식물 뿌리는 근권의 중요한 구성 요소로서 토양으로 물과 영양분을 운반하는 데 핵심적인 역할을 합니다. 또한, 지상부 바이오매스 생산은 식물 뿌리에 크게 의존합니다. 뿌리의 생장과 토양 내 분포는 작물의 영양분과 수분 흡수 능력을 결정합니다. 식물 뿌리 시스템을 개선하면 토양에서 물, 영양분, 무기물을 더 잘 흡수할 수 있습니다. 수확량 증가의 약 49%는 개선된 작물 관리 방식에 기인하고, 나머지 51%는 유전적 개량에 기인합니다. 쓰러짐을 줄이고 곡물 무게를 증가시키는 식물 생장 조절제는 수확량 증대에 중요한 역할을 합니다. 쓰러짐은 수분과 영양분 이동 및 광합성을 감소시켜 옥수수 수확량을 줄입니다. 쓰러짐 발생률은 또한 이삭 알갱이 수와 곡물 무게에 부정적인 영향을 미쳐 수확물의 품질을 저하시킵니다. 옥수수 쓰러짐은 주로 이삭이 여무는 시기에 줄기의 탄수화물이 이삭으로 이동하는 시기인 세 번째 기저 마디에서 발생합니다. 옥수수의 조기 노화와 쓰러짐은 뿌리 생장과 직접적인 관련이 있습니다. 뿌리 시스템 분석은 수확량 증대 및 쓰러짐 감소에 중요한 요소입니다.건조지농업 시스템.13
토양 수분 함량이 적절하면 단위 면적당 뿌리 건조물 밀도가 크게 증가할 수 있습니다. 전통적인 비료 시비 방식과 비교했을 때, 식물 생장 조절제(PPR)를 사용하면 뿌리의 수분 및 양분 흡수를 향상시킬 수 있습니다. 뿌리 압력은 뿌리 수액 흐름과 분비의 지표입니다. 뿌리 분비는 그 강도에 따라 달라지며, 뿌리 활동은 토양 수분 조건, 작물 종류, 생육 시기에 따라 변화합니다. 현장에서 뿌리의 행동을 정확하게 파악하기는 어렵지만, 뿌리 분비를 이용하면 뿌리의 행동과 양분 및 수분 흡수를 예측할 수 있습니다. 뿌리 쓰러짐은 뿌리 개수, 뿌리 직경, 생장 방향 등 여러 요인의 영향을 받습니다. 리그닌 함량은 줄기의 주요 구성 요소이며 줄기 쓰러짐률에 큰 영향을 미칩니다. 에테폰은 쓰러짐 위험을 줄일 수 있는 효과적인 생장 조절제입니다. 에테폰은 옥수수 뿌리의 높이를 줄이고, 기계적 강도를 높이며, 뿌리 접착력을 향상시키는 데 사용할 수 있습니다. 에테폰과 염화클로르메콰트(chlormequat chloride)는 쓰러짐 저항성과 내생 호르몬 신호 전달을 효과적으로 강화할 수 있습니다. DA-6은 쓰러짐률, 이삭 수, 초장을 현저히 감소시키고 줄기 관통력을 향상시켰습니다. 따라서 농작물의 쓰러짐 문제를 해결하는 것은 안정적이고 높은 수확량을 달성하는 데 핵심적인 요소입니다.
본 연구에서는 반건조 지역에서 다양한 경운 방식과 식물 생장 조절제를 병용하면 옥수수 쓰러짐 위험을 줄이고 수확량을 증가시킬 수 있다는 가설을 세웠습니다. 이 가설을 검증하기 위해, 다양한 경운 방식과 식물 생장 조절제를 병용한 경우 옥수수 줄기의 물리화학적 특성, 뿌리 형태, 관다발의 분자 구조, 뿌리액 내 내생 호르몬 함량 및 수확량에 미치는 영향을 측정했습니다. 본 연구의 목적은 반건조 지역에서 옥수수 쓰러짐 저항성과 수확량을 향상시키는 데 필요한 이론적 근거를 제공하는 것입니다. 식물 생장 조절제의 사용은 농업 생산 관리 측면에서 유익할 것입니다.
2021년과 2022년 옥수수 재배 기간 동안 실험 구획별 월별 강수량 및 기온 분포.
이 모델을 사용하면 다음 공식을 이용하여 생장기 동안의 평균 뿌리 성장 속도(Ć)를 계산할 수 있습니다.
