不同季秸秆全量还田对夏玉米根系分泌物的影响

作者：陈翔^*; 许波^*; 吴宇; 许辉; 蔡洪梅; 孙东岳; 于敏; 刘绿洲; 郑宝强; 李金才^*

来源：中国生态农业学报（中英文）, 2023, 31(09): 1403-1415.

• 砂姜黑土
• 秸秆还田
• 玉米
• 根系分泌物
• 代谢组

为探究长期不同季秸秆全量还田对淮北平原砂姜黑土区夏玉米花期根系分泌物的影响,采用气相色谱-质谱联用(GC-MS)对秸秆不还田(CK)、小麦季秸秆全量粉碎覆盖还田(T1)、小麦季秸秆全量粉碎覆盖还田+玉米季秸秆全量粉碎翻埋还田(T2)和玉米季秸秆全量粉碎翻埋还田(T3)的玉米根系分泌物进行非靶向代谢组学分析。结果表明, T1与T2处理的玉米根长、根表面积、根干物质重、根系活力较CK分别显著提高9.8%、21.2%、20.9%、16.4%与12.4%、23.9%、29.2%、21.3%。相较于CK, T1、T2与T3处理分别筛选出60、38与39种差异代谢物;差异代谢物包含9大类,秸秆还田主要影响根系分泌物中的碳水化合物类与氨基酸类; T1、T2、T3分别富集到45、56和39条显著差异代谢通路,秸秆还田主要影响碳水化合物代谢途径与氨基酸类代谢途径。与CK相比, T2处理下根系分泌物中甘油、蜜二糖上调使半乳糖代谢途径上调; L-酪氨酸、L-谷氨酰胺等氨基酸的上调,使丙氨酸,天冬氨酸和谷氨酸代谢、酪氨酸代谢等通路显著上调; 5-氨基水杨酸、丁二酸、氨乙基磷酸等有机酸上调。可见,小麦季秸秆全量粉碎覆盖还田+玉米季秸秆全量粉碎翻埋还田通过增加玉米根系分泌物中糖类、氨基酸类、有机酸类的相对含量,促进玉米根系生长,增加地上部与地下部干物质积累,协调地上部与地下部关系,使根冠协同生长。本研究为淮北平原砂姜黑土区秸秆资源的高效利用和夏玉米高产高质高效发展提供了理论依据。

• 出版日期2023
• 单位安徽农业大学