tablica 8). Različiti tretmani obrade tla značajno su poboljšali koeficijent polijeganja i indeks polijeganja, dok je primjena regulatora rasta biljaka Jindel + Yuhuangjin povećala koeficijent polijeganja. U 2016. godini nije bilo značajnih razlika u indeksu polijeganja, koeficijentu polijeganja i koeficijentu polijeganja između dvije godine istraživanja. Korelacija između indeksa polijeganja, koeficijenta polijeganja i koeficijenta polijeganja te drugih tretmana obrade tla značajno se povećala u tretmanima obrade tla za koeficijent polijeganja i indeks polijeganja, što je rezultiralo poboljšanim performansama polijeganja.
U usporedbi s drugim metodama uzgoja, regulatori rasta biljaka mogu regulirati rast usjeva prema potrebama proizvodnje.,kontrolirati morfologiju biljke i povećati sadržaj lignina, razinu biljnih hormona i prinos.Dobro je poznato da regulatori rasta biljaka imaju prednost niskih ulaznih troškova..Trenutno, u usporedbi s kontrolnim tretmanom, EYD tretman pokazuje veći sadržaj lignina u trećem internodiju. Sadržaj lignina je značajno pozitivno koreliran s aktivnošću endogenih hormonskih signala, što je u skladu s rezultatima prethodnih studija. Poboljšana otpornost na polijeganje uglavnom se pripisuje povećanjusadržajlignina, celuloze, ugljikohidrata i anatomskih strukturnih čimbenika poput debljine kore,brojvaskularnih snopova i stupanj lignifikacije. U ovoj studiji utvrđeno je da su se debljina kore i broj vaskularnih snopova kukuruza povećali s EYD tretmanom. U EYD tretmanu, mali vaskularni snopovi bili su gusto zbijeni, a veliki vaskularni snopovi dobro razvijeni. Biljni vaskularni snopovi također su važni za transport vode i hranjivih tvari.45 Propusnost vaskularnog tkiva kukuruza pozitivno je korelirana s brojem vaskularnih snopova.42 U EYD tretmanu, u usporedbi s kontrolnim tretmanom, SLR se smanjio za 97%, RLR za 65%, a TLR za 74%.
Glavni putevi interakcije bili su izlučivanje korijenovog soka i razine endogenih hormona. U EYD tretmanu, stopa izlučivanja korijenovog soka bila je značajno veća u svim fazama rasta nego u svim ostalim tretmanima. Nije bilo značajnih razlika u stopama izlučivanja korijenovog soka između ER i EYR tretmana, niti između YB i EYB tretmana u bilo kojoj fazi rasta. Nadalje, 25 i 125 dana nakon sjetve, stopa izlučivanja korijenovog soka bila je značajno veća u YD i EYD tretmanima nego u svim ostalim tretmanima. Metoda obrade tla značajno je utjecala na brzinu izlučivanja korijenovog soka. Rototillage je značajno povećao izlučivanje korijenovog soka, što je značajno poboljšalo kapacitet korijena za apsorpciju hranjivih tvari i prinos.46U fazama V7 i punjenja zrna, NE−i New Hampshire4+prijevozbio je značajno veći u EYD tretmanu nego u bilo kojem drugom tretmanu. Ionski transport u korijenovom soku također je bio značajno veći u EYD tretmanu nego u bilo kojem drugom tretmanu u različitim fazama rasta. Biljni žilni snopovi također su ključni za transport vode, hranjivih tvari i fotosintezu.34Transportna tkiva i vaskularni snopovi pozitivno su korelirani kod biljaka kukuruza.38
Poboljšana čvrstoća stabljike i morfologija korijena poboljšale su sposobnost biljke da transportira vodu, hranjive tvari i fotosintezu, što je pozitivno utjecalo na fazu nalijevanja sjemena. Kada je rotacijska obrada tla kombinirana s prskanjem regulatorom rasta biljaka (PGR) pomoću Kindle + Yuhuanghuang, tretmani EYD i EYR maksimizirali su parametre korijena. U 2021. godini broj slojeva korijena značajno se povećao u tretmanima EYD, EYR i EYB, ali razlika je bila beznačajna u 2022. godini. Regulatori rasta biljaka mogu poboljšati unos hranjivih tvari u korijen poboljšanjem morfologije korijena. Relativna količina različitih hormona, a ne apsolutna količina specifičnih hormona, određuje fiziološke učinke.
Primjena regulatora rasta biljaka tijekom obrade tla može značajno smanjiti rizik od poleganja, prvenstveno povećanjem mehaničke čvrstoće stabljike. Naši rezultati pokazuju da je primjena Jindela + Yuhuangjina u kombinaciji s rotacijskom obradom tla značajno smanjila stopu poleganja, poboljšala raspodjelu korijena i suhu masu te poboljšala mikrostrukturu stabljike, sadržaj lignina, morfologiju potpornog korijena i prinos kukuruza. EYD tretman značajno je potaknuo rast korijena, povećao sadržaj lignina i mehaničku čvrstoću stabljike, a istovremeno značajno smanjio stopu poleganja. Nadalje, sadržaj NO3- i NH4+ bio je značajno veći u EYD tretmanu nego u ED i YD tretmanima. Brzine prijenosa Zn, Fe, K, Mg, P i Ca dosegle su svoje maksimalne vrijednosti u EYD i EYR tretmanima. EYD tretman povećao je kut nagiba korijena, volumen suhe mase i promjer potpornog korijena. U usporedbi s ED i YD tretmanima, vrijednosti Ć, cm i Wmax za TRDW, ARD i TRL značajno su se povećale s EYD i EYR tretmanima. Povećane razine RLD-a, ARD-a i RDWD-a uz EYD tretman potiču razvoj korijena, poboljšavaju vlažnost tla i povećavaju unos hranjivih tvari, čime značajno povećavaju otpornost usjeva na poleganje i predstavljaju učinkovitu metodu za ublažavanje rizika usjeva u polusušnim regijama. Rezultati pokazuju da su ove tehnologije obećavajući alati za poljoprivrednike u polusušnim regijama, omogućujući im održavanje visokih prinosa kukuruza uz smanjenje gubitaka od poleganja. Međutim, potrebna su daljnja istraživanja o upotrebi regulatora rasta biljaka u integriranoj poljoprivredi i njihovim mehanizmima kontrole kod različitih sorti kukuruza.
Vrijeme objave: 02.02.2026.