种植密度对玉米根系形态的影响
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摘 要：我国作为一个农业大国，农业一直是我国的支柱产业。在长期进行农业种植的过程中也总结了较多的经验。尤其对于一些粮食作物的种植，其重视程度更高。随着现代农业的发展，各种新型种植技术和种植手段也逐渐得到应用。一些影响农作物生长的因素也逐渐清晰。玉米种植就是其中的典型代表。本文将就种植密度对玉米根系形态造成的影响进行研究。
关键词：玉米种植;种植密度;根系形态;产生影响
引言
在现代农业种植过程中，已经逐渐发展起来一整套行之有效的玉米种植方法，其中控制玉米的种植密度就是其中的重要组成部分。玉米在生长过程中，由于需要一定的生长空间、养分，因此控制合适的种植密度是保证玉米正常生长的重要前提。通过研究发现，种植密度主要会对玉米的根系造成影响。本文将就此进行研究。
1 对玉米种植密度进行研究的重要意义
玉米是当前全球种植面积最多的粮食作物之一，同时也是我国粮食作物的重要组成作物，在我国南方和北方地区都广泛种植。因此，玉米种植的产量和质量直接关系到我国粮食安全。在近些年，如何有效的提高玉米的产量已经成为研究者关注的焦点问题。通过研究发现，玉米的产量同种植密度之间具有较为紧密的关系。在进行研究的过程中可以明显发现，随着种植密度的增加，玉米的根系生长受到较为严重的影响，在形态上发生一定的变化。这主要是由于种植密度增加就会使得玉米生长的空间压力增大，在同一空间内生长的支柱对于水分、营养物质的竞争情况会更加激烈，最终导致玉米植株的生长受到严重限制，影响玉米的产量和质量。根系作为吸收水分和各种营养物质的主要器官，一旦发生竞争就会直接影响到其生长状态。从以往的研究记载中可以发现，在较高种植密度的条件下，根系的干重量在达到最大值之后会出现较快的下降，下降幅度和下降速度都比正常种植的玉米要高。通过进一步的实验研究可以发现，种植密度对浅层根系造成的影响较大，而对深层根系造成的影响较小。
2 在不同密度下种植的玉米根系形态变化情况分析2.1 不同种植密度对根系的长度和根表面积变化情况分析 在以往研究中可以发现，通过采用pvc管获得土柱进行玉米种植的方法，可以有效的实现对种植密度对玉米根系造成的影响这一问题进行研究。在研究中可以发现，对于一些本身适应较小密度种植的玉米品种，研究发现在密度为一盆中栽种2株玉米时对根系造成的影响最大。通过这个实验可以证明，随着种植密度的不断增加，玉米根系的长度以及根系表面积都有所下降。在种植密度和玉米品种共同作用下，玉米根系的根表面积的值有所增加。造成这一情况发生的主要原因是玉米在競争过程中为了吸收足够的水分和养料，满足自身生长的需求，通过改变根系面积来实现这一目的。在另一个实验中，采用3种不同种植密度对这一结果进行验证可以发现，在大喇叭口期，玉米植株较小，对营养物质和水分的需求量也相对较小，因此在同一空间内种植的玉米并没有形成激烈的竞争关系。同样的这一情况出现在玉米拔节期。在这一时期由于需要追肥，土壤中的营养物质较为充足，因此在这一时期种植密度对玉米根系造成的影响也较小。但是随着玉米不断生长，种内竞争激烈程度不断增加，此时种植密度对玉米根系造成的影响逐渐凸显出来。通过进行比较可以发现，高密度种植的玉米在腊熟期较中密度种植的玉米在根系面积和根长度上都有所降低。而中密度和低密度相比则差别较小。
虽然通过研究发现，根系的表面同玉米的种植密度之间成反比，但是根系的性能却有所不同。在研究中发现，高密度种植的玉米，其根系单位面积的导水情况要优于低密度种植。在以往的研究工作中，曾经有研究者设置了5种种植密度来对玉米根系形态变化情况进行研究，研究过程中发现，在11.25万株/hm2的密度下玉米根系发育情况较好。在这种情况下有效的避免了由于高密度造成玉米植株之间存在竞争关系，使得每一株玉米都能够获得充足的水分和营养物质。同时根系的吸水能力也有所提高。吸水根系的数量和长度也有所增加。从整体来看，在一定范围内进行保持一定的种植密度可以有效地提高玉米根系形态，使得玉米的生长状态提高，实现玉米产量增加。
