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促根促长:作物促根促长找对方法,生物刺激素实现品质产量双提升

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@小白创作中心

促根促长:作物促根促长找对方法,生物刺激素实现品质产量双提升

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https://www.bilibili.com/read/mobile?id=36326628

作物的根系健康是决定产量和品质的关键因素。本文将探讨影响根系发育的主要环境因素,并介绍如何通过改善土壤条件和使用生物刺激素来促进作物生长,实现品质和产量的双重提升。

植物根系发育的环境因素

植物根系形态建成不仅受到遗传因素的影响,还与多种环境因素密切相关,包括物理因素、土壤养分、酸碱度等。

土壤物理因素

土壤板结是重要的土壤问题之一。土壤板结会导致保水、保肥能力及通透性降低,进而影响植株根系的呼吸作用和对水分、营养元素的吸收能力,还可能导致土传病害及缺素症的发生。

土壤酸碱度

通常,pH值在6.5~7.5的范围内,植物根系可正常健康生长。当土壤pH值低于6.5时,重金属活跃度升高,对根系产生毒害,抑制根系生长;而当土壤pH值高于7.5时,过度盐离子会引起根系渗透胁迫甚至中毒,造成根系抑制、死亡。

土壤养分

根系具有向肥性,在肥沃土壤或施肥条件下,根系会更发达,毛细根更多,活动时间更长。土壤中的有机质、大量元素和中微量元素都能促进根系生长。

改善植物根系生长环境的主要方法

土壤团粒结构修复

  • 土壤深耕:增加耕作层厚度,提高土壤的透气性,促进土壤微生物活动。
  • 合理灌溉:避免大水漫灌,采用小水勤浇、喷灌或滴灌等方式,减少土壤耕作层的破坏。
  • 科学施肥:根据土壤养分状况,合理搭配化肥和有机肥,提高肥料的利用率。增施有机肥和微生物菌肥,改善土壤团粒结构,提高土壤蓄肥、保水能力。
  • 合理轮作:实行合理的轮作制度,如禾本科牧草或豆科作物与粮食作物轮作,有利于土壤团粒结构的形成。
  • 施用土壤结构改良剂:土壤团粒结构改良剂是改善和稳定土壤结构的制剂,可以通过施用这类改良剂来修复土壤团粒结构。

土壤酸碱度调理

  • 施用土壤酸碱调理剂:对于酸性土壤,播种前1-3个月可施加20-25kg/亩石灰调节酸度。对于盐碱土壤,可加入少量硫酸铝、硫酸亚铁、硫磺粉或高活性腐殖酸等。
  • 使用生物肥料:腐肥中含有较多的腐植酸,能够调整土壤的酸碱度,使之向中性转化。

补充有机质和有益微生物

  • 施用堆肥、厩肥、绿肥等:增加土壤中的有机质含量。秸秆还田使秸秆在土壤中腐烂分解,也使土壤有机质的重要组成部分。绿肥作物如紫云英、红花草等,枯萎后可释放营养元素补充土壤有机质。
  • 微生物肥料:含有大量有益微生物,如固氮菌、解磷菌和解钾菌等,能够有效增加土壤微生物多样性。
  • 生物炭:具有良好的吸附性能和肥力效应,能够吸附土壤中的营养元素,减少养分流失,提高土壤肥力。同时,生物炭还能为土壤中的有益微生物提供栖息地,促进微生物的繁殖和活动。

生物刺激素在农业中的应用

生物刺激素(Biostimulants)是一类特殊的农业投入品,它们通过非营养性途径对植物生长和发育产生积极影响,包括但不限于增强植物对生物和非生物胁迫的抗性,促进植物对营养的吸收和利用,以及增加植物的生物量和产量。

根系是吸收营养的主要器官,但是目前肥料利用率普遍偏低,通常仅40.2%的养分能够被吸收利用。研究表明,通过调动根尖生长素合成和响应,可以促进主根伸长和须根发育,增加根系比表面积促进营养成分吸收,同时激活养分转运蛋白活性,加快养分在体内的运输和转化。


图1 生物刺激素作用机理示意图

研究表明,生物刺激素处理可以显著提高作物的生长指标。例如,在玉米种子处理试验中,生物刺激素处理组的玉米萌发率显著高于对照组,同时在萌发后发育中,生物刺激素处理可显著增加玉米根长、株高、根重和株重。


图2 生物刺激素促进玉米萌发及早期生长

在西瓜苗期叶喷灌根处理试验中,生物刺激素处理组幼苗根系发育健壮,须根增多,且地上部与对照相比叶片更大,更健壮。在后期的伸蔓期调查中发现,生物刺激素处理组西瓜藤蔓表现出更强的生活力。


图3 生物刺激素促进西瓜幼苗根系发育

植物激素脱落酸(ABA)是逆境条件优先调动的调控激素。通过外部喷施、灌施等应用方式,可以迅速激活植物ABA信号响应通路,进而带动下游一系列逆境适应相关基因、蛋白、次生代谢物的累积,增强植物逆境抗性,维持土壤盐碱、干旱、高温等环境逆境条件下的正常根系生长。


图4 生物刺激素促进植物逆境适应

研究表明,生物刺激素处理可以显著提高作物在逆境条件下的生长表现。例如,在盐碱地水稻种子萌发试验中,生物刺激素处理组的萌发率显著高于对照组,同时,处理组水稻幼苗叶色翠绿,无卷曲干枯现象,说明生物刺激素可以提升作物在盐碱条件的抗逆性,促进发芽和苗期生长。


图5 生物刺激素促进盐碱地作物萌发

生物刺激素通过促进植物健康生长和免疫力提升,以达到减少化学农药和肥料施用目的。作物生长各个时期有不同的生长需求,单一生物刺激素技术往往不能满足所有需求,因此多种关键功能生物刺激素技术有机融合,才可能使作物在复杂自然条件下按照我们的“意愿”,健康茁壮成长,实现品质产量双提升。

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