玉米根系对土壤氮、磷空间异质性分布的响应

氮、磷资源富集区（patches）通常独立存在，揭示植物根系对异质性氮、磷分布的响应，对于通过根系调控充分挖掘根系高效获取氮、磷资源的生物学潜力，提高氮、磷资源利用效率具有重要的理论与实践意义。通过盆栽试验研究了3种氮、磷供应方式（氮磷均匀供应，氮磷混合局部供应，氮磷分开局部供应）对玉米根系生长和分布以及氮、磷吸收的影响。结果表明，氮磷混合和分开局部供应均显著增加了玉米根系干重。与均匀供应处理相比，氮磷混合局部供应使玉米总根长、根干重、根质量比分别增加了28%，66%和31%，磷吸收量减少了35%，但对地上部干重和氮吸收量没有显著的影响。相比之下，氮磷分开局部供应使根和地上部干重均增加55%，氮、磷吸收量分别提高58%和81%，但对总根长和根冠干物质分配比例无显著影响；与局部供氮相比，局部供磷显著刺激了根系的生长，表明更多的干物质优先分配到局部供磷的区域。由此可见，与氮磷混合局部供应相比，在氮、磷资源分开供应条件下，玉米通过改变根系形态和分布来协调和整合对氮、磷资源的响应，从而强化根系对不同土壤氮、磷资源的摄取能力，这为优化氮、磷资源的管理和空间配置提供了重要依据。