이삭 형성 단계에서 각 구획에서 5개의 식물을 선택하고, 식물 중앙에서 뿌리 시스템을 채취했으며, 채취 간격은 식물의 너비와 길이의 절반으로 했습니다. 뿌리를 헹군 후, 여과지로 표면의 수분을 제거하고 뿌리층의 수를 세었습니다. 채취한 개똥쑥 뿌리는 80°C에서 항량이 될 때까지 건조시킨 후 건중량을 측정했습니다. 내생 호르몬 발현량은 효소결합면역흡착법(ELISA)을 이용하여 측정했습니다(Wang et al.).
2022년 0~100cm 깊이에서 뿌리 밀도에 대한 다양한 경운 방법과 식물 생장 조절제의 조합 효과. 세로선은 평균의 표준 오차(SEM)를 나타냅니다(n = 3). 소문자는 유의 수준 P ≤ 0.05에서 유의미한 차이를 나타냅니다(LSD 검정).
2022년 0~100cm 깊이에서 다양한 경운 방법과 식물 생장 조절제의 조합이 뿌리 밀도에 미치는 영향. 세로선은 평균의 표준 오차(SEM)를 나타냅니다(n = 3). 소문자는 유의 수준 P ≤ 0.05에서 유의미한 차이를 나타냅니다(LSD 검정).
다양한 경운 처리와 식물 생장 조절제의 조합은 이삭 패는 시기에 개량된 뿌리의 형태적 특성에 유의미한 영향을 미쳤다(표 6). EYD 및 EYR 처리에서 개량된 뿌리의 직경, 부피, 경사각 및 건중량이 증가했으며, 특히 로터리 경운과 진델(Jindel) 및 유황진(Yuhuangjin) 식물 생장 조절제를 병용한 처리가 가장 효과적이었다. 연구 기간 두 해 모두 식물 생장 조절제 사용은 개량된 뿌리의 직경, 부피, 경사각 및 건중량을 증가시켰다. 대조 처리와 비교했을 때, EYD, EYR 및 EYB 처리에서 개량된 뿌리층의 수는 2021년에 유의미하게 증가했다. 그러나 2022년에는 처리 간 유의미한 차이가 관찰되지 않았다.
모든 경운 처리에서 2021년과 2022년 옥수수의 도복률(EYD), 도복비(EYR), 도복지수(EH), 도복계수(EHC), 도복계수(CG)는 다른 해보다 유의하게 높았다(표 8). 다양한 경운 처리는 도복계수와 도복지수를 유의하게 개선했으며, 특히 진델+유황진 식물생장조절제 처리는 도복계수를 증가시켰다. 2016년에는 두 연구 연도 간 도복지수, 도복지수, 도복계수에서 유의한 차이가 없었다. 도복지수와 도복지수에 대한 경운 처리에서 도복지수, 도복지수, 도복계수와 다른 경운 처리 간의 상관관계가 유의하게 증가하여 도복 성능이 향상되었다.
다른 재배 방식과 비교했을 때, 식물 생장 조절제는 생산 요구에 따라 작물의 생장을 조절할 수 있습니다.,식물 형태를 조절하고 리그닌 함량, 식물 호르몬 수준 및 수확량을 증가시킵니다..식물 생장 조절제는 투입 비용이 저렴하다는 장점이 있다는 것은 잘 알려져 있습니다..현재, 대조군과 비교했을 때 EYD 처리군은 세 번째 마디에서 더 높은 리그닌 함량을 보인다. 리그닌 함량은 내생 호르몬 신호 활성과 유의미한 양의 상관관계를 나타내며, 이는 이전 연구 결과와 일치한다. 향상된 쓰러짐 저항성은 주로 리그닌 함량 증가에 기인한다.내용물리그닌, 셀룰로오스, 탄수화물, 그리고 수피 두께와 같은 해부학적 구조적 요인들숫자관다발의 수피 두께와 목질화 정도. 본 연구에서는 EYD 처리 시 옥수수의 수피 두께와 관다발 수가 증가하는 것으로 나타났다. EYD 처리에서는 작은 관다발은 빽빽하게 밀집되어 있고, 큰 관다발은 잘 발달되어 있었다. 식물의 관다발은 물과 양분의 이동에도 중요한 역할을 한다.45 옥수수 관다발 조직의 투과성은 관다발 수와 양의 상관관계를 가진다.42 EYD 처리에서는 대조군에 비해 SLR이 97%, RLR이 65%, TLR이 74% 감소했다.
