近日，農(nóng)學(xué)院賀明榮教授團(tuán)隊(duì)在《Plant and Soil》在線發(fā)表了題為“Nitrogen uptake of winter wheat from different soil depths under a modified sowing pattern”的研究論文。博士研究生鄭飛娜為該論文的第一作者，賀明榮教授和代興龍副教授為該論文的通訊作者。

提高氮素利用率，有利于在增加作物產(chǎn)量的同時(shí)減少氮肥投入，實(shí)現(xiàn)作物生產(chǎn)綠色可持續(xù)發(fā)展。該團(tuán)隊(duì)前期研究表明，改傳統(tǒng)條播模式為寬幅播種模式可在提高冬小麥產(chǎn)量的同時(shí)協(xié)同改善氮素利用率，但其生理機(jī)制尚不清晰。團(tuán)隊(duì)設(shè)置寬幅播種（播幅8-10cm）與常規(guī)條播（播幅3-4cm）兩種種植模式，系統(tǒng)研究了播種模式對(duì)不同土層深度根系體積、單位根系吸氮能力和總體氮素吸收量的調(diào)控效應(yīng)。

圖1. 寬幅播種與常規(guī)條播示意圖

圖2.播種模式對(duì)冬小麥根系體積的調(diào)控效應(yīng)

圖3.播種模式對(duì)不同土層深度15N吸收（A）及總15N吸收量（B）的調(diào)控效應(yīng)

研究表明，相較于常規(guī)條播模式，寬幅播種模式下冬小麥整個(gè)土壤剖面中的根系數(shù)量、根干重、根長(zhǎng)密度和根表面積密度顯著增加，但基于總干重的比根長(zhǎng)和比表面積保持不變。分土層觀察發(fā)現(xiàn)，0-40cm土層中根系體積增加，但單位根體積的吸收效率降低。由于前者的效應(yīng)遠(yuǎn)大于后者，結(jié)果對(duì)0-40cm土層15N的吸收量顯著增加。反觀40-80cm和80-120cm土層，其根系體積與單位根體積吸收效率同步增加，因此根系對(duì)15N的吸收相應(yīng)增加。

總之，寬幅播種模式改變了各土層的根系數(shù)量、體積、分布及其單位根系的吸氮效率，顯著增加了各土層氮素吸收量，其中以40-80cm土層氮素吸收增幅最大。因此，寬幅播種模式主要通過(guò)強(qiáng)化氮素吸收，提高氮素利用率，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效。

該研究得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金、山東省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、山東省自然科學(xué)基金的資助。

論文鏈接：https://doi.org/10.1007/s11104-023-05952-5.

編      輯：萬(wàn)    千 

審      核：賈    波