松辽平原春玉米深松延缓衰老的生理机制

松辽平原是国家重要玉米生产、商品粮基地，对确保国家粮食安全的战略作用举足轻重，区域优势不可替代。但目前春玉米早衰较普遍发生，成为当前制约该区春玉米产量进一步提高的主要因素之一，而有关叶片功能衰退与深松促根调控生理机制问题研究鲜见报道。本项目将在春玉米高产创建前期基础上，针对耕层浅、根系生长受限、早衰普遍发生、严重影响当地春玉米自然资源生产潜力水平发挥的实际问题，以高产耐密品种为试材，在围绕叶片功能衰退与均匀垄深松促根的调控深入研究：（1）春玉米发育过程中叶片功能衰退与根系的生物学变化规律；（2）均匀垄深松促根系发育调控对春玉米叶片功能衰退的响应；（3）深松促延缓春玉米衰老，根- - 叶互作生理学调节机制。探明深松促根系建成调控与叶片功能衰退的关系，明确春玉米延缓衰老的解决新途径，丰富抗早衰的理论，为春玉米高产高效创建提供科学依据。

在单位面积上获得更高产量一直是农业科技工作者长期追求的目标。长期以来，松辽平原春玉米生产过程中耕层浅、根系生长受限、早衰现象普遍发生，成为制约该区春玉米产量进一步提高的主要因素之一。. 本项目以发明专利玉米早衰研究装置为基础，建立的模拟犁底层下春玉米早衰研究方法，以高产耐密品种“郑单958”为试材，系统研究了松辽平原普遍存在的犁底层上升，耕层浅所造成的春玉米早衰机制问题。研究表明：一是春玉米叶片持绿能力下降是衰老特征，受犁底层影响中部叶片持绿时间缩短了6天。根系生长发育受限、根量少是春玉米花后根系衰老的生物学特性，花后20d开始犁底层处理下35-75cm土壤深度玉米根系衰老速度加快，深松处理比犁底层处理该土壤深度根系重量由开花期高2.91%增加至开花后50 d高12.31%；二是深松即增加耕层厚度促进根系建成，促进了春玉米叶片发育，相对延长了后期叶片功能期，对延缓地上叶片衰老有的正调控作用维持了后期籽粒灌浆的时间，即较犁底层处理的多了9天；三是拓展根系生长空间可促进根系生长，增强根系活力，提高叶片叶绿素含量，延缓叶片衰老，提高叶片光合效率，最终提升籽粒生产能力。. 总之，本项目获得专利一项；探明了春玉米发育过程中叶片功能衰退与根系的生物学变化规律；明确了深松25cm左右可促进根系发育及春玉米叶片形态发育的特征；确定了深松促根、增强根系活力、维持叶片正常生长发育进程、提高叶片功能期和叶片光合效率，维持花后较长的灌浆时间是延缓春玉米衰老的生理学机制，为进一步提升该区春玉米产量能力提供了理论依据与技术参数。