주요 상호작용 경로는 뿌리액 분비와 내생 호르몬 수준이었다. EYD 처리구에서는 모든 생육 단계에서 다른 모든 처리구보다 뿌리액 분비율이 유의하게 높았다. ER 처리구와 EYR 처리구 사이, 그리고 YB 처리구와 EYB 처리구 사이에서는 어떤 생육 단계에서도 뿌리액 분비율에 유의한 차이가 없었다. 또한, 파종 후 25일과 125일에는 YD 및 EYD 처리구에서 뿌리액 분비율이 다른 모든 처리구보다 유의하게 높았다. 경운 방법은 뿌리액 분비율에 유의한 영향을 미쳤다. 로터리 경운은 뿌리액 분비를 유의하게 증가시켜 뿌리의 양분 흡수 능력과 수확량을 향상시켰다.46V7 및 곡물 충전 단계에서는 NO−그리고 뉴햄프셔4+수송EYD 처리에서 다른 모든 처리보다 유의미하게 높은 수치가 나타났습니다. 뿌리액 내 이온 수송 또한 다양한 생장 단계에서 EYD 처리가 다른 모든 처리보다 유의미하게 높았습니다. 식물의 관다발은 물, 영양분 수송 및 광합성에 매우 중요한 역할을 합니다.34옥수수 식물에서 수송 조직과 관다발은 양의 상관관계를 가진다.38
줄기 강도와 뿌리 형태가 개선되어 식물의 수분, 양분 이동 및 광합성 능력이 향상되었고, 이는 종자 충실 단계에 긍정적인 영향을 미쳤습니다. 로터리 경운과 Kindle + Yuhuanghuang을 이용한 식물 생장 조절제(PGR) 살포를 병행했을 때, EYD 및 EYR 처리에서 뿌리 관련 매개변수가 최대화되었습니다. 2021년에는 EYD, EYR, EYB 처리에서 뿌리층 수가 유의미하게 증가했지만, 2022년에는 그 차이가 미미했습니다. 식물 생장 조절제는 뿌리 형태를 개선하여 뿌리의 양분 흡수를 향상시킬 수 있습니다. 생리적 효과는 특정 호르몬의 절대적인 양보다는 다양한 호르몬의 상대적인 양에 의해 결정됩니다.
경운 시 식물 생장 조절제를 사용하면 줄기의 기계적 강도를 증가시켜 쓰러짐 위험을 크게 줄일 수 있습니다. 본 연구 결과, 진델(Jindel)과 유황진(Yuhuangjin)을 회전 경운과 함께 사용했을 때 쓰러짐률이 현저히 감소하고, 뿌리 분포와 건중량이 개선되었으며, 줄기 미세구조, 리그닌 함량, 버팀뿌리 형태 및 옥수수 수확량이 향상되었습니다. EYD 처리는 뿌리 생장을 촉진하고 리그닌 함량과 줄기 기계적 강도를 증가시키는 동시에 쓰러짐률을 현저히 감소시켰습니다. 또한, EYD 처리에서 NO₃⁻와 NH₄⁺ 함량이 ED 및 YD 처리보다 유의하게 높았습니다. Zn, Fe, K, Mg, P, Ca의 전이율은 EYD 및 EYR 처리에서 최대값을 나타냈습니다. EYD 처리는 뿌리 경사각, 건중량, 버팀뿌리 직경을 증가시켰습니다. ED 및 YD 처리와 비교했을 때, EYD 및 EYR 처리에서 TRDW, ARD, TRL의 Ć, cm, Wmax 값이 유의하게 증가했습니다. EYD 처리로 RLD, ARD, RDWD 수치가 증가하면 뿌리 발달이 촉진되고 토양 수분이 개선되며 양분 흡수가 향상되어 쓰러짐 저항성이 크게 증가하고 반건조 지역에서 작물 피해를 줄이는 효과적인 방법이 됩니다. 이러한 결과는 해당 기술들이 반건조 지역 농부들에게 높은 옥수수 수확량을 유지하면서 쓰러짐으로 인한 손실을 줄일 수 있는 유망한 도구임을 보여줍니다. 그러나 통합 농업에서 식물 생장 조절제의 사용과 다양한 옥수수 품종에서의 제어 메커니즘에 대한 추가 연구가 필요합니다.
게시 시간: 2026년 2월 2일