2.2 玉米种植密度和气根生长情况之间的关系情况分析 在以往进行研究的过程中，有研究者采用每公顷种植5、6、7、8、9、10、11万株玉米的方式进行研究。通过对获得的数据可以发现，在不同种植密度下玉米气根的生长数量时随着种植密度先增加后减少的。在每公顷种植8万株玉米时气根的生长数量要明显多于7万株，但是7万株的种植密度下生长的气根数量要明显多于9万株的生长密度。随着密度的不断增加，长出的气根干重不断减少。同时相关数据限制，在7万株和9万株的种植密度下，气根的生长数量下降较快。在5～6万株时玉米根系干重最大，此时玉米进行光合作用速率最快，产量最高。通过以上研究可以发现，在不同的种植密度下玉米根系的干重、气根数量以及根层数都会有所不同，同时针对不同地区不同的土壤条件，根系的生长情况也会出现一定的变化。通过研究可以发现，在种植密度介于6～7万株左右时玉米根系的气根数量、干重以及根层数较好，可以实现玉米高产的目的。在这种种植密度条件下，施肥之后肥料产生的效果较好，可以促进玉米高产。正如上文所述，玉米根系的干重会随着种植密度的增加先增加后减少，对于同种玉米品种，采用不合适的玉米种植密度会在一定程度上影响玉米根系的生长，最终造成玉米生长受到抑制，造成产量受损。但是对于不同的玉米品种，应该依据品种特性选择合适的密度进行种植，才能保证玉米获得较高的产量，实现玉米种植效果的提高。
2.3 种植密度对根系总体积的影响分析
通过对玉米种植密度对玉米根系总体积之间的关系进行研究可以发现，在不同的种植密度下，单株玉米的根系总体积会随着玉米的生长过程呈现出先增加后减小的变化趋势。同时在玉米生长的乳熟期会达到峰值。随着玉米种植的密度增加，单株玉米的总体积呈现出递减趋势，且随着玉米的不断发育，这种根系体积之间的差异会不断增加，根系生长空间上会出现不断纵向生长的态势，而横向生长的速度会降低。这种生长方式是由于受到种子密度的影响，要获得充足的水分和营养物质而进行的自然选择。通过这种方式可以使得玉米植株能够逐渐适应空间上的拥挤，实现单位面积上的玉米根系质量和吸收能力的提高，使得在高密度条件下玉米依然可以正常生长，实现玉米高产的目的。在以往对这一问题进行研究的过程中，选取的是5万株/hm2和8万株/hm2的种植密度。研究结果表明在种植密度为5万株时，玉米根系的总体积要远远大于8万株。而在玉米根系的总体积增加的情况下玉米生长的速度较快，光合作用效果较好，玉米产量较高。
3 玉米品种在不同种植密度下对根系形态产生的影响分析 玉米的2种培育一直以来都是研究的重点内容。不同玉米品种对种植密度的要求不同，其主要差别就在于玉米根系生长造成的影响不同。现阶段可以将玉米品种分为耐密和不耐密2种。
耐密品种一般在高密度种植条件下其根系生长的各项指标符合高产玉米的各种标准。例如根长、根系表面积、气根数量、根干重、跟层数等。
而不耐密的玉米品种却无法适应较高密度种植。一旦种植密度不合适就会造成玉米根系出现发育不良、气根数量较少、导水性能较弱等情况。
研究表明一般种植密度在6～7万株/hm2左右时，耐密品种依然可以实现高产，根系形态受到的影响较小。而对不耐密的品种，种植密度在4～5万株/hm2左右的情况较为适合种植，超过这个范围其根系形态就会受到各种影响，最终造成产量下降。
4 总结
本文通过对种植密度和玉米根系形态之间的关系进行研究可以发现，随着种植密度不断增加，玉米根系的形态，例如根长、根表面积以及气根数量等都会出现各种变化。玉米植株对水分和营养物质的吸收会产生各种影响，最终造成玉米产量发生变化。因此，在进行玉米种植过程中必须选择合适的种植密度，才能保证玉米根系正常生长，最终实现玉米高产的目的。
参考文献
[1] 张庆玲.不同种植密度对春玉米根构型影响的研究[D].山西：山西大学，2014：1-40.
[2]罗方，杨恒山，张玉芹，柳宝林.春玉米根系特征对种植密度的响应[J].内蒙古民族大学学报，2017（06）：494-498.
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