《提高春玉米磷養分效率的根際調控機理研究》是依託吉林大學，由曹寧擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：提高春玉米磷養分效率的根際調控機理研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：曹寧
- 依託單位：吉林大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
針對東北地區早春低溫氣候條件導致即使在土壤有效磷較高的田塊仍需要使用大量的磷肥來保證春玉米的高產，從而造成資源浪費和環境污染的問題，本項目提出了通過根際調控措施提高春玉米磷營養效率的新思路。基於上述思路，本項目選定根構型具有明顯差異的春玉米基因型為研究對象，提出如下一些有待探索的研究工作：（1）室內模擬試驗研究溫度、根系大小等因素對磷生物有效性的影響；（2）室內模擬試驗研究根際養分調控與根際微生物調控等根際環境調控措施對提高磷效率的影響（3）根際調控措施（研究（2）中證明有效的措施）的田間驗證。通過本項目的研究，試圖解決東北地區高磷肥力土壤上，春玉米磷營養效率低的關鍵問題，建立通過根際調控措施提高東北地區春玉米磷營養效率的新方法。
結題摘要
針對東北地區早春低溫乾旱氣候條件導致即使在土壤有效磷較高的田塊仍需要使用大量的磷肥來保證春玉米的高產，從而造成資源浪費和環境污染的問題。本課題主要揭示春玉米生產體系中與磷高效吸收利用有關的根際過程，並提出了適宜東北地區春玉米高產高效的根際養分調控技術措施，使土壤磷的生物有效性和化學有效性的發揮與春玉米磷吸收在時間和空間上相匹配。本研究取得主要成果：1、通過室內模擬試驗，探討玉米根際局部養分調控與微生物調控措施在低溫條件下對玉米苗期根系生長及地上部磷養分利用效率的影響。結果表明：低溫下磷肥條施可以顯著增加玉米側根數量，從而增加地上部鮮重和植株磷吸收；磷肥撒施同時施用PGPR菌劑在低溫下對玉米苗期根系生長及地上部吸磷量促進作用不明顯，其側根數量、地上部生物量及地上部吸磷量與不施用PGPR菌劑處理差異不顯著。低溫下磷肥條施與PGPR菌劑互動作用明顯。因此磷肥集中局部施用結合根際促生微生物FZB42作為根際調控措施，可以有效抵禦低溫對玉米苗期生長帶來的不利影響，顯著提高磷肥利用效率。2、在室內研究的基礎上，以大田作物玉米不同種植密度體系為研究對象，在田間原位埋設PVC管裝置，通過測定菌絲生長室中菌絲密度和有效磷耗竭確定不同種植密度體系對AM真菌對玉米磷吸收的作用。結果表明：相對於低密度種植群體，高密度群體顯著降低了玉米拔節期期土壤有效磷耗竭量含量，同時增加了玉米地上部磷含量，即磷吸收效率；高密度玉米種植密度群體AM真菌的根外菌絲對土壤有效磷耗竭顯著增加。高密度體系下玉米對磷的吸收更加依賴於AM真菌大於低密度玉米群體。密度種植增加AM真菌對玉米的侵染、根外菌絲量和對土壤有效磷的吸收。3、通過田間試驗驗證根際調控措施效果。結果表明，菌根真菌對高密度種植下作物高效獲取磷是具有突出貢獻的，在現代高密度種植生產模式下應加以考慮。
