Korijenje biljaka je važna komponenta rizosfere, igrajući ključnu ulogu u transportu vode i hranjivih tvari u tlo. Nadalje, proizvodnja nadzemne biomase uveliko se oslanja na korijenje biljaka. Rast i distribucija korijena u tlu određuju sposobnost usjeva da apsorbira hranjive tvari i vodu. Poboljšanje korijenovog sistema biljaka omogućava im da bolje apsorbiraju vodu, hranjive tvari i minerale iz tla. Otprilike 49% povećanja prinosa pripisuje se poboljšanim praksama upravljanja usjevima, a preostalih 51% je posljedica genetskog poboljšanja. Regulatori rasta biljaka koji smanjuju poleganje i povećavaju težinu zrna ključni su za povećanje prinosa. Polijeganje smanjuje transport vode i hranjivih tvari i 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 tokom faze nalijevanja zrna, jer se tada ugljikohidrati iz stabljike transportuju u klip. Prijevremeno starenje i poleganje kukuruza direktno su povezani s rastom korijena. Analiza korijenovog sistema važan je faktor u povećanju prinosa i smanjenju poleganja u...suhozemljepoljoprivredni sistemi.13
Adekvatna 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. Pritisak korijena je pokazatelj protoka korijenovog soka i sekrecije. Sekrecija korijena ovisi o njenom intenzitetu, dok aktivnost korijena varira u ovisnosti o uvjetima vlažnosti tla, vrsti usjeva i vegetacijskoj sezoni. Na polju je teško precizno razumjeti ponašanje korijena, dok se sekrecija korijena može koristiti za predviđanje ponašanja korijena te unosa hranjivih tvari i vode. Na poleganje korijena utječu mnogi faktori, uključujući broj korijena, promjer korijena i smjer rasta. Sadržaj lignina je ključna 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 hlorid 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, kombinovanje različitih tehnika obrade tla s regulatorima rasta biljaka može smanjiti rizik od poleganja kukuruza i povećati prinos. Kako bi se testirala ova hipoteza, ovaj eksperiment je mjernio efekte različitih tehnika obrade tla u kombinaciji s regulatorima rasta biljaka na fizičko-hemijska svojstva stabljika kukuruza, morfologiju korijena, molekularnu strukturu vaskularnih snopova, sadržaj endogenih hormona u korijenovom soku i prinos. Cilj ove studije je da pruži teorijsku osnovu za poboljšanje otpornosti kukuruza na poleganje i prinosa u polusušnim regijama. Upotreba regulatora rasta biljaka je korisna za upravljanje poljoprivrednom proizvodnjom.
Mjesečna raspodjela padavina i temperature na eksperimentalnim parcelama tokom vegetacijske sezone kukuruza 2021. i 2022. godine.
Koristeći ovaj model, prosječna stopa rasta korijena (Ć) tokom vegetacijske sezone može se izračunati pomoću sljedeće formule:
U fazi formiranja metlice, iz svake parcele je odabrano pet biljaka, a korijenov sistem je uklonjen iz središta biljke, s razmakom između redova koji je iznosio polovinu širine i dužine biljke. Nakon ispiranja korijena, površinska vlaga je osušena filter papirom, a broj slojeva korijena je prebrojan. Svježe korijenje podbjela sušeno je na 80°C do konstantne težine, nakon čega je izmjerena njihova suha težina. Endogeni fluks hormona određen je korištenjem enzimski povezanog imunosorbentnog testa (ELISA) (Wang et al.).
Utjecaj različitih metoda obrade tla u kombinaciji s regulatorima rasta biljaka na gustoću korijena na dubini od 0 do 100 cm u 2022. godini. Vertikalne linije predstavljaju standardnu grešku srednje vrijednosti (SEM) (n = 3). Mala slova označavaju značajne razlike na nivou 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. godini. Vertikalne linije predstavljaju standardnu grešku srednje vrijednosti (SEM) (n = 3). Mala slova označavaju značajne razlike na nivou 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 (Tabela 6). U tretmanima EYD i EYR, promjer, volumen, ugao nagiba i suha težina poboljšanog korijena su se povećali, pri čemu je rotaciona obrada u kombinaciji s regulatorima rasta biljaka Jindel i Yuhuangjin pokazala najbolji učinak. U obje godine istraživanja, upotreba regulatora rasta biljaka povećala je promjer, volumen, ugao nagiba i suhu težinu poboljšanog korijena. U poređenju s kontrolnim tretmanom, broj poboljšanih slojeva korijena u tretmanima EYD, EYR i EYB značajno se povećao u 2021. godini. Međutim, nisu uočene značajne razlike između tretmana u 2022. godini.
U svim tretmanima obrade tla, stopa poleganja (EYD), omjer poleganja (EYR), indeks poleganja (EH), koeficijent poleganja (EHC) i koeficijent poleganja (CG) kukuruza u 2021. i 2022. godini bili su značajno veći nego u drugim godinama (Tabela 8). Različiti tretmani obrade tla značajno su poboljšali koeficijent poleganja i indeks poleganja, dok je primjena regulatora rasta biljaka Jindel + Yuhuangjin povećala koeficijent poleganja. U 2016. godini nije bilo značajnih razlika u indeksu poleganja, koeficijentu poleganja i koeficijentu poleganja između dvije godine istraživanja. Korelacija između indeksa poleganja, koeficijenta poleganja i koeficijenta poleganja i drugih tretmana obrade tla značajno se povećala u tretmanima obrade tla za koeficijent poleganja i indeks poleganja, što je rezultiralo poboljšanim performansama poleganja.
U poređenju s drugim metodama uzgoja, regulatori rasta biljaka mogu regulisati rast useva prema potrebama proizvodnje.,kontrolisati morfologiju biljke i povećati sadržaj lignina, nivo biljnih hormona i prinos.Dobro je poznato da regulatori rasta biljaka imaju prednost niskih ulaznih troškova..Trenutno, u poređenju sa kontrolnim tretmanom, EYD tretman pokazuje veći sadržaj lignina u trećem internodiju. Sadržaj lignina je značajno pozitivno koreliran sa aktivnošću endogenih hormonskih signala, što je u skladu sa rezultatima prethodnih studija. Poboljšana otpornost na poleganje uglavnom se pripisuje povećanjusadržajlignina, celuloze, ugljikohidrata i anatomskih strukturnih faktora poput debljine kore,brojvaskularnih snopova i stepena lignifikacije. U ovoj studiji je utvrđeno da su se debljina kore i broj vaskularnih snopova kukuruza povećali tretmanom EYD-om. U tretmanu EYD, mali vaskularni snopovi bili su gusto zbijeni, a veliki vaskularni snopovi dobro razvijeni. Biljni vaskularni snopovi su također važni za transport vode i hranjivih tvari.45 Propusnost vaskularnog tkiva kukuruza je pozitivno korelirana s brojem vaskularnih snopova.42 U tretmanu EYD, u poređenju s kontrolnim tretmanom, SLR se smanjio za 97%, RLR za 65%, a TLR za 74%.
Glavni putevi interakcije bili su izlučivanje korijenovog soka i nivoi 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 vaskularni snopovi su također ključni za transport vode, hranjivih tvari i fotosintezu.34Transportna tkiva i vaskularni snopovi su pozitivno korelirani kod biljaka kukuruza.38
Poboljšana snaga stabljike i morfologija korijena poboljšale su sposobnost biljke da transportuje vodu, hranjive tvari i fotosintetizira, 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 efekte.
Primjena regulatora rasta biljaka tokom obrade tla može značajno smanjiti rizik od poleganja, prvenstveno povećanjem mehaničke čvrstoće stabljike. Naši rezultati pokazuju da je primjena Jindel + Yuhuangjin 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 je značajno promovirao 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 dostigle su svoje maksimalne vrijednosti u EYD i EYR tretmanima. EYD tretman je povećao ugao nagiba korijena, zapreminu suhe mase i prečnik potpornog korijena. U poređenju s ED i YD tretmanima, vrijednosti Ć, cm i Wmax za TRDW, ARD i TRL značajno su se povećale s EYD i EYR tretmanima. Povećani nivoi RLD, ARD i RDWD uz EYD tretman potiču razvoj korijena, poboljšavaju vlažnost tla i povećavaju unos hranjivih tvari, čime značajno povećavaju otpornost usjeva na poleganje i predstavljaju efikasnu metodu za ublažavanje rizika usjeva u polusušnim regijama. Rezultati pokazuju da su ove tehnologije obećavajući alati za poljoprivrednike u polusušnim regijama, omogućavajući im održavanje visokih prinosa kukuruza uz smanjenje gubitaka usljed 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.